Approccio parametrico per la ricostruzione dei sesti

Sulla scia di un sempre crescente affermarsi, sia nel panorama architettonico italiano, sia accademico che professionale, della progettazione computazionale come strumento di grande flessibilità in grado di superare taluni vincoli imposti da tradizionali programmi di disegno e/o modellazione sia di geometrie bi-dimensionali che tri-dimensionali, in considerazione altresì delle necessità operative della presente ricerca e della necessità di poter avere un totale e rapido controllo sulle geometrie finalizzato non solo all’ottenimento di un output grafico ma, più importante, l’esportazione di pacchetti sequenziali di dati numerici, un approccio parametrico è apparsa come un ottimo connubio fra flessibilità e rapidità realizzativa.

La natura “associativa” dei software parametrici consente di trasferire una maggior coerenza fra la fase progettuale e quella realizzativa, pianificando ed integrando quest’ultima nel processo progettuale stesso attraverso al generazione di elaborati capaci di adattarsi ai futuri sviluppi e consentendo di stabilire il metodo più appropriato di razionalizzazione della forma: un procedimento indispensabile per concretizzare correttamente l’idea progettuale. Tutto ciò appare semplificato dall’iter processuale del progetto parametrico che segue prettamente una struttura logica che va dal particolare al generale nella quale il ricercatore, il progettista, si concentra a risolvere una condizione o una problematica tipica del progetto per poi fare in modo che l’algoritmo la copi e la diversifichi secondo le specifiche necessità funzionali e formali, in tutto unito quindi in un unico gesto coerente.

Mentre per anni l’unico modo di personalizzare ed ottenere che un’applicazione si adattasse coerentemente a propri scopi specifici era

passare attraverso l’apprendimento di linguaggi di programmazione specifici detti “scripting”, LISP per AutoCAD⁶⁰, MEL per Maya⁶¹, VB per Rhinoceros⁶², solo per citare alcuni esempi, con Grasshopper per la prima volta è possibile esprimere le relazioni alla base del processo progettuale e costruttivo attraverso un’interfaccia grafica a nodi mantenendo il concept aperto a futuri cambiamenti nonché a nuove applicazioni e sviluppi di ricerca; aprendo una definizione di Grasshopper non è possibile non pensare alle reti neuronali, alle sinapsi ed ai collegamenti logico matematici.

Al fine di comprendere meglio le specificità del GH appare quindi necessario una breve analisi dello scenario in cui esso si è sviluppato nel tempo ed altresì una disamina delle specifiche necessità che era chiamato a risolvere. Il programma Rhinoceros, sul quale esso si implementa, è uni dei più noti software per la creazione di modelli bidimensionali e tridimensionali basati su curve e superfici NURBS⁶³; apprezzato per la precisione dei risultati, la possibilità di analisi dei modelli realizzati e l’esportazione in molteplici formati di interscambio (ASCI, CNC), è utilizzato principalmente come modellatore di tipo tradizionale in cui il disegnatore utilizza le geometrie di base che attraverso opportune manipolazioni e modifiche, possono adattarsi alle esigenze ed alle specifiche richieste. Tale approccio presenta però alcune limitazioni legate alla flessibilità delle forme di base per particolari esigenza e alla difficoltà di ottenere modifiche rapide ed associative di modelli complessi.

60 Auto CAD è un marchio registrato Autodesk.

61 Maya è un marchio registrato Autodesk.

62 Rhinoceros, RhinoScript, Grasshopper ed Explicit History sono marchi registrati Robert McNeel & Associates

63 Acronimo di Non Uniform Rational B-Spline (Non-Uniform si riferisce alla parametrizzazione della curva, ovvero sono presenti dei punti di controllo non equidistanti tra loro. Rational si riferisce all’uso del peso, valore intero solitamente positivo. B-Spline si riferisce a basis spline, cioè curve polinomiali che hanno una rappresentazione parametrica, formate da una serie di curve di Bezier.), sono delle rappresentazioni matematiche della geometria 3D, le quali definiscono accuratamente qualunque forma: da una semplice linea, ad un cerchio, un arco o una curva, fino al più complesso solido o superficie a forma libera 3D.

La possibilità di ovviare a tali limiti è offerta dal RhinoScript, linguaggio di programmazione eseguibile internamente al programma base, in grado di generare in maniera flessibile modelli bi e tridimensionali ed apportare modifiche “dall’interno” dell’applicazione. L’approccio alla generazione di forme tramite scripting offre al progettista nuove opportunità soprattutto dal lato del controllo come:

- Automazione delle procedure;

- Definizione delle geometrie mediante funzioni matematiche;

- Generazione di modelli parametrici che consentono veloci e profonde variazioni delle geometrie iniziali;

- Possibilità di ottenere rapidamente forme di grande complessità attraverso elementi geometrici reiterati.

Va sicuramente evidenziato che la diffusione delle tecniche di programmazione ha incontrato comprensibili ostacoli, anche di natura operativa, derivanti spesso dall’insufficiente background informatico, ma altresì positivamente conquistando l’ambito della ricerca. Con lo scopo di avvicinare un maggior numero di utenti alla potenzialità offerte dall’utilizzo di procedure automatizzate mediante scripting è stato sviluppato dalla McNeel

& Associates, in forma open source⁶⁴, un applicativo di tipo visuale basato non più sull’inserimento di codici ma sulla più accessibile logica algoritmica.

Dal programmatore David Rutter è nato così Explitcit History come precursore ed più recente ed evoluto Grasshopper. Esso si presenta quindi come un editor visuale per lo scripting che, attraverso un intuitivo metodo grafico basato su un’interfaccia a nodi, permette all’utente di definire sequenze di istruzioni che vengono tradotte in modelli tridimensionali. La possibilità di poter inserire una qualsivoglia funzione matematica ed altresì quella di poter ottenere, altre che ad una visualizzazione grafica,

64 Open source (termine inglese che significa sorgente aperta), in informatica, indica un software di cui gli autori, o più precisamente i detentori dei diritti, rendono pubblico il codice sorgente, favorendone il libero studio e permettendo ad altri soggetti di apportarvi modifiche, estensioni, ecc.;

questa possibilità è regolata tramite l'applicazione di apposite licenze d'uso e condizioni di utilizzo.

l’esportazione di dati numerici relativi al modello generato lo hanno reso un alleato ideale per lo studio delle forme di cui alla presente ricerca.