martedì 30 settembre 2014

Edificius (BIM 3D)

La tecnologia BIM, Building Information Model, promette di facilitare la connessione fra diverse discipline della progettazione, al fine di migliorare l'interoperabilità dei modelli e velocizzare la produzione.
In altre parole, a fronte di una progettazione che dà sempre maggiore rilevanza a tre aspetti, architettonico, strutturale, impiantistico / consumi energetici, sempre più spesso la progettazione di una struttura deve mediare fra le migliori soluzioni in tutti questi tre campi, modificando a cascata gli altri.
Quindi avere tre modelli diversi per la medesima struttura, su tre programmi differenti per diverse verifiche rischia di far nascere errori.
Fra i vari software BIM, la softwarehouse italiana ACCA presenta una serie di programmi a moduli, che si interfacciano fra di loro.
Edificius, il programma dedicato alla presentazione di prospetti architettonici, rendering e piante / sezioni, è dotato di un comando di esportazione in vari formati CAD: sketchup (.skp); Obj; collada (.dae).

La compatibilità con il software Sketchup di Google permette di accedere ai tool di editing e visualizzazione del software creato da Google.

L'implementazione di uno dei tanti addons per eseguire rendering permette di creare visuali del modello con gli algoritmi di Ray Tracing o Metropolis Modificato



Eventualmente il rendering può essere ritoccato per aggiungere qualche altro effetto speciale.


E' bene notare che il file per sketchup creato con edificius, compatibile con una versione 5.0 può essere facilmente avviato anche con versioni successive del programma, mantenendo tutte le texture.
Un'altra caratteristica positiva dell'espostazione del modello è la creazione di tutta una serie di gruppi che definiscono i vari elementi inseriti nel modello.
Quest'ultimo aspetto permette una migliore suddivisione delle mesh che definiscono i vari elementi, ed il mantenimento di texture specifiche con corretti offset, scale-factor e normali.
L'idillio finisce quando si esporta il modello nell'engine, caricandolo con uno dei tanti formati compatibili.


Le texture viste da vicino appaiono come piatte e poco definite, essendo basate su una sola immagine (256x256).
Una possibile soluzione è creare quanto meno creare adeguate mappe di spostamenti, normali e luce per arricchire lo shader dei materiali, ed aumentare le dimensioni della texture di base (1024, 2048,...), badando a rimuovere difetti di tiling.
Le piante create intersecando a croce due piani con la rappresentazione della pianta, presentano il tipico difetto degli oggetti con superficie solo da un lato, per cui in un verso viene rappresentata una superficie, nell'altro lato appaiono come invisibili (entrambi gli oggetti).
Anche questo difetto è superabile con alcuni piccoli cambiamenti, benchè risulti migliore sostituire gli stessi oggetti pianta con nuovi oggetti, definiti meglio o più articolati.
L'alone nero è dovuto alla trasparenza, in alcuni programmi applicata in automatico al canale alpha, ed in altri da attivare.
Un'altra caratteristica visibile nell'immagine è la sovrapposizione fra oggetti, si veda per esempio la colonna di colore grigio spiccare sulla superficie del muro allineato.
Dal punto di vista strutturale ed energetico il software BIM necessita di indicare i pilastri della struttura, tuttavia per rendering o simulazioni d'ambiente questo elemento può risultare deleterio (si pensi al rendering di un oggetto che è a pelo di un altro oggetto con superfici combacianti esterne e interne).
Più in generale il problema peggiore è la creazione di un materiale per ogni oggetto, con texture comuni, aspetto che costringe a riassegnare ad ogni oggetto il minor numero possibili di materiali conformi con l'apparenza dell'oggetto.
Ulteriori miglioramenti alla scena possono prevedere l'uso di lightmap o tessellation shader.




lunedì 7 aprile 2014

Coniglio da giardino

Nell'attesa di migliori sviluppi, questa sera ho preso in ostaggio un mio "coniglio da giardino", una piccola statuetta di animaletto delle dimensioni di una decina di centimetri.
La forma dell'animaletto, un solido 3D è costituita da varie linee curve difficili da rendere in un modello CAD rilevando le misure a mano.
Inoltre vi è un forte distacco fra il rendering di un oggetto CAD creato simulando un materiale ed il rendering eseguito con un'immagine del materiale che darebbe un effetto di "ultra-realismo" per la presenza di quei difetti, quelle screziature dovute ad invecchiamento od intermperie che nella computer grafica sarebbero difficile da rendere, se non attraverso lunghi photo-editing.

Tuttavia seguendo una procedura simile a quella descritta qualche post fa ho ricostruito l'animaletto, benchè con qualche piccola deformazione che non ho corretto.
L'operazione è facile che fallisca qualora i punti rilevati nella dense cloud non siano sufficienti per ricostruire la mesh dell'oggetto, con un effetto simile a quanto rappresentato nell'immagine seguente.


Ciononostante avendo una maggior cura nell'analisi dei punti di riferimento, l'effetto migliora non di poco.
L'oggetto così creato può essere anche renderizzato con un qualsiasi programma apposito.
L'aspetto notevole di tutto ciò è la velocità di esecuzione ed il realismo, benchè alcuni dettagli come le zampette ed il muso dovrebbero essere editati che permetta l'editing delle mesh senza perdere il legame con l'UV-Mapping.
Un'altra possibilità è quella di migliorare il set di dati con cui ricostruire l'oggetto 3D o migliorare la definizione delle immagini/texture agendo sia direttamente sulle immagini, sia indirettamente applicandovi appositi shader che descrivano con funzioni di forma eventuali irregolarità locali o comportamento alla luce della superficie.





Edit: aggiunta la visualizzazione 3D



(statuetta del coniglio del mio giardino aggiornata a gennaio 2015)

Aggiunti effetti bloom, tonemapping, niente texellation o normal map (semplice diffuse map con la texture per lightmap). Comandi: tasto sinistro del mouse ruota - pressione rotellina del mouse trasla l'oggetto

martedì 1 aprile 2014

Scossa di terremoto in Pianura Padana

Domenica 30 marzo alle ore 8:12 si è verificato un nuovo terremoto in Italia (il precedente avvenne nel 2012), questa volta nella pianura Padana fra le province di Rovigo, Modena e Mantova.
Il sisma di magnitudo 2,2 della scala Richter si è verificato ad una profondità di soli 6,1 km.
L'insorgere di fenomeni sismici in Italia è dovuto in larga parte al fatto che la placca africana spinge andando a cozzare contro la placca europea.
L'Italia  si trova proprio nel mezzo, tanto che gli archi alpini ed appenninici sono generati proprio da queste forze.
Fenomeni simili avvenuti centinaia di migliaia di anni prima si possono vedere in Asia, dove la placca indiana spingendo contro l'Eurasia ha dato luogo alla catena montuosa dell'Himalaya con le cime più alte al mondo.
Parte della pianura padana viene considerata area scarsamente sismica sulla base delle osservazioni statistiche di incidenza dei terremoti, benchè sia evidente che la microplacca Adria sottostante la pianura padana possa essere considerata come la noce dentro lo schiaccianoci.
Lo studio pubblicato nel blog georcit.blogspot.it  riassume lo stato geologico della microplacca Adria, fino a descrivere il probabile ruolo della Linea Schio-Vicenza.
Purtroppo a sei anni dall'emanazione della nuova normativa tecnica per le costruzioni, la popolazione non investe in verifica e ristrutturazione antisismica, un po' per incoscienza, un po' per dirottamento delle forme di investimento in meccanismi scevri dall'economia reale (progettare, costruire, creare industrie, creare negozi ed attività piuttosto che investire sempre e solo in finanziario).
Da ciò ne deriva che il Veneto si troverà impreparato ad una riedizione di eventi sismici già visti nei secoli scorsi rischiando di perdere il patrimonio immobile di aree densamente urbanizzate.
Il paragone azzeccato per descrivere questa situazione: è come avere in possesso un Ferrari e distruggerlo in un incidente, perchè ci si è ostinati a guidarlo senza aver fatto la patente.
Il paragone con un'eguale somma investita in subprime del mercato finanziario non sussiste perchè a differenza degli ingegneri civili, gli economisti che studiano il mercato finanziario e stimano il rating dei derivati non hanno mai avuto interesse a prevenire la formazione di "terremoti finanziari" che prevengano il capitale investito dai privati in azioni, derivati ed altre forme di investimento, poichè chi lavora nel finanziario guadagna proprio dalla discontinuità di capitalizzazione dei soggetti esterni che vi partecipano (comprare a poco per rivendere a molto).
Quindi benchè sia evidente come in Italia sopravvivano strutture oltre la stima di vita utile (intorno ai 50 anni), rivalutandosi come beni architettonici, facenti parte del patrimonio culturale di questo paese, la più intelligente forma di investimento risulta essere ancor oggi la diversificazione dei beni e delle proprietà, ovvero il dirottamento di parte del capitale in diverse forme di liquidità con diverse logiche di mercato.
Tali metodologia di investimento era chiara ai nostri padri che mezzo secolo fa diversificavano rendendo più sicuro il loro capitale agli imprevisti storico-economici.
Come già notato in articoli scritti mesi fa, nell'arco di 50 anni i beni immobili hanno visto l'esplodere di ben 4 bolle speculative sul valore della proprietà, riuscendo sempre a rivalutarsi post crisi, attualizzandosi al costo della vita/inflazione.
Gli studi e le verifiche anti-sismiche in quest'ottica accertano la sicurezza del capitale investito, meglio di quanto le agenzie di rating abbiamo dimostrato di saper/voler fare per gli investimenti azionari/finanziari in regimi di legge italiani o stranieri.
La capitalizzazione dell'interesse presunto (quello che si suppone di avere in tasca dopo l'investimento in attività fittizie di borsa) non può che passare per il reinvestimento ed il consolidamento sul territorio, nel massimo della sicurezza ottenibile.