Dall'idea all'oggetto: i nuovi paradigmi di progettazione Aggiornato

Dall'idea all'oggetto: i nuovi paradigmi di progettazioneAggiornato

Arch. Claudio Gasparini

27 giugno 2014

Hotel Nicolaus Bari

Strumenti di disegno e progetto

Nel passato è sempre esistita una stretta relazione fra i vari sistemi di rappresentazione ed il sistema costruttivo.

In particolare fra il disegno, il progetto e l’oggetto prodotto.

Nei Quattro libri sono indicate regole sistematiche del costruire ed esempi di progetti in cui le regole erano applicate.

Andrea Palladio, I quattro libri dell’architettura, 1570, Fregi

La funzione del disegno è di comunicazione del progetto e soprattutto di controllo e di verifica.

Nel passato ha svolto la funzione di “sistema costruttivo”

Fonda Girolamo, Elementi di architettura civile e militare, Roma, stamperia Mainardi, 1764

Strumenti di disegno e di progetto

Nelle scienze applicate, l’Encyclopédie di Diderot intende catalogare la conoscenza.

La cultura delle arti e dei mestieri è patrimonio della filosofia del Rinascimento italiano.

Diderot, d’Alembert, Encyclopédie, 1751

Enclyclopédie di Diderot

Si è affermato un metodo di progettazione strettamente grafico, dal momento che il mezzo grafico era uno dei pochi strumenti per fare scienza e tecnica.

CNR, Manuale dell’Architetto, 1953


Gli strumenti di disegno

possono

condizionare

il progetto?

Il compasso geometrico militare di Galileo è stato inventato a Padova nel 1597 e consentiva di effettuare operazioni aritmetiche e geometriche complesse per l’epoca.

Compasso geometrico di Galileo

Il compasso geometrico militare, come lo chiamò Galilei, permetteva di compiere in modo più rapido e semplice complesse operazioni matematiche e geometriche per usi civili e militari.

Col suo compasso si misuravano distanze, altezze, profondità e pendenze; si calcolava la balistica dei tiri d'artiglieria; si poteva ridisegnare una mappa con una scala diversa; si calcolavano cambi di monete e interessi.

Compasso geometrico di Galileo

I trattati del ‘500 fornivano le regole fondamentali per la progettazione, rappresentate dagli Ordini architettonici che erano il riferimento permanente ed assoluto dell’arte del costruire.

Costituiscono anche un linguaggio condiviso per la riduzione di una realtà complessa.

Il Vignola, Costruzione di voluta ionica, Regola delli cinque ordini d’architettura, 1562


Dati tre cerchi distinti in un piano, costruire un cerchio tangente a tutti e tre i cerchi dati.

Fasi di costruzione usando riga e compasso seguendo il processo completo.

Con il CAD la realizzazione è immediata.

Problema di Apollonio

Problema di Apollonio di Perga, 262 a.C.

La geometria descrittiva è la scienza che permette di rappresentare in modo inequivocabile su uno o più piani, oggetti bidimensionali e tridimensionali.

Metodi di rappresentazione

In passato la riga e il compasso sono stati i soli strumenti capaci di tracciare linee accurate,

perciò la retta e il cerchio erano i soli elementi grafici che potevano essere compresi in una dimostrazione geometrica.

Strumenti di disegno

Il disegno era composto esclusivamente di luoghi geometrici: cerchio, asse, ellisse ecc.


Con i luoghi geometrici si possono generare figure geometriche semplici come sfera, cilindro superfici rigate.

Sono figure che nascono dal movimento del cerchio o della retta.

Le superfici prodotte da linee grafiche sono superfici rigate.


Superficie rigata

Nella progettazione tradizionale l’obiettivo è arrivare ad una forma seguendo un processo logico ed operativo sequenziale.

Progettazione tradizionale

Nella progettazione integrata e digitale il processo è flessibile e non più limitato da fasi obbligate.

Progettazione integrata

Non ci sono piu' distinzioni fra disegno artistico, disegno tecnico, tavola costruita con i codici della Geometria descrittiva, disegno automatico, modello informatico e modello fisico.

Progettazione integrata

Sgabello Mezzadro, Achille e Pier Giacomo Castiglioni, 1957, prod. Zanotta

La modellazione 3D può rientrare in due tipologie:• Modellazione geometrica • Modellazione organica

Tipologie di modellazione

Tecniche di modellazione geometrica• Modellazione

Procedurale (automatica e semi-automatica)

• Modellazione Manuale• Da dati provenienti da

modelli reali (scansione tridimensionale)

• Modellazione Solida - dove l'oggetto risultante è considerato come formato da un volume pieno.

• Modellazione Volumetrica - determina delle entità generanti una superficie implicita.

• Modellazione di superfici - l'oggetto in questo caso è determinato dalle sue superfici esterne.

Tipologie di modellazione

Uno dei principali vantaggi associati all’uso dei sistemi CAD è quello di poter costruire dei modelli con variabili (tipicamente dimensioni) che possono essere successivamente variate senza dover ricostruire l’intero modello

Modellazione solida parametrica

La modellazione NURBS è una modellazione basata sulle curve che permette un controllo perfetto di quanto si va a creare.

La tecnologia NURBS (Non Uniform Rational B-Splines - B-Spline razionali non uniformi) permette la creazione di curve e superfici definite accuratamente nella forma.

SW: Rhino, Maya, Blender

Pro: molto preciso, simulazioni e calcoli, prototipazione

Applicazioni: settori del design, architettura, industria.

Modellazione NURBS

Modellazione Poligonale

La modellazione poligonale genera superfici organizzate in maglie di facce poligonali con diversi livelli di dettaglio.

Queste superfici di suddivisione possono solo approssimare l'oggetto finale se con un basso livello di poligoni (in questo caso caso l'oggetto viene detto Low Poly).

SW: 3DS Max

Pro: flessibile, adattabile

Applicazioni: video giochi, Film e TV, video professionali, simulazione. Pixar, Lucas Film

Modellazione sculpting

La modellazione sculpting si avvicina molto al procedimento della scultura con plastilina perché interattiva e graduale.

SW: ZBrush, Blender, 123D Sculpt

Pro: facile, plastico, approssimato. Non preciso

Applicazioni: facce, corpi, sculture digitali

Modellazione procedurale

La modellazione procedurale genera superfici mesh di facce poligonali con livelli di dettaglio variabili.

Queste superfici di suddivisione possono approssimare l'oggetto finale con un basso livello di poligoni (Low-Poly) o alto (High-Poly).

Procedural texturing: texture calcolata, es. legno

SW: Blender,

Pro: automatica, semi automatica, algoritmica, variabile

Applicazioni: casualità, autosimiliarità, ripetizione elementi, frattali, terreni, simulatori fluidodinamici, vegetazione, capelli

Scansione 3D

La scansione tridimensionale mediante strumenti.

• Fotogrammetria - è un sistema abbastanza semplice e economico,[36] che permette di acquisire forme a basso dettaglio. Si utilizzano delle fotografie del soggetto prese da varie angolature ed il software ricostruisce il modello.

• Sonda 3D a contatto (Tastatore) Usa un braccio meccanico snodato che va a "tastare" il modello negli incroci di una griglia segnata sulla sua superficie.

• Scansione Laser: il laser scanner 3D fornisce le coordinate spaziali di una nuvola di punti appartenenti all'oggetto del rilievo.

Principi di corretta modellazione

Quale software usare ?

Sgabello rustico in legno, designer sconosciuto, produzione Italia


Esiste

•un Modello 3D corretto e •un Modello 3D non

corretto

nella progettazione?

Teiera doppia per un tè a due. Doppia teiera del masochista.

Si deve spostare l'attenzione dall'aspetto tecnico della modellazione

all’analisi attenta del modello da realizzare.

Teiera doppia per un tè a due. Doppia teiera del masochista.


Il processo di modellazione deriva essenzialmente dalla tipologia del modello.


Modello 3D da realizzare: SEDIA▼

Tipologia di Modellazione: Solidi, Superfici e NURBS▼

Utilizzo del Modello:

Videogame Realtime Produzionestampa in

Stereolitografia

SISTEMA DI MODELLAZIONE

Modellazione poligonaleLow Poly


Modellazione NURBS


Modellazione poligonale +Scultura 3D + Conversione

STL▼ ▼ ▼

CARATTERISTICHE DEL MODELLOnumero minimo di

poligonimesh molto leggera

CARATTERISTICHE DEL MODELLO

superficie ottimizzataper il calcolo

CARATTERISTICHE DEL MODELLO

altissimo numero di poligoni

mesh molto pesante

Progettato con CATIA di Dassault Systémes programma di progettazione nato in ambiente aerospaziale ed applicato soprattutto nei settori meccanici e automotive.

Frank O. Gehry, Museo Guggenheim, Bilbao, 1997

Progettazione con CATIA Dassault Sys

Attribuito al movimento del decostruttivismo, quest’opera di Frank Gehry è definita "senza geometria" ( senza geometria euclidea) per la mancanza di strutture e particolari architettonici sempre presenti nella storia dell’arte.

Frank O. Gehry, Museo Guggenheim, Bilbao, 1997

Progettazione con CATIA Dassault Sys

Courtesy AIA/ CRC

Progettazione BIM con Revit

Progetto integrato in tutti gli aspetti costruttivi, dalla tipologia, ai calcoli fino al rendering finale nel costruito reale.

Visualizzazione interattiva, Alias Autodesk

Progettazione con Alias Autodesk

Progettazione con Rhino

Sperficie generata con Rhino e Grasshopper (parametrico)

• Spessore superfici > 05 mm•Facce chiuse•No a spigoli in condivisione•Normali del modello corrette

Claudio Gasparini, Tazzina Regina, serie Tazzine nubili

Proprietà di un modello per la stampa

•Ridurre la dimensione•Spazio negli incastri•Modello deve essere stabile •Non usare i pieni

Claudio Gasparini, Tazzine nubili


•Ottimizzare lo spazio. Il tempo non è tutto uguale•Corretto numero di poligoni•Less Is More More Is Less Cerca di risparmiare materiale e tempo Claudio Gasparini, Tazzine nubili


L'Associazione artistica Arte da mangiare - mangiare Arte è attiva da 18 anni presso la Società Umanitaria di Milano, Ente Morale dal 1893

Associazione artistica Arte da mangiare – mangiare Arte

Arte da mangiare

ha costituito il ART Makers Lab, laboratorio di coordinamento e di sperimentazione di nuove forme artistiche applicate alle stampanti 3D.

ART Makers Lab - Arte da mangiare

Progetti•Opera d’arte collettiva per EXPO•Corsi per artisti•Repository di Modelli digitali•Serie limitate di opere d’arte•Stampa di oggetti d’arte in argilla

Parole chiave:

COllaborazione, COndivisione, CO-creazione



Il Raccolto, maggio 2014, Umanitaria, Milano. Collettiva d’arte

FuoriSalone 2014, Spazio exAnsaldo, Stand SLIDE Design. Presentazione attività di ART Makers Lab – Arte da mangiare

3D Printed Community Recycle Bins – www.urbanhubs.co

Esempio di progettazione collaborativa internazionale


Progetto provocatorio di stampante 3D che stampa cibo a partire da materie prime.

E’ pensata per paesi del Terzo mondo.

Le attuali stampanti Food 3D stampano cioccolatini ma penso sia possibile progettare un uso più sostenibile (e intelligente?) del loro utilizzo.

Stampante sostenibile del cibo

Claudio Gasparini

[email protected]

www.cad-tutor.com/gasparini

Google search: Tazzine nubili

www.artedamangiare.it

artedamangiare.wordpress.com

www.umanitaria.it

Grazie per l’attenzione