L’evoluzione delle tecniche di rappresentazione

L’evoluzione delle tecniche di rilevamento”, relativa alle operazioni di misura di tutti gli elementi ritenuti utili all’espletamento del processo e la seconda relativa alla restituzione di quanto acquisito, cioè all’insieme di tutti quei processi volti alla resa grafica sia sui tradizionali supporti cartacei sia su quelli multimediali. Anche in questo campo lo sviluppo delle tecniche e dell’accuratezza si è sviluppato nel corso della storia delle civiltà andando di pari passo con lo sviluppo delle tecniche già dettagliatamente illustrato in

“L’evoluzione delle tecniche di rilevamento”.

Come la notevole evoluzione degli strumenti di misurazione ha rivoluzionato sensibilmente la prima fase, permettendo una sempre maggior accuratezza nel rilievo di quelle parti non direttamente accessibili⁴⁰ o addirittura non raggiungibili⁴¹, così ha altresì profondamente modificato l’aspetto legato alla rappresentazione ed al disegno mediante una sempre maggior presenza sul mercato di software di calcolo ed elaborazione di dati vettoriali ed immagini raster. Va soprattutto sottolineato come negli ultimi anni, l’utilizzo sempre più diffuso di tecniche basate sulla fotogrammetria e sul laser scanner, abbia permesso di approcciarsi al rilievo in tempi brevi e con acquisizione di “infiniti” punti appartenenti all’oggetto in indagine con una conseguente necessità di demandare ad una fase di successiva elaborazione la scelta di dati effettivamente utili.

Una mole così imponente di dati provenienti dal rilievo, ha quindi richiesto uno sviluppo anche delle tecniche di rappresentazione attraverso un moltiplicarsi di possibilità offerte al disegnatore. Accanto alle classiche bidimensionali doppie proiezioni Mongiane, alle prospettive, alle assonometrie su basi proiettive, la vera novità sta nell’introduzione della spazialità tridimensionale e nella quarta dimensione: il tempo⁴².

40 Il riferimento è alla fotogrammetria digitale terrestre, all’utilizzo di sistemi di rilevamento tipo laser-scanner ed in ultimo all’utilizzo di droni.

41 Il riferimento è alle tecnologie di rilievo indiretto quali quelle di carattere termografico, soniche ed ultrasoniche, georadar, endoscopiche, ed in generale tutte quelle che permettono di indagare, senza danno, le parti poste al di sotto dello stato visibile degli elementi.

42 Grazie allo sviluppo di sempre più sofisticate superfici virtuali che maggiormente approssimano i dati tridimensionali del rilievo sono oggi permesse vere e proprie viste dinamiche con la

Non c’è stata nella storia della rappresentazione visiva una trasformazione così radicale come quella nel campo della visualizzazione tecnica; nemmeno il passaggio dal Medioevo al Rinascimento può essere assunto come termine di paragone. L’utilizzo del computer nella rappresentazione visiva, pur essendo solamente un aspetto tecnico e non introducendo concettualmente nuove rivoluzionarie forme di rappresentazione, assume una rilevanza storica e crea una netta separazione tra due ere: prima e dopo il computer; infatti le possibilità date dal mezzo informatico sono molteplici.

Si intende per computer grafica l’insieme dei sistemi di rappresentazione visiva ottenuti mediante l’utilizzo dell’elaboratore elettronico; essa ha accresciuto a dismisura le potenzialità operative nel settore della rappresentazione degli oggetti; il computer è in grado di svolgere una grande quantità di operazioni in base alle istruzioni che riceve attraverso i programmi (il software). I programmi che permettono l’uso del computer per il disegno, trasferendo le caratteristiche di un oggetto come informazioni digitali, cioè numeriche, prendono il nome di sistemi CAD⁴³.

Nato come strumento operativo a servizio della progettazione industriale, il CAD si è progressivamente diffuso attraverso l’elaborazione di programmi specializzati per ogni tipo di progettazione (meccanica, strutturale, impiantistica, ecc.), intervenendo in tutti i settori dove la complessità dei problemi da affrontare rende conveniente l’uso del computer.

La rappresentazione grafica degli oggetti nello spazio tridimensionale, definita modellazione, parte dalla definizione di un modello matematico degli oggetti stessi; i programmi progettati a tale scopo infatti prevedono un sistema di riferimento di coordinate cartesiane tridimensionali (x, y, z) in base al quale definire la posizione dei diversi punti che costituiscono gli oggetti da rappresentare. La ricostruzione di geometrie nello spazio può essere più o

conseguente possibilità di realizzare vere e proprie esplorazioni virtuali dei modelli di rilievo anche attraverso la realizzazione di filmati multimediali.

43 Acronimo di Computer Aided Design, cioè di sistemi di disegno e progettazione assistiti dal computer.

meno complessa: gli elementi piani e le superfici piane sono di rapida definizione, il modello si complica quando si tratta di definire superfici curve, in quanto queste vengono calcolate come una sequenza di facce poligonali di tre o di quattro lati e dunque più fitta è la suddivisione in facce più operazioni di calcolo vanno eseguite per la definizione del modello matematico.

Esso può essere poi modificato sia nella forma sia nella sua posizione spaziale tramite le varie funzionalità di modellazione che i vari software forniscono; ciò consente di visualizzare in tempo reale gli oggetti ancora in fase di progettazione e di percepirne correttamente le forme potendo così intervenire rapidamente per apportare variazioni, correzioni e studiare diverse soluzioni contemporaneamente.

A partire dal modello matematico si può giungere alla definizione di un’immagine fotorealistica che rappresenti il modello tridimensionale come apparirà realmente una volta realizzato. L’operazione di trasformazione di un modello matematico in un’immagine di sintesi si chiama rendering.

Per ottenere l’immagine di sintesi finale è necessario sottoporre il modello matematico di partenza a una serie di operazioni per le quali sono stati sviluppati appositamente diversi software. La prima operazione da fare è quella di assegnare alle superfici visibili dell’oggetto l’aspetto finale effettuando una operazione detta di mappatura superficiale, ovvero applicando alle superfici i materiali e i colori desiderati.

Avendo quindi costruito un modello su base matematica, e non una semplice disegno bidimensionale, si possono arbitrariamente scegliere i punti di vista, cioè la posizione dalla quale si vuole osservare il modello, aspetto questo un tempo impensabile.

Le rappresentazioni dell’architettura cosi definite permettono anche di associare, ai vari elementi rilevati, informazioni addizionali di varia natura spaziando, secondo le esigenze dalla, dalla mappatura fotografica delle superfici alle immagini termografiche, dalle informazioni sui materiali alla posizione di fratture o crepe negli elementi; nasce così una forte implementazioni di informazioni all’interno dello stesso modello che si trasforma sempre di più in un contenitore all’interno del quale far confluire tutti i dati che i vari aspetti del rilievo e dell’indagine portano alla luce.

A tal proposito grande impulso viene dato dall’utilizzo della tecnologia B.I.M. all’interno della quale ad ogni elemento architettonico possono essere associati, oltre che dati di nature prettamente geometrica, informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali, sulla tipologia degli stessi, ecc.

Anche in questo caso si parlerà di un modello di natura matematica di base e di informazioni associate ai vari elementi mediante appositi database che i programmi si costruiscono internamente: il semplice disegno va quindi

“progettato” e anche la semplice restituzione di un rilievo comporta una pianificazione preliminare sugli aspetti e le informazioni da integrare e, ancor di maggior importanza, successivamente poter analizzare.