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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La selezione casuale ed il materiale multi sub-object

Selezionare oggetti casualmente in alcuni casi oltre a farci risparmiare tempo ci fa produrre in poco tempo varianti richiamano l'irregolarità della natura degli oggetti.

Vi introduco un istrumento ed un materiale tramite un'applicazione pratica che affronteremo spesso quella della selezione casuale. Nel seguente esempio abbiamo un "editable-poly" che voglio convertire ad un materiale luminoso con colori diversi distribuiti in modo irregolare.

Il render Finale

Per visualizzare "Graphite Modelling Tools"

Il settore della selezione casuale

selezionando il livello dei poligoni dentro il mio oggetto modificabile e dentro gli istrumenti "Graphite Modeling Tools" che sono molto utili per il lavoro con i sotto oggetti del "editable-poly". Vado al settore "selection" e tre gli istrumenti messi in fila trovo "By Random", dove posso selezionare una percentuale dei sotto oggetti in modo casuale. Indicando la percentuale e selezionando avrò un po' di poligoni a cui posso dare (dentro polygon:Material IDs di questo Editable poly) un certo ID per esempio (2) e con un altro click seleziono altri e gli do ID (3) il resto mantiene l'ID (1).

Indicare l'ID dei poligoni

 

Vado al material editor applico un materiale "multi sub-object" dai materiali standard poi 3 materiali luminosi (nel mio caso V-ray light mtl) con 3 colori diversi attacco ogni una ad un'ID del materiale madre (multi sub-object) ed applico l'ultima al oggetto e tutto è fatto.

Il materiale "Multi sub-Object"

Il materiale luminoso di VRay

Il materiale "Multi sub-object" con i sotto materiali

L'editable poly dopo l'aaplicazione del materiale composto da tre materiali luminosi

Modellare nello Spazio

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Un percorso infinito intorno alla Sirenetta di Copenhagen

Questo post vuole essere  un seguito a quello del 20 febbraio 2012 dove abbiamo presentato la soluzione geometrica di un forma senza soluzione di continuità fatta da Michele Calvano. (clicca qui)

In quest’ultimo presentiamo la soluzione poligonale della forma usata per il Padiglione della Danimarca nell’ Expo di Shanghai  2010 dove al centro hanno posizionato la serenetta.

la modellazione eseguita con 3Ds Max. La forma descritta da una spirale ed un arco di cerchio in pianta, in una parte rialzata nello spazio per creare un percorso infinito senza intersezioni. La forma viene modellata da una spline con dei vertici di tipo Bezier che vengono posizionati sugli estremi della curva sugli assi X e Y sul piano di lavoro orizzontale, poi vengono rialzati nello spazio vincolando lo spostamento sull’asse Z alle quote indicate nella sezione spostando anche i grip delle braccia di ogni vertice solo sull’asse Z. Vincolare lo spostamento all’asse Z garantisce la continuità del percorso senza deformazioni del disegno in pianta.

Il passaggio successivo era il disegno delle sezioni rettangolari della forma (le generatrici) che seguono la curva del percorso già modellato (la direttrice). La sezione dello spazio interno cambia larghezza seguendo il percorso e per questo si è dovuto disegnare due sezioni per applicare un loft. La sezione variabile può essere semplicemente modellata applicando varie sezioni ciascuna in una certa posizione lungo la direttrice in percentuale della lunghezza della direttrice o ad una certa distanza.

Metti a fuoco il tuo target!

La VRayPhysicalCamera consente di utilizzare, nel mondo virtuale (CG), i parametri della telecamera reale (ad esempio la f-stop, la lunghezza focale, ISO, la velocità di scatto.... ). Questo dispositivo rende anche più semplice l'utilizzo di fonti di luce che simulano la luce reale: VRayLight, VRaySun e VRaySky.

Tutti gli artisti della grafica 3D, quando fanno un rendering non sono altro che fotografi che catturano l'ambiente digitale; per questo motivo la conoscenza di nozioni di fotografia, è indispensabile per fare un rendering foto-realistico. Gli esperti di fotografia che scoprono la camera V-ray dentro 3dsMax rimangono impressionati constatando che le tecniche di fotografia adottate con la luce reale possono essere simulate, grazie alla VRayPhysicalCamera, nello spazio digitale.
La messa a fuoco è la cosa che più mi ha colpito. Quando mi viene voglia di tè il mio target diventa la teiera, la cerco e quando la trovo, è la prima cosa che metto a fuoco.

Vi lascio con alcuni parametri della VRayPhysicalCamera.... mettete a fuoco i vostri target!

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.

Indagare l'oggetto di Design

Dalla lastra piegata fino a raggiungere la sedia.
L'oggetto può essere assemblaggio di primitive solide, non forme pure ma ricavabili  attraverso operazioni Booleane, oppure creazione di superfici da  implodere in un oggetto.

Creare dei tagli opportuni  sulla piastra che una volta curvata,simula,attraverso le fasce ottenute l'andamento della superficie a doppia curvatura.

Inizialmente  la deformazione delle fasce dovuta alla piegatura,  non ha permesso curve della stessa lunghezza e quindi la superficie non risultava sviluppabile.

Attraverso l 'analisi geometrica e l' uso di Grasshopper e Galapagos  sono stati individuati  tagli opportuni  per realizzare pieghe e curve utili a rendere la superficie più complessa, interessante e così sviluppabile.

L' obiettivo è stato quello di  scegliere una lastra piana, curvata,simulando l'andamento della superficie a doppia curvatura.

Siamo sempre più affascinati dalla curva e dalle superfici morbide, esenti da spigoli, ma la costruzione delle superfici a doppia curvatura è un problema che cerca sempre nuove soluzioni. Prendiamo ad esempio la superficie mostrata in figura, il diagramma di Gauss dimostra le zone non sviluppabili.

Una superficie a doppia curvatura, potrebbe non essere nelle corde di un designer artigiano che vuole, con semplici strumenti, realizzare le sue idee.

Grasshopper e Galapagos permettono di risolvere questo problema. Primo passo, sezionare la superficie complessa con un numero scelto di piani orizzontali. Questi intercettano la superficie in curve. Ovviamente le curve saranno tutte di lunghezza diversa, presentando una serie di curve. E' fondamentale, per rendere sviluppabile la superficie, che queste siano tutte della stessa lunghezza. La scelta è di lavorare sui punti di controllo appartenenti a spans opposte, attraverso un algoritmo di compensazione, che mentre vengono mossi i punti di controllo, misura la lunghezza della linea.

L'oggetto può essere assemblaggio di primitive solide, non forme pure ma ricavabili  attraverso operazioni Booleane, oppure creazione di superfici da  imploderle in un oggetto.

Creare dei tagli opportuni  sulla piastra che una volta curvata,simula,attraverso le fasce ottenute l'andamento della superficie a doppia curvatura.

Ovviamente si identifica una tolleranza di movimento intorno alla curva sezione per non perderne l'andamento. Si creano una serie di curve a diverso andamento ma di ugual lunghezza; l'estrusione retta di queste porta al risultato desiderato. Lo sviluppo sul piano di queste strisce determina, le dimensioni della lastra che dovrà essere ritagliata, in grado di proporre l'andamento della superficie a doppia curvatura.

OBBIETTIVI RAGGIUNTI:

OTTIMIZZARE LA SEDUTA

NO SPRECO NEI TAGLI

IMPILARE LE SEDIE L' UNA SULL' ALTRA

AVVOLGERE LA SEDUTA

QUALITA' DI CARATTERE STILISTICO

mc + francesca guadagnoli

Il Reverse Modeling per il progetto di design

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INTRODUZIONE

Il Reverse Modeling (RM) è il processo con il quale è possibile dedurre la rappresentazione della forma dall’acquisizione digitale del modello fisico. 

Le finalità del processo possono essere diverse, nel design può essere utilizzato sia per le operazioni di restyling che per operazioni più prettamente progettuali. Attualmente le metodologie e le tecniche utilizzate non seguono delle procedure standard, mostrano invece una dicotomia di comportamenti nei confronti del problema, in alcuni casi sono prevalenti le operazioni artigianali, in altri le azioni mirano al massimo rigore per il conseguimento dell’estrema accuratezza nel risultato.

Nel processo progettuale dell’oggetto di design, il RM ha un ulteriore compito, risolvere 

lo scollamento esistente tra il prototipo ed il modello progettato, assumendo un ruolo attivo nel percorso ideativo dell’oggetto.

Solo una ricerca sperimentale di tipo applicativo consente di analizzare i problemi, i metodi e le tecniche di conversione da un modello numerico (nuvola di punti, rilievo) al modello matematico (progetto digitale). 

Lo studio si prefigge quindi l’obbiettivo di risolvere le problematiche insite nel processo di RM applicato al progetto di design. Esperienza svolta avvalendosi delle nuove potenzialità offerte dai dispositivi digitali, asservendoli agli strumenti tipici del disegno e della geometria descrittiva nella loro accezione più contemporanea. Inoltre la ricerca ha portato risultati alternativi alle odierne tecniche computazionali in uso nelle procedure risolutive del problema. 

La ricerca è stata affrontata secondo una metodologia sistematica, articolata in una prima fase di indagine conoscitiva che precede quella di analisi, in seguito il rilievo e quindi un’applicazione sperimentale. 

La fase conoscitiva ha indagato gli strumenti di rilievo digitale, i software per l’analisi e l’editing del dato numerico e i software di modellazione matematica. 

La fase di analisi è stata rivolta ai problemi propri della rappresentazione matematica negli oggetti di design. 

La successiva fase di rilievo è stata caratterizzata dalla ricerca delle entità geometriche proprie dell’oggetto, dedotte dal dato numerico acquisito.

Quindi la sperimentazione ha risolto le relazioni tra prototipo, dato acquisito e modello matematico, ricostruendo l’antico rapporto tra prototipo, disegno e modello mentale ideativo.

Gli esiti vengono attraverso strumenti propri della nostra area, che esprimono nella ricerca il loro potenziale come mezzi di comprensione e soluzione del processo di Reverse Modeling.  




Alla ricerca del foto realismo in 16 ore

Durante le 16 ore del corso di base di rendering l'obbiettivo era creare un rendering foto realistico partendo da un modello semplice di un' architettura. Una scena esterna che nello stesso tempo contiene anche le caratteristiche di un interno dovendo illuminare delle parti coperte con luci da interno.

il modello di partenza

Il compito era creare i materiali adatti ma il più difficile era riuscire a gestire le luci trovando l'equilibrio tra le luci dirette, la luce diffusa del cielo e l'illuminazione indiretta. Il risultato era ottimo ecco i rendering del lavoro in corso.

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.