ARCHITETTURA. Rubrica Infografica

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1 RICOSTRUZIONE/Empler :06 Pagina 47 PROGETTARE ARCHITETTURA Tommaso Empler* Rubrica Infografica Ricostruzione infografica di una situazione ambientale urbana Dopo aver illustrato le procedure infografiche legate all uso dei CAD e degli applicativi di renderizzazione, si propone un loro utilizzo combinato al fine di ottenere un modello infografico utilizzabile in fase progettuale. Viene rilevata e riprodotta tridimensionalmente una parte di città, nella quale si potrà inserire un nuovo intervento. Si delinea, sostanzialmente, una situazione di rilievo urbano, in cui mediante l utilizzo di alcune procedure infografiche è ricreato un ambiente reale in ambito virtuale. COSTRUZIONE DI UN MODELLO 3D INFOGRAFICO DELL AREA Il modello geometrico dell area e degli oggetti in essa presenti è realizzato attraverso l utilizzo di applicativi Cad * Architetto, docente a contratto del Corso di Disegno Automatico, Facoltà di Architettura Valle Giulia Roma. Le immagini infografiche sono state realizzate Ercole Minnucci. 3D, che consentono di sfruttare contemporaneamente due diverse procedure di modellazione: quella per le superfici e quella per la modellazione solida. La prima è funzionale a successive operazioni di texture mapping; l altra consente la realizzazione materica (intesa come massa dotata di un proprio peso specifico) e particolareggiata di parti ed elementi significativi e/o di dettaglio. La modellazione 3D el territorio Per quanto riguarda la porzione di territorio da rilevare e restituire, il modello 3D del terreno viene creato con appositi applicativi CAD (ad esempio ArchiTerra di ArchiCAD10) partendo da basi cartografiche e fotografiche acquisite preliminarmente. In particolare è di grande utilità l aerofotogrammetrico (Carta Tecnica Regionale) dal quale possono essere estrapolate le curve di livello, o isoipse, che forniscono informazioni sull andamento altimetrico e morfologico dell area. Su tale base morfologica 3D sono da collocare le posizioni degli elementi naturali presenti nel paesaggio (corsi d acqua, zone a verde con o senza alberature, colture, ecc.). 47

2 RICOSTRUZIONE/Empler :06 Pagina 48 La modellazione degli oggetti Modellazione tridimensionale del territorio oggetto d interesse. Modellazione solida, del reperto archeologico di periodo romano, eseguita con Rhinoceros. Gli oggetti antropici (urbanizzazioni primarie, urbanizzazioni secondarie, edificato, ecc.) e di dettaglio collocati nel 3D dell area vengono modellati con degli applicativi CAD tridimensionali, che consentono una maggiore accuratezza nella realizzazione dei singoli elementi che compongono l oggetto stesso, come possono essere AutoCAD o Rhinoceros (modellatore solido). Le informazioni raccolte nella fase di campagna del rilievo, accompagnate da una adeguata documentazione fotografica, consentono di verificare e proporzionare l area di ingombro planimetrico degli oggetti, la cui posizione, rispetto all intorno, viene desunta da foto aerea o catastale, individuando l area di sedime dell edificio ivi riportata. Ogni oggetto è realizzato singolarmente, per poi generare un file di assemblaggio generale e contenente tutti gli oggetti presenti nell area. Il modello 3D è strutturato in modo che alcune parti siano modellate per superfici ed altre con modellazione solida. La modellazione per superfici è da utilizzare per quelle parti dell oggetto che presentano delle texture facilmente reperibili dalla documentazione fotografica ed agevolmente applicabili nel processo di renderizzazione. La modellazione solida presenta un livello di complessità superiore rispetto al sistema per superfici, poiché ogni elemento viene definito in maniera dettagliata, realizzando un plastico virtuale dell oggetto, come nel caso della struttura archeologica di periodo romano. RENDERIZZAZIONE DEL MODELLO 3D DELL AREA 48 Il modello 3D viene assemblato in un unico applicativo vettoriale come AutoCad. PROGETTARE ARCHITETTURA La fase figurativa successiva utilizza una procedura di renderizzazione, nella quale ha rilevante importanza

3 RICOSTRUZIONE/Empler :06 Pagina 49 Assegnazione delle texture nell applicativo di renderizzazione. Texture di materiali presenti nell area ricostruita. l assegnazione dei materiali e degli attributi materici al modello 3D generato in precedenza. Dal punto di vista delle procedure il modello 3D viene esportato da un programma di grafica vettoriale 3D ed acquisito da un applicativo di renderizzazione, come, ad esempio, 3D Studio Viz. Assume particolare importanza l assegnazione dei materiali e di tutti quegli attributi (illuminazione, posizione del punto di vista, ecc.) utili per ottenere una rappresentazione efficace dell oggetto. L ASSEGNAZIONE DELLE TEXTURE L aspetto più complesso e più interessante della componente figurativa è la simulazione dei materiali presenti nella realtà sul modello generato. Tale simulazione avviene utilizzando le texture, termine usato per descrivere l aspetto che presenta la superficie di un oggetto. Quest ultimo si basa su fenomeni abbastanza differenti, che possono essere classificati in due gruppi. Da un lato quelli che si devono a PROGETTARE ARCHITETTURA 49

4 RICOSTRUZIONE/Empler :06 Pagina 50 variazioni nella geometria della superficie e, dall altro lato, quelli che si devono alla variazione del colore. Un terzo fattore dipende dalla distanza del punto di osservazione dalla texture. Per il risultato grafico ricercato, il tipo di texture che meglio si adatta alle esigenze figurative è quella bitmap, dove viene utilizzata una immagine estrapolata dalla realtà ed elaborata con un programma di ritocco fotografico; in questo caso, il rilievo fotografico è anche mirato a reperire informazioni sui materiali presenti nell area/oggetto, le foto vengono quindi tradotte in formato bitmap attraverso una operazione di scansione; successivamente è possibile ritoccare e modificare l immagine utilizzando i comandi di distorsione per raddrizzarla ed i filtri a disposizione nell applicativo per correggere eventuali imperfezioni (procedura di raddrizzamento semplificata, in cui non vengono usati applicativi più completi e difficili da gestire, oltre ad essere di più complesso reperimento sul mercato) o contaminazioni con altri materiali. Bisogna tener conto che l utilizzo di questo tipo di texture presenta due inconvenienti: il tempo di preparazione delle texture, che, talvolta, può essere sopperito formando una biblioteca di materiali presenti nel luogo il rallentamento in termini di memoria virtuale e velocità di calcolo dell elaboratore nell ottenere delle immagini renderizzate. Altri tipi di texture, come quelle procedurali (presenti nelle librerie dei vari applicativi), non presentano gli inconvenienti sopra descritti e vengono utilizzate per quegli elementi di importanza secondaria e di corredo alla rappresentazione complessiva, poiché non consentirebbero di connotare con precisione gli oggetti presenti in un determinato luogo. GENERAZIONE DELLE IMMAGINI DI RILIEVO Il modello infografico generato consente di estrapolare una serie praticamente infinita di rappresentazioni statiche e dinamiche. Infatti cambiando la posizione della camera virtuale (punto proprio o improprio) è possibile ottenere delle viste prospettiche o delle visioni in pianta, prospetto e sezione. Immagini di sintesi statiche Le immagini di sintesi statiche sono vedute fisse, fotografie virtuali del modello tridimensionale renderizzato. Immagine di sintesi statica zenitale. VISIONI A 360 Dal modello tridimensionale renderizzato è possibile ottenere particolari visualizzazioni dell area/oggetto come le visioni a 360. Questo tipo di rappresentazioni sono anche definite immagini virtuali a basso costo, grazie alla facilità con cui possono essere generate (spesso sono gli stessi applicativi di renderizzazione a presentare appositi menù per realizzare questo tipo di immagini) e soprattutto perché consentono una interazione tra il navigatore e l immagine. Il navigator può decidere di avvicinar- 50 PROGETTARE ARCHITETTURA

5 RICOSTRUZIONE/Empler :06 Pagina 51 Immagine di sintesi statiche con punto di vista ad altezza occhio. Le visioni panoramiche a 360 consentono di avere una interazione tra l oggetto rappresentato e colui che guarda la rappresentazione. si o di allontanarsi da alcuni elementi, di cambiare posizione cliccando su alcuni punti sensibili (stabiliti nella procedura di compilazione dal rilevatore). Ulteriori opzioni riguardano la possibilità di collegare tali punti sensibili (hot spot) con informazioni relative ai diversi elementi presenti nella scena virtuale. PROGETTARE ARCHITETTURA 51