D4D - www.drawing4design.com - Il mio nuovo blog!

Ciao gente, un breve post di natura divulgativa per presentarvi il mio nuovo blog di carattere scientifico e didattico con cui cercherò di trattare al meglio le problematiche e le metodologie per affrontare il disegno dei modelli utili alla comprensione del progetto.

Vi dico subito che il nuovo spazio non vuole essere un clone di questo, ma superate le 100.000 visite ho sentito la responsabilità di dare ampio respiro al lavoro di divulgazione e ricerca che ormai da anni porto avanti. Ho messo quindi la testa a posto comprando un dominio il cui nome, drawing4desig, è il manifesto degli argomenti che verranno trattati al suo interno. Per chi mi segue da tempo non sarà una grande rivoluzione....io sono sempre io!!!

Hello people, a short post  to introduce you my new  scientific and educational blog which I will try to deal with problems and methods of the models useful for understanding the project. 

I tell you now that the new space will not be a clone of this blog (mcarchitetture), but exceeded 100,000 visits, I felt the responsibility to make my work more relevant. I'm growing up and I've decided to buy a domain which name, drawing4desig, is the manifesto of the topics that will be covered inside. For those who follow me for a long time will not be a great revolution .... I'm still me!!!

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Disegnare la Città Immaginata. Latina come laboratorio di rappresentazione urbana

articolo di Calvano Michele e Wissam Wahbeh pubblicato su Disegnare idee immagini n° 48 / 2014 (clicca qui per ordinare la rivista)

Rivista semestrale del Dipartimento di Storia, Disegno e Restauro dell'Architettura "Sapienza" Università di Roma

Abstract

Il laboratorio si inserisce all'interno di un percorso di ricerca finalizzato alla rappresentazione, delle trasformazioni architettoniche e urbane della città di Latina, diventando anche strumento di pianificazione. Operazione sino ad ora effettuata dalla Casa dell’Architettura di Latina con una pianta tipologica, limitando la divulgazione ai soli addetti ai lavori. L’operazione è stata di dare maggiore accessibilità ai contenuti attraverso il disegno digitale e la resa dei modelli tramite immagini e movimento, fino all’utilizzo di panorami sferici che inseriscono i progetti del passato nel presente, in una visione dinamica e interattiva.

Introduzione

Lo studio delle trasformazioni urbane attraverso la lettura critica dei disegni di progetto è indubbiamente un tema di grande attualità in un momento in cui si va sempre più affermando il concetto di rigenerazione urbana come elemento guida nelle fasi di programmazione urbanistica di medio e lungo periodo. Le moderne tecniche di modellazione digitale integrata consentono di definire nuove interessanti metodologie di indagine in grado di mettere insieme una moltitudine di informazioni (documentali, di idee non realizzate, di modificazioni storiche succedutesi negli anni) come strumento fondamentale di conoscenza di determinati ambiti urbani.  

Su questi presupposti, alla fine del mese di Luglio si è tenuto a Latina un workshop dedicato al disegno e rilievo digitale dal titolo: "La Città Invisibile". L’idea di questo workshop si inserisce nell’ambito delle attività di promozione culturale promosse dalla Casa dell’Architettura di Latina , con l’obiettivo di concretizzare e ampliare le nostre esperienze maturate all’interno del corso del dottorato in Scienze della Rappresentazione e del Rilievo della Facoltà di Architettura di Roma “Sapienza”. 

La ricerca portata avanti fino ad oggi dalla Casa dell’Architettura di Latina racconta di una città la cui struttura urbana è il risultato non solo di intere parti o singoli edifici realizzati, ma anche di ripensamenti politici che ne hanno condizionato lo sviluppo, in alcuni casi creando originali presupposti per l’evoluzione di una città straordinaria non per le forme che caratterizzano l’architettura, quanto per la storia che ha segnato il territorio pontino, inevitabilmente specchio degli avvenimenti di carattere nazionale.

Articolo NOVEDGE: Contorni apparenti, algoritmi digitali per la movimentazione delle superfici articolate.

Vi propongo un nuovo contributo al blog di NOVEDGE di cui qui trovate un estratto tradotto ed alcune immagini. CLICCA QUI PER L'ARTICOLO ORIGINALE

Per superfici articolate si intende quella categoria di superfici che nascono nel piano ed opportunamente piegate costruiranno dei pattern formati da facce tutte uguali o uguali a gruppi. Pensando di sostituire alle pieghe le cerniere introduciamo nel sistema il movimento, dando vita ad articolazioni che permettono a questa nuova entità di assumere diverse conformazioni nello spazio.

Le ordinarie procedure di tassellazione delle superfici complesse partono dalla forma ideata per arrivare ad una tassellazione più o meno fitta di elementi piani tutti diversi tra loro. Il processo di fabbricazione di queste superfici, pure se tecnologicamente e tecnicamente molto preciso, non si discosta molto da un processo di natura artigianale e la grande massa di elementi tutti diversi inevitabilmente propongono realizzazioni economiche molto dispendiose. L’aspetto originale proposte delle superfici articolate è disegnare una tassellazione regolare nel piano, creando facce a quattro o tre lati che ruotando sulle cerniere di contatto si articolano nello spazio creando forme complesse dal profilo mutevole. 

La conformazione totale è determinata dal movimento dei singoli tasselli intorno alla piega; quest’ultima non è altro che una porzione di retta intorno alla quale avvengono operazioni di rotazione delle facce a lei connessa. Operazione che trova una semplice risoluzione in condizioni di stasi, ma dobbiamo immaginare che i punti appartenenti alla cerniera non hanno coordinate fisse ma variano durante il movimento delle articolazioni, da qui la necessità di approfondire alcuni temi della rappresentazione digitale in grado di risolvere creativamente le diverse condizioni. 

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Contorni Apparenti - Algoritmi digitali per lo studio ed il controllo delle forme

Comunicazione tenuta da me il 16 Giugno 2014 nella rassegna "ARCHITETTURA, ARTE E DESIGN. Creare e controllare la forma con la modellazione ceramica e la modellazione digitale" a cura di Nino Caruso, Flavio Mangione e Cristina Vignatelli Bruni - presso Acquario Romano - Piazza M. Fanti, Roma 

Sempre più le nuove architetture che disegnano lo skyline delle città nel mondo, almeno le città più dinamiche, possono essere assimilate a grandi oggetti di design. Le forme morbide, senza spigoli, organico involucro dei progetti, manifestano gli stessi problemi di rappresentazione dei piccoli prodotti di design la cui ergonomia impone la conoscenza di superfici complesse. Per le architetture, la possibilità di disegnare forme di natura complessa è legata alla possibilità di costruirle.

Se osserviamo da vicino le architetture mostrate nelle immagini notiamo che la forma organica è discretizzata da una tramatura più o meno regolare composta da scaglie la cui geometria è nota e facilmente costruibile, elementi che giustapposti raccontano la forma complessa.

Il passaggio dalla forma alla costruzione propone lo stesso dualismo esistente tra la rappresentazione matematica (nurbs), in grado di gestire e manipolare l’idea concettuale della forma, e la rappresentazione numerica (mesh), capace di dare suggerimenti per la costruzione della forma.

La forma può essere generata da azioni semplici proponendo forme altrettanto semplici (estrusione di un profilo disegnato nel piano) per cui i processi compositivi coinvolgono primitive solide attraverso operazioni booleane. Ma le architetture che sono state illustrate sono principalmente frutto della manipolazione di superfici, le quali sono modificabili attraverso lo spostamento dei punti di controllo e le operazioni di morphing su oggetti composti da superfici complesse, generate a partire dal disegno di curve nello spazio poi vestite attraverso la tecnica dello sweep, del loft ecc….  

La successiva discretizzazione mediante rappresentazione numerica può essere ordinata se destinata a concept strutturali per l’architettura, o disordinata se si discretizza una superficie destinata alla stampa 3D.

Le forme complesse di natura espressiva, se pur di forma estremamente libera devono essere sapientemente generate, partendo eventualmente da una forma primitiva ricostruita in alcuni suoi aspetti matematici. Si genera in questo modo il giusto numero di punti di controllo con cui plasmare la forma in maniera ordinata, presentando una tramatura ottimale delle isoparametriche su cui successivamente far scorrere gli elementi strutturali. A favore di questa soluzione troviamo elementi sempre quadrilateri che riempiono le maglie (evitando il problema delle superfici tagliate), di contro si creano linee generatrici della struttura che si torcono nello spazio, risolvibili solo con strutture a sezione circolare. Strutture più razionali si ottengono affettando il modello con piani paralleli ai piani ordinati XY, YZ e XZ. Il risultato sono appunto centine a semplice curvatura che si deformano nei piani di sezione, centine la cui sezione può essere poligonale.

Ritornando al discorso della tassellazione osserviamo come negli anni ’60 alcuni illuminati progettisti sapevano come discretizzare superfici a doppia curvatura se pur luogo geometrico. Architetti contemporanei invece trattano le architetture come grandi oggetti di design e ne propongono una tassellazione disordinata, spesso inadatta per un controllo economico del progetto.

Chi si occupa di forma non deve limitarsi al controllo delle superfici ma deve essere in grado di discretizzare la stessa ottimizzando ogni singolo pannello in maniera da garantirne una forma costruibile (elementi piani o a singola curvatura), limitando al massimo i pannelli complessi (a doppia curvatura). All’ideazione della forma è doveroso accompagnare un algoritmo di discretizzazione ed ottimizzazione del dato prodotto.

Cos’è un Algoritmo? Un algoritmo è un procedimento formale che risolve un determinato problema attraverso un numero finito di passi. Un problema risolvibile mediante un algoritmo si dice computabile (wikipedia).

Definizione estremamente generica che dà l’idea di quanto la procedura algoritmica sia al di fuori di condizioni specifiche ma che rappresenta la sequenza di azioni mirate al conseguimento di un obbiettivo, appartenente a qualunque campo ma che evidentemente nega il racconto di atti espressivi.

La capacità di esplicitare algoritmi diventa, con i nuovi strumenti di rappresentazione, i sistemi nodali, un azione che guarda alle nuove complessità future.

Prendiamo ad esempio il modello frutto di estrusione che esprime un potenziale nel momento in cui scindiamo l’azione in singoli parametri e componenti che ne permettono la manipolazione e la variazione. Quando estrudiamo un cerchio, innanzi tutto dobbiamo decidere la giacitura di questa forma piana, possiamo prendere come prima variabile il raggio; la variabile è tale se la possiamo manipolare nel tempo. Le successive variabili saranno l’angolo spaziale e la lunghezza della linea direttrice dell’estrusione che ci permetterà di ottenere nel caso specifico il cilindro. Se manipoliamo i dati che abbiamo posto come valori modificabili, ci rendiamo conto che il risultato che si ottiene è un modello mutevole, dinamico, interattivo. Il modello disegnato al computer diventa un prototipo digitale di cui possiamo scegliere la forma che più tende al modello mentale. Ma possiamo anche andare oltre modellando una nuova curva generatrice e direttrice da sostituire, all’interno dell’algoritmo, alle geometrie precedentemente utilizzate. Ecco che lo spazio digitale diventa un laboratorio virtuale all’interno del quale sperimentare nuove forme.

La possibilità di esplicitare algoritmi attraverso linguaggi più o meno testuali regolati da opportune sintassi, permette al progettista di superare il limite determinato dalle interfacce dei software di disegno che costringono lo spazio digitale ad essere solo un infinito tavolo da disegno. Condizione che non portano alla consapevolezza del potenziale che si può ottenere avvicinando i metodi di rappresentazione digitale ad un controllo regolato da scripting. Lo scripting è un linguaggio testuale organizzato per mezzo di una sintassi, programmazione informatica che va organizzata secondo criteri progettuali.

L’idea presente in maniera astratta nella nostra mente va composta attraverso una sequenza di regole per lo sviluppo dell’algoritmo da tradurre in un codice che lo rende computabile in maniera digitale. Ad ogni valore delle variabili in imput, corrispondono diversi output, varianti dello stesso progetto selezionate e sperimentate dal progettista il quale, può appunto generare nuove soluzioni manipolando le variabili impostate o creando nuove connessioni. Nasce la figura del Computational designer capace di gestire la forma e le connessioni o la forma tramite le connessioni.

I sistemi nodali, come Grasshopper della McNeel agevolano la composizione di algoritmi digitali attraverso un codice composto da nodi distinguibili in variabili e componenti che rendono amichevole questo sistema di programmazione.

Quali sono i valori aggiunti operando con questo sistema?

1La possibilità di indagare una nuova dimensione dei modelli, il movimento, cominciando ad ipotizzare sistemi di natura responsiva da applicare alle diverse scale della progettazione. All’interno di questo ambito si inserisce la nostra ricerca sulle superfici piegate per il design e l’architettura, specializzazione della grande famiglia degli origami (Andrea Casale, Graziano Mario Valenti, Michele Calvano, “ARCHITETTURA DELLE SUPERFICI PIEGATE - le geometrie che muovono gli origami”, Edizioni Kappa, 2013, Roma).

 Al variare di imput, si ottengono forme diverse, legate ad un sistema comune, appartenenti ad una stessa famiglia. Tra questi prototipi digitali va scelto quello che il progettista reputerà più opportuno per assolvere le funzioni del progetto.

3La modellazione tramite l’esplicitazione di algoritmi consente la programmazione di regole da applicare su ogni singolo dato della massa. La massa di dati oltre che valori numerici possono essere forme da adagiare su una superficie complessa operando originali tassellazioni. Da qui l’esperienza di rilievo sulla scultura di Nino Caruso. 

Evento | ARCHITETTURA, ARTE E DESIGN - 16 Giugno, Roma

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Con questa conferenza, la quarta del ciclo della rassegna “La ceramica in architettura”, si affronta il tema della forma architettonica e della sua creazione e modellazione attraverso sistemi digitali, per poi passare alla prototipazione e realizzazione di oggetti di design e sistemi architettonici complessi.

L’incontro, che durerà l’intera giornata, vuole essere, oltre che un momento di approfondimento teorico e tecnico, l’occasione per delineare possibili sviluppi professionali per architetti.

Luca Ribichini, Leonardo Baglioni e Michele Calvano, docenti alla Sapienza, introdurranno il disegno e la modellazione matematica partendo da implicazioni di ordine storico, simbolico e geometrico sino ad arrivare alla spiegazione dei più avanzati modellatori matematici, fornendo delle linee guida per un corretto uso degli stessi (Rhinoceros, Grasshopper).

Di seguito lo studio Arago Design, attraverso un racconto della loro attività professionale e l’esposizione dei maggiori lavori, permetterà di approfondire l’argomento principale di questa conferenza: il rapporto tra strumenti di controllo e creazione digitale con tecniche artigianali consolidate.

Nella terza fase della conferenza verrà illustrato, grazie al contributo di Federico Baciocchi, il tema della scansione digitale della forma, utile per un lavoro di controllo, modifica e perfezionamento dell’oggetto realizzato.

Approfondita questa specifica tecnica di lettura tridimensionale verrà tirato in causa un esperto artista ceramista, Riccardo Monachesi, che si confronterà con le sue opere, svelando le metodologie compositive e le tecniche artigianali che hanno portato alla loro creazione. Attraverso una scansione digitale di queste opere se ne affronterà una inedita rilettura critica per svelarne i processi metodologici che hanno portato alla loro creazione.

Disegnare la Memoria. L’immagine della città attraverso la rappresentazione integrata - su DISEGNARECON

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Intervista - The Edge: Michele Calvano e l'Architettura delle superfici piegate

Intervista fatta da Aurora Meneghello a me per NOVEDGE blog. NOVEDGE (http://www.novedge.com/) un gruppo leader per la vendita on-line di software per il design, inoltre arricchisce la sua attività chiacchierando con artisti e progettisti che sperimentano in ambito digitale. 

Cliccando il link sotto il badge sarete indirizzati all'intervista originale, sotto troverete la traduzione in italiano.

Clicca QUI per l'intervista originale

Aurora. Raccontaci un po' chi sei e cosa fai

Io. Da sempre interessato allo spazio e alla costruzione delle cose, nel tempo sono diventato prima architetto e poi dottore di ricerca in rappresentazione architettonica, specializzato nella modellazione matematica e parametrica. Scrivo articoli sul Reverse Modeling e sulla fabbricazione delle forme ed ultimamente mi sto interessando alla valorizzazione dei beni culturali attraverso la rappresentazione della città mai costruita. Svolgo attività di docenza presso l’Università Sapienza di Roma nella magistrale in Product Design e presso l’Università di Camerino nei corsi di disegno del SAD ad Ascoli Piceno. Docente presso Quasar Design University (http://istitutoquasar.com/) a Roma; tutor Autodesk per il software AutoCad e ART per la Mcneel. Collaboro alle attività di formazione e divulgazione della Casa dell’Architettura di Latina (http://www.casadellarchitettura.eu/).

Aurora. Sul tuo sito, si parla di prototipazione digitale e moderni software per la ridefinizione del lavoro artigianale. Aiutaci a capire come queste nuove tecnologie stanno ridefinendo i ruoli di artigiani e designer?

Io. La situazione economica che attanaglia le società contemporanee e soprattutto il nostro paese, ha imposto la ridefinizione dell’assetto economico produttivo italiano. In passato la disponibilità di capitali permetteva di sostenere grandi, medie e piccole aziende produttive che nel tempo hanno sostituito il ruolo dell’artigianato con la rapida produzione di massa. La minore disponibilità economica ha tolto le basi a questa struttura sociale rendendo precario il lavoro nei luoghi di produzione industriale. Le comunità di lavoratori che trovavano stabilità nelle basi delle aziende ora si trovano sprovvisti di un collante ma arricchiti di un know-how tecnologico dovuto alla loro esperienza nelle fabbriche o proveniente dalla semplificazione e alla disponibilità delle tecnologie sempre più alla portata di tutti. Le condizioni descritte portano alla costruzione di una massa tecnologicamente consapevole di persone che vedono in una nuova era artigianale la speranza della ripresa economica. L’idea è fare impresa di se stessi, persone anche capaci di modellare e costruire utilizzando software di disegno e devices per la produzione estremamente popolari. La stampa 3D è la tecnologia che primeggia essendo di facile utilizzo, economica e rapida nella produzione degli oggetti ideati. 

Ovviamente sono propositivo rispetto al movimento dei makers, ma penso comunque che questa situazione sia ancora estremamente popolare e lontana dal pensiero di designer ed architetti; le forme ne risentono presentando modelli estremamente funzionali ma immaturi sotto l’aspetto del segno.  

Nella mia tesi di dottorato (http://padis.uniroma1.it/bitstream/10805/1705/1/PhD_MicheleCalvano.pdf)    ho cercato tra le altre cose di prefigurare come il designer possa avvalersi di queste tecnologie nel processo ideativo del prodotto riavvicinandoli all’uso del prototipo. In sintesi il processo illustrato nel testo vede il modello mentale, l’idea, disegnata nei vari metodi di rappresentazione: dallo schizzo cartaceo al modello 3D nello spazio digitale. Elaborazioni che hanno un rapporto dinamico con chi li produce. Il designer ad un certo punto del suo lavoro ha necessità del prototipo che, con l’ausilio della stampante 3D può essere rapidamente prodotto; un modello non particolarmente accurato ma adatto a valutare ergonomia e rapporto con l’ambiente, passibile di modifiche. Qui nasce il corto circuito dovuto alla difficoltà di aggiornare i disegno con le modifiche effettuate sul prototipo. La questione può essere risolta tramite acquisizione 3D utilizzando il kinect ad esempio o metodi di produzione della nuvola di punti da acquisizione fotografica. La mesh risultante viene allineata al modello Nurbs precedentemente disegnato per la stampa e attraverso il processo di Reverse Modeling, aggiornato al modello acquisito. La forza del processo appena raccontato è che questo avviene utilizzando software largamente utilizzati quali Rhinoceros implementato da Grasshopper e dispositivi di largo consumo: macchina fotografica e scanner per videogiochi.

Aurora. Hai recentemente contribuito ad un libro che esplora la geometria che si trova dietro l'arte degli origami. Ci puoi parlare della tua ricerca sul tema?

Io. Il libro “Architettura delle superfici piegate” (http://mcarchitetture.blogspot.it/2014/01/book-architettura-delle-superfici.html) una ricerca che stiamo portando avanti all’interno del Dsdra (http://www.dsdra.it/) dipartimento multidisciplinare della Facoltà di Architettura del’Università SAPIENZA di Roma. Il gruppo di ricerca è formato da Andrea Casale, Graziano Mario Valenti e Michele Calvano, docenti che lavorano nei corsi di rappresentazione di Disegno Industriale. 

La ricerca è mossa dalla necessità di indagare alcune questioni che investono l’architettura contemporanea come la tassellazione delle superfici complesse. Per superfici complesse si intende quelle forme a doppia curvatura che caratterizzano il design e le architetture contemporanee. Quest’ultime per essere costruite devono essere discretizzate in porzioni sviluppabili. La soluzione si raggiunge lavorando con software in grado di manipolare le superfici Nurbs e Mesh, ma soprattutto grazie ad una profonda conoscenza dello spazio e della geometria delle superfici. Partendo dalla forma ideata si arriva ad una tassellazione che propone pannelli disuguali il cui processo di fabbricazione assomiglia molto ad un processo di natura artigianale che proposto su una grande massa di elementi dà luogo a forti spese economiche. L’originalità della ricerca presentata sta nell’idea di disegnare una tassellazione piana, composta da tasselli a quattro o tre lati che ruotando sulle cerniere di contatto si muovono creando forme complesse nello spazio. Il punto di partenza è la singola piega per arrivare a pattern sempre più complessi, tipici degli origami regolari. In questo momento stiamo cercando di uscire dallo spazio digitale e prototipare le superfici non pensando a pieghe statiche ma a cerniere e meccanismi che permettano la responsività delle forme. Il movimento viene studiato grazie ad appositi algoritmi composti con Grasshopper utilizzando anche il simulatore fisico Kangaroo. Il codice parametrico ideato con il sistema nodale permette di gestire la massa di dati e quindi creare una serie di rapporti geometrici da applicare ad ogni pannello. Questo determina il singolo movimento del modulo e quindi la variazione della forma globale.

Aurora. Qual'è il progetto più recente su cui stai lavorando? [Sarebbe bello avere 2-3 paragrafi descritti con alcune foto e/o video. Sentiti libero di parlare di più di un progetto, se vuoi.]

Io. L’ultimo lavoro che sto svolgendo rientra nell’ambito della valorizzazione dei beni culturali attraverso la digitalizzazione dinamica di porzioni di città, operazione che ho portato avanti in collaborazione con Wissam Wahbeh (http://3dmeans.com/) per la Casa dell'Architettura di Latina. Le moderne tecniche di modellazione digitale integrata consentono di definire nuove interessanti metodologie di indagine in grado di mettere insieme una moltitudine di informazioni (documentali, di idee non realizzate, di modificazioni storiche succedutesi negli anni) come strumento fondamentale di conoscenza di determinati ambiti urbani. La ricerca portata avanti racconta di una città italiana, Latina (capoluogo di provincia situata tra Roma e Napoli) la cui struttura urbana è il risultato non solo di intere parti o singoli edifici realizzati, ma anche di ripensamenti politici che ne hanno condizionato lo sviluppo. Le rappresentazioni dinamiche realizzate hanno portato alla luce quella parte di città solo progettata e mai realizzata in modo da poterne dare conoscenza accessibile anche ai non esperti. 

Latina è una città giovane che nasce negli anni venti; è stato quindi possibile reperire in appositi archivi i disegni dei progetti non realizzati da cui è partita la creazione dei modelli d’architettura con Rhinoceros. Era necessario, per la comprensione degli spazi urbani progettati, contestualizzarli con ambienti reali navigabili. Questo è stato possibile attraverso l’acquisizione fotografica di panorami sferici interattivi da punti di presa (luogo in cui sono state effettuate le foto panoramiche) collocati intorno al sito in cui posizionare virtualmente i modelli ricostruiti. L’idea è mettere in relazione il modello virtuale con lo spazio urbano reale all’interno dei panorami sferici. Questi hanno diversi vantaggi, primo tra tutti una rapida e chiara visualizzazione della città concentrandosi su punti di vista predefiniti, in cui il fruitore può essere posizionato per osservare la scena. I panorami sferici hanno un campo visivo di 360° che permette di percepire, unitamente al movimento, tutto l'ambiente circostante. 

Lo stesso lavoro è stato compiuto sul modello digitale dell’architettura ricostruita creando rendering con camere poste in posizioni omologhe alle zone di acquisizione reale. Per ultimo è stata compiuta un operazione di matching tra fotografie panoramiche e rendering panoramici. Operazione compiuta su proiezioni planari delle fotografie e dei rendering panoramici inserendo le architetture digitali nello spazio reale. Le nuove sfere ricomposte linkate l’una all’altra propongono un tour virtuale alla google maps in grado di illustrare, con immagini dinamiche, luoghi progettati e mai realizzati.

  

Aurora. Che software usi? [Perchè? Ci piacciono i dettagli tecnici.] 

Io. Da una decina di anni sono perdutamente innamorato del mondo Rhinoceros, software estremamente duttile con cui si può ideare. Sono convinto che i software matematici possano essere divisi in due categorie: quelli utili nella fase ideativa, e quelli utili nella fase di ingegnerizzazione. Rhino fa parte della prima categoria, quindi in grado di dar forma a concept per l’architettura e il design. Oltretutto specializzabile con opportune plug-in che lo rendono strumento specifico per la risoluzione di problemi. Con l’avvento di Grasshopper si è compiuta una vera e propria rivoluzione: il dato diventa geometria visualizzabile da comporre attraverso algoritmi codificabili. Io stesso non avrei saputo dar risposta alla movimentazione degli origami se non mi fossi avvicinato ad un sistema di scripting. Grasshopper rende accessibile al progettista il linguaggio della macchina richiedendo la massima semplificazione delle operazioni poste a sistema. Inoltre lo ritengo un valido strumento didattico in quanto laboratorio virtuale in cui poter lavorare in maniera visuale con gli elementi base della computer grafica. 

Aurora. Che cosa possono imparare gli artisti dai tecnici e viceversa? Perché è importante esplorare l'intersezione tra arte e tecnologia?

Io. Considerando l’architettura come un arte visiva plastica, è possibile rispondere a questa domanda pensando all’evoluzione dell’architetto nel tempo, notando come il suo linguaggio formale sia in alcuni casi cambiato con la maggiore familiarità con le nuove tecnologie software e hardware. Nuovi software hanno dato fiducia agli architetti che con maggiore disinvoltura trattano contemporaneamente aspetti formali, strutturali e funzionale dando luogo a stili che ostentano i tecnologismi. D’altra parte la comprensione delle rappresentazioni mesh e nurbs gestite dalla nuova figura del computational designer ha dato vita ad una nuova esplosione organica. Applicazioni come Grasshopper per Rhino e Dynamo per Revit e Vasari hanno avvicinato tantissimi architetti, designer e artisti al mondo della programmazione creando sistemi responsivi che sollecitati da imput esterni danno luogo a figure in movimento nell’architettura, nel design e nell’arte, primo campo di sperimentazione. 

Crediamo sia molto importante l’interrelazione di arte e tecnologia in un mondo frenetico che giorno per giorno aggiunge nuovi layer di complessità. Le tecnologie, sempre più alla portata degli interessati fornisce nuovi strumenti per la comprensione e la risoluzione della complessità. Per dare alle soluzioni dei risvolti umani è necessario intersecare alla tecnologia l’arte, che possa funzionare da regia permettendo al progetto di funzionare e comunicare.

Aurora. Chi sono alcuni architetti italiani che sono relativamente sconosciuti all'estero e il cui lavoro vorresti vedere più ampiamente riconosciuto?

Io. Pur avendo intrapreso una ricerca legata alle forme complesse trovo estremamente interessante il lavoro che sta svolgendo lo studio DeliSabatini architetti (http://www.delisabatini-arch.it/concourse/06%20Maribor/maribor.html?lang=it). Nei loro progetti trovo la volontà di bypassare gli stilemi del nostro tempo, portando avanti un linguaggio fortemente legato ad una continuità con quella che è la storia dell’architettura del nostro paese, improvvisamente interrotta dall’avvento di un international style digitale. Nei loro progetti realizzati e non, leggo la necessita di segnare lo spazio, attraverso il chiaro disegno delle piante e delle sezioni. Un loro modo di creare una complessità attraverso chiari segni pluridimensionali che scavano negli aspetti culturali della questione architettonica.

Aurora. Quali sono le tue prospettive future?

Io. Il mio lavoro, fondamentalmente legato alla ricerca nell’ambito della rappresentazione di modelli di architettura e design si propone di illustrare quest’ultimi in maniera interattiva all’interno dello spazio digitale. Il movimento e la parametrizzazione di modelli attraverso algoritmi compositivi è l’obbiettivo delle rappresentazioni che noi proponiamo. Gli algoritmi possono essere impliciti, e quindi legati ad una sequenza di comandi adoperati per la risoluzione delle forme, oppure esplicitati attraverso l’utilizzo di sistemi nodali. Questo porta a ragionare sulle forme complesse con l’obbiettivo di discretizzarle al fine di renderle visivamente e fisicamente. Attraverso il rilievo per mezzo di laser-scanner o fotogrammetria viene discretizzato lo spazio reale in una nuvola di punti visualizzabile attraverso un algoritmo in grado di restituire la mesh. Le forme nurbs progettate da designer al fine di creare affascinanti pelli architettoniche devono essere semplificate, ridotte in pannelli sviluppabili per rendere l’immagine ideata realizzabile. Oltretutto i pannelli si possono muovere creando superfici responsive in grado di ubbidire ad imput esterni che ne ispirano la modifica. Le simulazioni fisiche sui modelli possono avere un riscontro solo se l’operazione viene compiuta su forme opportunamente tassellate. 

Indagare il rapporto tra reale e digitale, tra micro e macro fa parte dei temi di studio del nostro gruppo, conoscenze che stiamo metterno in ordina per la redazione futura di un libro in cui saranno ordinatamente trattati i temi di rappresentazione digitale raccontati brevemente in questa intervista. 

Folding Surface - La piega neutra

La geometria del tassello influenza in maniera sostanziale la mobilità della struttura e le possibili sue configurazioni spaziali. Come abbiamo detto il tassello quadrilatero vincola la direzione di movimento, se due vertici omologhi rispetto alla cerniera si avvicinano tutta la struttura si riduce, se si allontanano tutta la struttura si distende. Se però dividiamo ogni tassello in due triangoli e costruiamo una ulteriore piega che collega il vertice monte con il vertice valle, ecco che l’intera struttura può ubbidire a volontà diverse di movimento e, in alcuni casi, anche localmente diverse. I tasselli possono ruotare attorno al vertice comune disponendosi in nuove configurazioni. Il movimento scelto per un modulo si riverbera ai moduli contigui e la nuova spinta, generata in uno specifico luogo, si attenua sempre più allontanandosi dall’epicentro del moto.

Queste ulteriori pieghe, non hanno una specifica connotazione di verso, sono neutre, possono muoversi verso l’alto e verso il basso a secondo della spinta di moto proposta. È qui ripo

rtato il modello di un modulo minimo di tasselli quadrilateri (fig. 01).

Se avviciniamo i due vertici A e B i due tasselli ruotano attorno alla piega a. La rigidità del tassello fa si che anche gli latri due vertici C e D subiscono il medesimo movimento. C e D appartengono anche ai tasselli successivi che sono obbligati nel movimento a ruotare attorno alla cerniera b. Il movimento imposto ai due primi vertici A e B ha determinano il movimento dell’intera struttura.

Se immaginiamo questo modulo come parte di una tassellazione di più moduli, ci rendiamo conto che l’azione proposta si ripercuote determinando i medesimi movimenti per tutta la superficie piegata.

Nel secondo modello (fig. 02), il modulo di base, proposto dai quattro quadrilateri, è stato ulteriormente suddiviso dalla nuova famiglia di pieghe neutre c. Parte dei tasselli non hanno cambiato la loro originaria posizione mentre altri si sono mossi, spinti da forze diverse applicate ai due vertici A e B. Questi si sono diversamente spostati e i tasselli contigui hanno differentemente reagito interagendo con gli altri tasselli attraverso le comuni cerniere. In questo specifico caso le pieghe neutre c si comportano tutte come pieghe monte.

I vertici si spostano ruotando attorno al punto comune V, i tasselli si distribuiscono ed assecondando i propri movimenti con i tasselli successivi. In questo caso, le pieghe neutre c sono tutte monte tranne la piega c1 che è valle. Queste due immagini devono essere intese come due momenti, due fotogrammi, di un unico e continuo movimento imposto al modulo.

Nelle immagini proposte possiamo vedere configurazioni determinata dal movimento casuale di alcuni tasselli e dal conseguente nuova distribuzione dei contigui. È sempre da intendere la rappresentazione del modello come l’immagine di uno specifico momento del movimento della superficie piegata.

Estratto dal libro - ARCHITETTURA DELLE SUPERFICI PIEGATE - le geometrie che muovono gli origami  http://mcarchitetture.blogspot.it/2014/01/book-architettura-delle-superfici.html di A. Casale, G. M. Valenti, M. Calvano.

Superfici Articolate - Folding Surface

Oggi siamo partecipi di una nuova trasformazione. Il progetto è il risultato di un nuovo modo di generare forme. Una trasformazione che già sta caratterizzando la collettività. E la realtà contemporanea indica temi che propongono un’inevitabile indagine critica: da una parte la forma ha assunto una evidente complicazione costruttiva contraddittoria rispetto alla libertà proposta dal modellatore informatico; dall’altra la forma non può più essere intesa solo come cosa statica, ma deve diventare dinamica che possa modificarsi per rispondere alle mutevoli funzioni che si vuole per l’oggetto d’architettura e di design. 

Due strade che spesso e inevitabilmente trovano nuove e interessanti interconnessioni. Se la prima vuole rispondere alla domanda se sia possibile realizzare la forma libera attraverso soluzioni realizzative semplici ed economicamente vantaggiose. Ed ecco che alcune soluzioni come la scelta di appropriate discretizzazioni della superfici permettono di realizzare oggetti di facile costruzione non penalizzando la forma ma esaltandone e caratterizzandone il segno espressivo. La seconda si occupa del movimento, studia la superficie applicando su di essa delle opportune pieghe e questa si dimostra capace di raggiungere nel muoversi preordinate configurazioni spaziali. Inoltre, le sperimentazioni hanno dimostrato come specifiche tassellazioni possano determinare nello spazio configurazioni diverse ubbidendo ad input funzionali e formali diversi. 

Lo stesso meccanismo e la forza che genera movimento, possono essere indirizzati per far muovere parti di esso che a loro volta sono dottati di forma, creando così configurazioni spaziali che trovano nella nuova condizione generata dal movimento uno specifico significato espressivo e funzionale.

Se il disegno è lo strumento con cui è possibile descrivere l’oggetto tridimensionale e statico riducendolo nelle due dimensioni, l’informatica nodale, la parametrizzazione, riesce a ridurre in una nuovo modello rappresentativo la complessità che si genera dallo studio della forma nel suo muoversi nel tempo, riproponendosi non solo come modello progettuale analitico e critico ma come attivo e partecipe strumento creativo di progettazione. 

Ecco che il design e l'architettura, tramite il nuovo rapporto con l'informatica, ritrovano le antiche corrispondenze concettuali e progettuali. L'architettura diventa design e il design muta in architettura. E l'oggetto diventa mutevole e mutante, è pensato per modificare la propria conformazione così da potersi adattarsi, in “tempo reale”, alle nuove esigenze dell’utente e della collettività che lo vive.

(dalla comunicazione tenuta al Politecnico il 19|03|2014 di Casale Valenti Calvano)

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Uno (nessuno) centomila – prototipi in movimento | workshop Sapienza Politecnico

Le sinergie tra la modellazione digitale con algoritmi morfogenetici reiterati e la diffusione di macchine da prototipazione capaci di trasformare direttamente i modelli virtuali in copie al vero, anticipano cambiamenti radicali nei processi produttivi, destinati a incidere prepotentemente sui metodi del progetto.

La recente crisi economica ha evidenziato l’equilibrio instabile del sistema industriale basato sulla produzione di massa di oggetti tutti uguali, in cui i grandi numeri richiedono la realizzazione di linee produttive costose e giustificano processi progettuali raffinati anche per prodotti di basso costo. 

Senza la fabbricazione a macchina dell’industria manifatturiera non sarebbe nato il design, reso necessario dalla separazione tra il progetto e la produzione, come già avvenuto parecchi secoli prima nell’architettura. L’industrializzazione richiedeva l’apporto preliminare del progetto per la meccanizzazione del fare, che per forza di cose coinvolgeva anche il disegno del prodotto, determinando la nascita del design come disciplina peculiare dell’era industriale.

L’industria e il design, legati da un’inscindibile sorte comune, erano destinati a rendere obsoleta la figura dell’artigiano capace di creare oggetti uno per volta, da un disegno al vero, senza l’esigenza di un progetto preliminare, perché nel suo lavoro manuale fare e pensare coincidono.

La dicotomia tra la fase ideativa e quella produttiva che caratterizza il processo industriale, ha relegato il disegno all’ambito del progetto, favorendo la progressiva scomparsa degli strumenti della sua esecuzione manuale, gli stessi che erano stati indispensabili al fare dell’artigiano.   

La nuova rivoluzione preannunciata dall’introduzione della prototipazione digitale e dalle potenzialità dell’adattamento alla produzione in associazione ai software capaci di controllare la fabbricazione a basso costo di pezzi diversi direttamente da uno stesso modello, rimette il disegno alla base della realizzazione, aprendo la strada a una nuova artigianalità capace di coniugare il concetto di pezzo unico con la produzione industriale.

Nell’evoluzione del rapporto tra il pensare e il fare, prima implicitamente intrecciati nell’azione della mano dell’artista artigiano e poi legati da un rapporto di causa effetto espresso dal progetto si consuma lo spostamento del ruolo del disegno dal fare al pensare e quindi la sua concezione come linguaggio tecnico prima che come strumento attivo dell’atto creativo.

Per questo motivo sembra opportuno partire dal disegno, nelle nuove forme e articolazioni che esso può assumere nell’evoluzione delle tecnologie digitali, per capire il rapporto nuovo che si instaura tra il design e la produzione all’alba di quella che può diventare una nuova rivoluzione industriale, che introducendo la possibilità di produrre pezzi unici in serie, riavvicina l’industrial design ai presupposti del progetto di architettura.  

L'industrializzazione e i conseguenti cambiamenti sociali di inizio novecento ha portato alla nascita del design e ai radicali cambiamenti nella forma e nella funzione dell'architettura. Oggi, il nuovo rapporto fra l'uomo e la gestione dell'informazione permette, da una parte, di modificare l'oggetto durante la sua produzione coniugando il concetto di pezzo unico con la produzione industriale, dall'altra consente di progettare superfici architettoniche capaci di modificare la propria forma adeguandosi a diverse esigenze formali e funzionali, interagendo con l’ambiente esterno.

Il design e l'architettura, tramite il nuovo rapporto con l'informatica, ritrovano le antiche corrispondenze concettuali e progettuali. L'architettura diventa design e il design muta in architettura. 

L'oggetto diventa mutevole e mutante e, nelle diverse scale dal progetto industriale a quello architettonico, è pensato per modificare la propria conformazione così da potersi adattarsi, in “tempo reale”, alle esigenze dell’utente.

La progettazione diventa algoritmica e gli oggetti di architettura e di design responsivi, si crea quindi un chiaro collegamento di carattere dinamico fra gli eventi generatori (input), il progetto (elaborazione digitale) e la rappresentazione formale (output). 

Il disegno, per le nuove forme e articolazioni che assume nell’evoluzione delle tecnologie digitali, diventa un nuovo e rivoluzionario strumento di progetto, controllo e verifica del rapporto tra l'architettura, il design e la produzione-costruzione, riannodando in maniera assolutamente nuova i rapporti progettuali tra l'architettura e il design.

Una trasformazione imponente, per quanto poco avvertita, è in atto nell’operare e nei prodotti che caratterizzano oggi la società: è il processo evolutivo verso le attività “real-time”.

Nel campo specifico del progetto, il fenomeno si avverte osservando l’affermarsi dei progetti parametrici, dei modelli cinematici responsivi, della prototipazione rapida e di numerose altre attività ad esso connesse.

Il processo è generato e alimentato da un rinnovato rapporto fra l’uomo e il computer o in modo più generale fra l’essere umano e lo spazio dell’elaborazione digitale. Elemento chiave di questo rinnovamento è la centralità dell’elaborazione nelle nuove attività e nei nuovi prodotti: essa non è utilizzata per generare un prodotto, ma è essa stessa anima intelligente del prodotto.

Nelle diverse scale del progetto industriale e architettonico, il progetto è pensato per mutare la propria confermazione così da potersi adattarsi, in “tempo reale”, alle esigenze dell’utente.

Gli oggetti mutevoli così progettati, non hanno una forma statica definita, ma sono in continua rappresentazione di se stessi.

L’articolato processo progettuale che sottende la complessità di questa “rappresentazione”, trova fondamento nella modellazione digitale parametrica, nella simulazione cinematica dei modelli, nella prototipazione rapida, e – quasi a chiudere il cerchio – nell’acquisizione digitale dei modelli sperimentali.

La progettazione parametrica è l’unica via per definire oggetti realmente responsivi, creando un chiaro collegamento di carattere dinamico fra eventi generatori (input), progetto (elaborazione digitale) e rappresentazione formale (output).

La simulazione cinematica studia la rappresentazione del progetto nello spazio quadridimensionale, realizzato aggiungendo la variabile tempo a quello tridimensionale: consentendo di riconoscere, affrontare e risolvere le problematiche connesse alla movimentazione delle forme.

L’acquisizione dell’output nelle diverse accezioni fisico e virtuali, e la sua reintegrazione all’interno del processo progettuale, consente di rinnovare e ampliare il livello di interazione e ricorsione che in vario modo ha da sempre caratterizzato il processo progettuale.

Il seminario vuole dunque fornire la capacità di operare in questo scenario, attraverso una prima fase di acquisizione delle conoscenze teoriche e riflessione critica, seguita da una seconda fase di sperimentazione pratica e applicativa.

Calendario

Seminario introduttivo - Milano, 19 marzo 2014

10,30. Saluti
Silvia Piardi - Direttore del Dipartimento di Design - Politecnico di Milano
Emma Mandelli - Scuola Nazionale di Dottorato in Scienze della Rappresentazione e del Rilievo


11,00-13,00. “Input”

Michela Rossi - Politecnico di Milano – Dipartimento di Design
INTRODUZIONE, I RIFERIMENTI NEL DISEGNO.
Anna Marotta, Massimiliano Lo Turco - Politecnico di Torino –
MODELLAZIONE 3D, AMBIENTI BIM, MODELLAZIONE SOLIDA PER L’ARCHITETTURA E IL DESIGN.
Adriana Rossi – Seconda Università di Napoli, Dipartimento di Architettura e Disegno
Industriale - DISEGNARE PER MODIFICARE: MODELLI GRAFICI E PARADIGMI SOLIDI
Andrea Casale, Graziano Valenti, Michele Calvano – Università di Roma La Sapienza – Dipartimento di Storia, Disegno, Restauro di AArchitettura –
SUPERFICI DINAMICHE PER L’ARCHITETTURA E IL DESIGN
Andrea Rolando - Politecnico di Milano – Dipartimento DASTU
CONTESTO, MAPPA, PARAMETRIZZAZIONE. METODI E RAPPRESENTAZIONI PER IL PROGETTO
Celestino Soddu, Enrica Colabella - Politecnico di Milano
GENERATIVE DESIGN, LA RAPPRESENTAZIONE DELLE VARIAZIONI INFINITE


14,00-16,30. “Output” 

PHYCOLAB - visita al laboratorio
Giorgio Buratti – Politecnico di Milano – Dipartimento di Design –
VARIABILI IN CERCA DI DEFINIZIONE: ONTOLOGIA DEL DISEGNO COMPUTAZIONALE
Giorgio Vignati – Politecnico di Milano – Dipartimento di Design –
PHYSICAL COMPUTING: PROTOTIPI RESPONSIVI
Maximiliano Ernesto Romero – Politecnico di Milano – Dipartimento di Design –
PHYSICAL COMPUTING: STRUMENTO CREATIVO PER IL DESIGNER DI OGGI
Attilio Nebuloni – Politecnico di Milano – Dipartimento di Design
PROGETTARE MORFOLOGIE RESPONSIVE - UN'ESPERIENZA DI DIDATTICA LABORATORIALE
Maria Pignataro – Politecnico di Milano – Dipartimento ABC –
DAL MODELLO DIGITALE ALLA STAMPA 3D. DISEGNARE, MODELLARE, SPERIMENTARE, PRODURRE
Pierpaolo. Ruttico, F. Braghin - Politecnico di Milano – Dipartimento di Meccanica - PROGETTAZIONE COMPUTAZIONALE E FABBRICAZIONE ROBOTICA PER L’ARCHITETTURA.

16,30-17,30. Discussione conclusiva

coordina Paolo Giandebiaggi – Università di Parma

 
lezioni in video conferenza (25/28 marzo 2014, orario da definire)

24 marzo
- Le geometrie delle superfici movimentate (Andrea Casale).
- Parametrizzazione, differenze tra i vari sistemi parametrici (Graziano Mario Valenti).
- Sistemi cinematici e dinamici (Graziano Mario Valenti).
- Parametrizzazione in ambiente BIM (Jessica Romor).
- Parametrizzazione delle superfici movimentate (Grasshopper – Michele Calvano).

25 marzo
- Modellazione di superfici minime (Grasshopper – Giorgio Buratti)
- Le geometrie dei meccanismi per il movimento (Leonardo Paris).
- I software per i sistemi semi informatici per la movimentazione (Arduino) Prototipi in movimento (Arduino – Giorgio Vignati Maximiliano Ernesto Romero)
- Interazioni in ambiente Grasshopper-Arduino (Firefly, Ecoter - A. Rossi, M. Taramelli)
- Robotica in architettura (PP. Ruttico)

26/27 marzo-31/1 aprile
workshop

2 aprile 
workshop in videoconferenza (revisioni)

7 aprile
- La prototipazione (Alessandro Ranellucci)
- la prototipazioni per l’aggetto di architettura (Leonardo Baglioni, Marta Salvatori)
- I metodi di comunicazione dei sistemi responsivi (Fabio Quici).

8/9/10 aprile
workshop

11 aprile
revisioni in videoconferenza

mercoledì 30 aprile
Presentazione dei risultati a Roma, Dipartimento DSDRA La Sapienza

Per la partecipazione al workshop ai dottorandi saranno riconosciuti i seguenti crediti formativi:
- Attestato di partecipazione alle giornate di seminario a Milano e Roma 1,5 + 1,5 CFU
- Per la partecipazione attiva al workshop telematico con un’elaborazione personale presentata al seminario conclusivo, 3 CFU

SCHEDA PARTECIPAZIONE EVENTO: clicca qui