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DIARIO DI BORDO di paolo diociaiuti.

Email:paolo.diociaiuti@inwind.it

(appunti della lezione del 6 Maggio 2002)

 

"Centro di gravità impermanente. La santissima Trinità".

Entriamo nel ciclo delle lezioni dedicate alla creazione della tridimensionalità con il quarto quesito di Leonardo.

Quarto quesito di Leonardo.

Come nei quesiti precedenti voglio trasmettere a distanza e senza scambio "materiale" delle informazioni: questa volta l'oggetto della trasmissione è costituito da oggetti tridimensionali.

 

La soluzione al quesito, le SHAPE.

Come abbiamo visto nella lezione "Doppia L: Linea - Layer" per trasmettere informazioni relative ad oggetti bidimensionali in maniera più efficiente ed intelligente rispetto alla logica raster è necessario elaborare un codice intermedio, basato sulla introduzione di ENTITA' (punto, linea, poligono). La soluzione al quarto quesito leonardesco non è sostanzialmente diversa. Le informazioni da trasmettere descrivono ora delle ENTITA' 3D, quindi sarà necessario inviare delle informazioni "aggiuntive" rispetto a quelle necessarie a descrivere entità 2D. Le informazioni servono a definire una SHAPE, cioè una serie di poligoni che formano una entità 3D. Nel "racconto" della costruzione di una superficie era importante sapere quale è il dentro e il fuori rispetto alla superficie stessa, anche nel caso delle entità 3D è necessario definire quale è il dentro e il fuori soprattutto in fase di rendering. A questo scopo viene introdotto il concetto / informazione di NORMAL. Detto ciò, è evidente che quando trattiamo di entità 3D ci muoviamo ad un livello di complessità superiore rispetto a quello del mondo bidimensionale.

 

Cerco un punto di gravità (im)permanente. Estrusione e Rivoluzione.

Dopo avere risolto in termini molto generali il quesito di Leonardo, spostiamo l'attenzione sulla domanda: come è possibile elaborare delle forme - entità tridimensionali? Quale è un formalismo forte ed efficiente per generare oggetti 3D?

Possiamo partire dalla ENTITA' più elementare, il punto. Come entità il punto è astratto, esiste al limite come POSIZIONE. Se accettiamo l'idea del punto = posizione, possiamo accettare anche l'idea dello SPOSTAMENTO di posizione. Allora, a partire dal punto, creare oggetti complessi  equivale ad applicare dei VETTORI DI POSIZIONE che descrivono uno spostamento. Questi vettori sono definibili anche VETTORI TRASFORMATIVI e di PROMOZIONE, perché attraverso la loro applicazione "promuovono" una entità ad un livello superiore di complessità. I movimenti che è possibile far compiere al punto - posizione per generare delle entità più complesse appartengono a due famiglie: ESTRUSIONE  e RIVOLUZIONE.

ESTRUSIONE: l'estrusione disloca il punto a partire dal suo centro, un vettore di posizione - trasformazione viene applicato all'oggetto. L'estrusione di un punto genera una retta. Attraverso il movimento ho una "promozione" dell'oggetto che estrudo secondo la sequenza logica tendente ad un crescente livello di complessità: [punto - linea - superficie - volume]. Oggi abbiamo moltissime possibilità di estrusione che possono creare forme molto complesse. Esistono però alcune regole non modificabili: in generale non è possibile "rompere" la geometria dell'oggetto di partenza. Nonostante questa regola, possiamo per esempio generare un cono dicendo che i quattro punti che descrivono la base sono collassati in un solo punto in corrispondenza del vertice. Una forma particolare di estrusione è quella che determina le SWEEP SURFACE; in qusto caso il movimento di estrusione segue delle sezioni variabili lungo il percorso di estrusione generando delle superfici molto complesse.

Una questione interessante si pone secondo il principio della "promozione" delle entità a livelli superiori di complessità conseguente ad operazioni di estrusione. Se immaginiamo di muovere una entità 3D come un cubo quale sarà il risultato? Senza dubbio entriamo in un campo dove non vale più la geometria euclidea. Ad esempio in alcuni edifici progettati da Peter Eisenman una serie di geometrie sono generate da operazioni dinamiche di traslazione tridimensionale.

RIVOLUZIONE: l'operazione di rivoluzione consiste in una rotazione della entità di partenza attorno ad un asse di rotazione posto esternamente all'oggetto. Questo movimento rotatorio, a partire da curve, genera superfici del tipo di quelle che si ottengono al tornio. Esistono diverse variabili: la posizione dell'asse di rotazione, il numero di incrementi - partizioni in cui suddividere il moto circolare dell'oggetto di partenza.  Anche in questo tipo di movimenti vale il principio di "promozione" dell'oggetto a livelli superiori di complessità come nel caso dell'estrusione.

 

Il TRIANGOLO no, non l'avevo considerato. Sacralità del triangolo.

Come abbiamo visto, tutto il discorso è basato sull'idea di "muovere" da una posizione di partenza, cioè il discorso della creazione della tridimensionalità può essere associato all'idea di ENTITA'  e di MOVIMENTO. Allora è lecito chiedersi quale sia il minimo movimento, il movimento "primo". Il minimo movimento chiuso, che torna su se stesso è il TRIANGOLO. Questa "figura di movimento primario" ha una forza intrinseca enorme, strutturale, formale, simbolica etc. Il triangolo si configura come figura "magica" unità minima di superficie necessaria per la creazione di oggetti 3D.

 Il triangolo è la minima unità di superficie descrivibile, quindi qualsiasi oggetto tridimensionale può essere (ri)descritto al livello minimo come una serie, una rete di triangoli concatenati.

Le SHAPE sono la famiglia delle figure solide tridimensionali, "contenute" all'interno di una rete di triangoli elementari variamente concatenati a formare un involucro chiuso. E' possibile muovere e deformare una shape con il vincolo di mantenerne la forma - matrice. Entrare "dentro" una shape per manipolarla equivale a compiere una operazione di reshape.  Se, ad esempio, muoviamo un punto di una shape, è poi necessario ritriangolare in maniera tale da conservare la continuità del volume. Tutto il sistema delle shape è un sistema reticolare di triangoli.

Le MESH: sempre nell'ambito 3D esiste la famiglia delle SUPERFICI. Si tratta sempre di strutture reticolari che hanno per elemento minimo il "magico" triangolo, ma a differenza delle shape, non sono figure necessariamente chiuse e quindi dotate di un esterno ed un interno. Questa è la famiglia delle superfici MESH. Oggi torniamo sempre più spesso ad adoperare delle superfici perché questo consente un livello di libertà maggiore e, quindi, di elaborare dei formalismi di livello superiore.

Quale è il significato di questo sguardo rivolto allo "strumento" e ai formalismi che possiamo adoperare per lavorare nel mondo della tridimensionalità? Sappiamo che in ogni epoca gli strumenti di elaborazione del progetto sono sempre stati in qualche modo incapsulati nel risultato della progettazione stessa. Lo strumento è contenuto nel risultato che attraverso di esso si può ottenere. Quindi guardare dentro lo strumento produce una duplice stimolazione: da un lato si prende coscienza del peso del "mezzo" sul "risultato", d'altro lato si può modificare il "mezzo" o adoperarlo criticamente in funzione del risultato desiderato.

 

Un'altra NATURA di tridimensionalità.

Oltre alla creazione della tridimensionalità fondata sull'idea di posizione e movimento, esiste un'altra possibile partenza di natura logica diversa. In questo caso partiamo da un'idea pseudo platonica: esistono delle ENTITA' che appartengono al mondo delle IDEE. Date due di queste entità, A e B, vediamo quali rapporti geometrici possiamo istituire tra loro:

+A +B = C.   +A -B = C1.   -A +B = C2.   -A -B = C3.

Entriamo così nel campo delle operazioni booleane: unisci, sottrai, interseca (per parlare in termini AutoCAD). Sin dall'origine dei programmi CAD, questo approccio alla tridimensionalità ha consentito la costruzione di forme abbastanza complesse.

Ormai in quasi tutti i programmi CAD è possibile operare sia "booleanamente" che secondo la logica "triangolare".

 

 

 

Vai alla lezione successiva: "Interconnessioni dinamiche".

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