book - ARCHITETTURA DELLE SUPERFICI PIEGATE - le geometrie che muovono gli origami

PREFAZIONE

Lo studio della superficie piegata ha origini molto lontane nel tempo. Con il temine origami, che deriva dal giapponese ori piegare e kami carta, s’intende l’arte di piegare la carta. Questa tradizione di piegare fogli di carta in modo da produrre figure si può far risalire alla metà del primo millennio quando i monaci buddisti importarono la carta in Giappone.

Le regole del gioco pretendono che a partire da un foglio di carta si ottenga una forma con il solo uso della piega, senza ne colla ne tagli. L’abilità sta nello scoprire tutte le possibili forme deducibili da un foglio di carta. La geometria è la prima proprietà che si osserva nell’origami, ma a questa segue la simmetria, l’equilibrio e le proporzioni. Parametri estetici, tecnici e geometrici che rendono lo studio di questo modo di gestire la superficie particolarmente interessante sia per l’architettura, che per l’ingegneria, che per il design.

Bisogna però distinguere due tipi di trattamento della superficie piegata. La prima, legata alla tradizione, vede l’uso della piega per arrivare a definire con essa una specifica forma come animali, fiori, o poliedri regolari e non anche di notevole complessità. In essi la piega è creata per ridurre e guidare il foglio di carta, questo si sovrappone si ripiega su se stesso si ridistende fino ad ottenere la forma  voluta. Il secondo invece vuole indagare le proprietà che la piega è capace di determinare sulla superficie e nelle sue possibili configurazioni spaziali. È il tipo di piegatura che questo testo vuole indagare perché particolarmente stimolante negli ambiti propri dell’architettura, del design ed anche nell’ingegneria.

Le problematiche affrontate in questi modelli sperimentali potrebbero essere risolte con maggiore efficienza utilizzando

altre vie messe a disposizione dalla matematica, ma la soluzione geometrica ha senza dubbio il vantaggio di essere più efficace e generatrice di spunti creativi all’interno del processo progettuale. In quest’ottica l’uso sperimentale di sistemi di sviluppo che operano all’interno di modellatori tridimensionali, oltre che facilitare il progetto di architetture responsive, favorisce l’avvicinamento delle nuove generazioni di progettisti allo studio della geometria, un aspetto non trascurabile per lo sviluppo della ricerca e della didattica nel campo del disegno.

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CONTINUITA' LIMITATA - rappresentazioni discrete per il disegno delle forme

IQPapers | Progetto editoriale curato dall’Istituto Quasar

Abstract

Il disegno di idee o di forme tratte dalla realtà, e la loro rappresentazione nello spazio bidimensionale del foglio di carta, impone a chi le osserva di fare delle scelte. Ancor prima di scegliere è necessario maturare delle consapevolezze: da una parte vi è lo spazio reale in cui la dimensione degli oggetti è l’infinito, dall’altra vi è lo spazio proposto dai supporti per la rappresentazione, in cui i modelli sono e devono essere emplificati in una quantità di segni chiari e distinti.

Gli oggetti e gli spazi architettonici, dal punto di vista fisico, sono una collezione di superfici composte da una quantità infinita di particelle. Tali superfici si incontrano mutando l’una nell’altra, diventando l’una l’altra senza identificare chiari luoghi di confine, senza esprimere spigoli; questi ultimi non hanno realtà fisica, sono sintesi geometriche utili a razionalizzare le forme all’interno dei “luoghi della rappresentazione”.

I vecchi e i nuovi supporti bidimensionali - quali il foglio di carta e lo schermo del computer - sono i luoghi della rappresentazione. Quando si disegna, l’incertezza e la tolleranza sono le regole assunte per acquisire gli elementi reali, anche quelli che più si avvicinano a chiare forme poliedriche. L’osservazione e l’esperienza di chi disegna aiuta ad individuare il confine più giusto, la discretizzazione è soggettiva, è legata alla forma e mira a degli obiettivi che devono essere fissati a priori. Perché stiamo disegnando? Cosa stiamo disegnando? 

I modelli organici rappresentano un caso emblematico in cui la forma reale non conosce lo spigolo: ne è un esempio il corpo umano, sul quale lo sguardo corre senza trovare soluzione di continuità. All’interno dello spazio digitale, la rappresentazione della forma organica esige una parcellizzazione, una pezzatura in cui tutte le porzioni saranno congiunte, creando una composizione a “prova di luce” che simula il reale. 

Discretizzare il continuo ed implementare il discreto sono le operazioni che permettono di dialogare con il digitale rendendolo strumento al servizio delle operazioni progettuali.

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Salvatore Ferragamo

Nell'ambito del corso di Rappresentazione del Prodotto, insegnamento del corso di laurea di DESIGN DEL PRODOTTO, con la prof.ssa Elena Ippoliti si è deciso di fare un omaggio ad un grande artigiano che sin dagli inizi del 900, esporta la creatività italiana all'estero. Salvatore Ferragamo è uno dei simboli del nostro design, caratterizzato da inventiva ed artigianalità ad alto livello.

Rappresentare i suoi modelli è stato per gli studenti del corso un obbiettivo, da raggiungere attraverso un percorso obbligato che gli permettesse di conoscere tutti i mezzi di rappresentazione dei modelli. Una prima parte del corso si è basato sul processo di Reverse Modeling, che permettesse di passare dalla scansione della forma di un piede da calzolaio, alla sua rappresentazione matematica. Contemporaneamente gli studenti sono stati invitati ad effettuare una ricerca di archivio e bibliografica in modo da reperire il maggior numero di brevetti ( disegni su carta dell'autore). La forma e i disegni hanno consentito di costruire il modello utilizzando superfici nurbs in modo da creare delle rappresentazioni controllate. In un secondo tempo i ragazzi, dopo un approfondita documentazione sui materiali, hanno composto delle immagini statiche di diversi modelli di scarpe di Salvatore Ferragamo.

Sotto i lavori di Danilo Paniccia e Luca Paolo Vasa

Ovviamente ringrazio tutti i partecipanti al corso per l'entusiasmo manifestato e la prof.ssa Ippoliti per l'energia con cui ha sostenuto e portato avanti il percorso.

Castelli di carta. La piega per la costruzione di superfici articolate | su DISEGNARECON | Casale, Calvano

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L’antica arte del piegare la carta, l’Origami, sta vivendo un rinnovato interesse che coinvolge molti aspetti della ricerca.  Con il termine origami, si intende lo studio del modo di piegare il foglio di carta per imporgli una specifica forma.  La superficie tassellata per mezzo di specifiche pieghe, si propone come un nuovo soggetto di studio: la superficie piegata articolata. La forma congiunta al movimento, assume un particolare interesse nella contemporanea ricerca geometrica e architettonica. Il panorama contemporaneo, propone opere di architettura “responsiva”, capaci di modificare le proprie caratteristiche per adeguarsi a nuove condizioni. La superficie piegata articolata sembra particolarmente adatta a descrivere questo modo d’intendere l’architettura, reagendo a diverse volontà e di conseguenza modificando la propria conformazione attraverso un attento controllo progettuale della forma.

The ancient art of folding paper, Origami, is experiencing a renewed interest that involves various aspects of research. By the term origami, we mean the study of how to fold the sheet of paper to impose a specific shape. The tessellated surface by means of specific folds, is proposed as a new subject of study called folded and articulated surface. The form and its movement, has a special interest in the contemporary architectural and geometric research. The contemporary scene, presents responsive buildings: they react to stimuli by changing their formal and functional features to adapt itself to new conditions. The folded and articulated surface seems particularly suitable to describe this way of understanding the architecture, this is because it can react to different actions by modifying, consequently, its conformation through a careful control of the shape.

Tra rappresentazione numerica e rappresentazione matematica

Il mondo del design, vede nella complessità degli oggetti che lo caratterizzano, la possibilità di dividerlo in due grandi insiemi. Il primo gruppo è contraddistinto da forme che permettono di riscontrare, attraverso una loro attenta osservazione, un chiaro equilibrio delle parti che si distribuiscono in relazione ad assi e piani di simmetria: elementi che dividono la figura piana o l’oggetto tridimensionale in due parti congruenti e speculari. Volendo denominare questa tipologia di modelli con un nome caratterizzante, la si potrebbe chiamare “modelli bilanciati”. L’altro grande insieme, invece, raccoglie tutti quelli esclusi dal precedente e vede nel gesto espressivo del designer, l’elemento generativo della forma e per questo i modelli che ne fanno parte saranno chiamati "modelli espressivi". La loro essenza generativa, rende questa categoria lontana dalla nostra ricerca, in quanto oggetti che vengono progettati in assenza di geometrie palesi. 

La componente mostrata nel video, è stata chiamata Mirror Geometry ed è un cluster nel quale è sintetizzato un algoritmo geometrico in grado di individuare in maniera automatica il piano di simmetria o l'asse di rivoluzione presente in un oggetto bilanciato.

In input introduciamo la mesh, aperta o chiusa, per la quale vogliamo conoscere la geometria strutturante; subito sotto, una linea che mette in relazione l'algoritmo al modello mesh; l'ultimo dato in imput è un valore che definisce la qualità del dato analizzato. In uscita una stringa di testo che dichiara la geometria individuata e la geometria stessa pronta ad essere introdotta in successivi algoritmi.

20000 GRAZIE

Ringraziamo tutti quelli che in questi mesi hanno seguito il nostro blog ed hanno partecipato alle nostre esperienze!

Il modello per il Design

L'ultimo corso dello studio ParametricArt, oltre a modellare ed analizzare un'architettura famosa, ha affrontato anche il tema della modellazione per il design. Il soggetto scelto è stato la tegliera dell'Alessi di Michael Graves, semplice oggetto di design che presenta alcuni luoghi di modellazione complessa, utili a richiamare importanti concetti e comandi del software.

Quando si modella un qualunque oggetto, prima di tutto bisogna capire se questo è una forma organica o al contrario, contraddistinto da chiare primitive geometriche. La teiera Alessi fa parte del secondo insieme. Passo successivo è stato estrapolare le primitive geometriche che per questo soggetto sono principalmente forme di rivoluzione: due tronchi di cono (corpo principale e becco), un toro ed una porzione di toro per il manico e l'impugnatura. Generate velocemente le superfici di rivoluzione, si è passati alla modellazione dei particolari, come i raccordi sul corpo principale e l'impugnatura. Tra questi, importanti riflessioni sono scaturite durante la costruzione della superficie per rete di curve che connette i due tronchi di cono. La continuità delle parti è stata perseguita attraverso comandi avanzati ed il continuo controllo delle curve isofote.

Per la costruzione delle immagini in 3DsMax è fondamentale una tassellazione in linea di massima strutturata, ottenendo un modello mesh semplice ed ordinato su cui porre i materiali che sono stati creati dai partecipanti, che in questo modo hanno proposto delle varianti al modello originale. 

Attraverso questo lavoro si è cercato di acquisire gli strumenti per la costruzione di modelli corretti ed essenziali nella matematica, arrivando ad un prodotto più facile da comunicare per mezzo di Rendering.

Corso di Rhinoceros Base

Info...

Tassellazione di una superficie complessa

Per la risoluzione di questo tipo di problema è innanzi tutto necessario che la superficie di origine su cui si va ad operare non sia una superficie tagliata. La conseguenza di questa accortezza è che tutto il dominio dell'entità complessa  appartiene all'ambito visibile.

La tassellazione applicata, è una deformazione del diagramma di Voronoi, scelto solo a scopo esemplificativo. 

Importante è la costruzione di una superficie rettangolare appoggiata sul piano orizzontale, che abbia lo stesso dominio U e V della superficie complessa da tassellare. Su questa si costruiscono dei punti disposti in maniera random all'interno del perimetro, applicando a questi l'algoritmo di tassellazione. 

Il diagramma di Voronoi opportunamente smussato e discretizzato attraverso punti, potrà essere messo in relazione al dominio del rettangolo e quindi al dominio della superficie complessa, deformandosi su di essa, ma comunque ottenendo una texture accattivante e gestibile attraverso parametri di addensamento e tassellazione.

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Mirror Geometry: ecco il piano e l'asse di simmetria!

In questo video si raccontano le potenzialità di un cluster che sto mettendo a punto parallelamente al mio progetto di ricerca sul Reverse Modeling nel design.

Le idee sono coltivate in maniera continuativa sempre grazie al confronto con il prof. A. Casale ed il prof. G.M. Valenti del corso di Disegno Industriale di Roma SAPIENZA.

  

Corso di Rhinoceros + Grasshopper I Un solo posto a disposizione!

30/09 Termine pre-iscrizione corso di Rhinoceros + Grasshopper

Programma ed info generali.....

Prove di Reverse Engineering.....

Quello che vediamo spaccato a metà è l'acquisizione allo scanner laser 3D di un esemplare dell' S62 (quindi un modello mesh), vecchio telefono dato alle famigie dalla SIP. La volontà è quella di ricostruire attraverso una rappresentazione NURBS la parte anteriore dell'involucro, rappresentato in figura per mezzo della mesh di acquisizione.
Primo passo è  individuare le pezze che suddivideranno l'oggetto per ospitare superfici quadrilatere. La superficie non presenta spigoli, quindi luoghi i discontinuità, motivo per cui i bordi delle pezze dovranno ricalcare parti in cui vi è una forte variazione della superfici (smussi), questo permetterà di creare una rete primaria di curve  (griglia nera in figura) che disegnerà l'oggetto nelle pezze principali, da dividere ulteriormente in maniera tale da definire sempre quattro lati per tutte le superfici.

Prendiamo in considerazione una delle pezze, quella anteriore, come già dichiarato. Una volta date le informazioni ai bordi, è necessario informare la parte interna del dominio. Attraverso  Grasshopper, riesco a creare un piccolo algoritmo che mi disegna sulla mesh la rete di curve utili a dare le informazioni interne alla superficie da ricostruire matematicamente (il comando è superficie da rete di curve).

Il risultato non è dei migliori, ma sono in grado di migliorarlo avendo identificato le variabili utili alla risoluzione del problema.