Grafica vettoriale e grafica raster
Schemi di rappresentazione e metodi di costruzione delle principali geometrie digitali
Volumi e superfici
Tecniche di modellazione“reality–based”
Formati digitali per la grafica vettoriale tridimensionale
Interazione luce Materia:modelli di illuminazione
locale e modelli di illuminazione globale
Soluzioni di texturing avanzato:dal model space al tangentspace
Verso il fotorealismo:modelli di illuminazione globale
Riccardo Scateni; Paolo Cignoni; Claudio Montani;Roberto Scopigno “Fondamenti di grafica tridimensionale interattiva”, McGraw-Hill, Milano, 2005.
Christoph M. Hoffmann “Geometric and solid modelling. An introduction”, Morgan Kaufmann Publishers Inc. San Francisco, CA, USA, 1989.
Daniele Marini; Maresa Bertolo; Alessandro Rizzi., “Comunicazione visiva digitale: fondamenti di Eidomatica”, Addison Wesley, Milano, 2001.
Les A. Piegl; Wayne Tiller “The NURBS Book” Springer Verlag, 1997.
Martti Mantyla “An Introduction to Solid Modeling”, Computer Science Press, Rockville, MD, 1987.
James D. Foley; Andries van Dam; Steven K. Feiner; John F. Hughes “Computer Graphics. Principles and Practice” Addison-Wesley, 1995.
Riccardo Migliari “Rappresentazione grafica e informatica per l'architettura e per il design”, Edizioni Kappa, Roma, 2003.
Riccardo Migliari “Fondamenti della rappresentazione geometrica e informatica dell'architettura” Edizioni Kappa, Roma, 2000.
Maurizio Unali “Lo spazio digitale dell’architettura italiana” Edizioni Kappa, Roma, 2006.
Gabriele Guidi; Beraldin Jean-Angelo “Acquisizione 3D e modellazione poligonale. Dall'oggetto fisico al suo calco digitale”, Poli.Design, Milano, 2004.
Fausto Brevi “Il Design delle Superfici. I modelli digitali per il disegno industriale” Poli.Design, Milano, 2004.
Laura De Carlo “Informatica e fondamenti scientifici della rappresentazione” Gangemi Editore, Roma, 2008
Obiettivi Formativi
Il corso di Tecniche Avanzate di Rappresentazioneintende fornire allo studente una completa consapevolezza in merito ai codici e alle procedure per la realizzazione di elaborati grafici e multimedialifinalizzati alla rappresentazione del progetto di architettura. Il corsointende fornire allo studente, non solo una capacità operativa e di gestione degli strumenti informatici, ma anche una chiarezza in merito alle soluzioni più adatte alla rappresentazione del progetto di architettura alle diverse scale grafiche. Verranno affrontati i concetti principali su cui si fonda la grafica digitale vettoriale e raster. I fondamenti della modellazione geometrica. Si presenteranno i modelli di illuminazione locali e quelli globali necessari alla sintesi fotorealistica per simulare fenomeni di riflessione, diffusione e rifrazione. Si fornirannoinfine brevi cenni in merito alle tecniche di modellazione “reality–based” con particolare interesse verso le soluzioni di “image–based techniques” e di “range–based techniques
Metodi Didattici
La didattica verrà condotta attraverso lezioni frontali, esercitazioni da svolgere in aula, attività seminariale e revisioni sui temi assegnati.
Altre Informazioni
Time Table
Venerdi 2 Ottobre
Prolusione del corso,
Grafica vettoriale e grafica raster
Introduzione alla prima esercitazione. (vd. App. A)
Giovedi 8 Ottobre
Schemi di rappresentazione e metodi di costruzione delle principali geometrie digitali
Revisioni sulla prima esercitazione
Giovedi 15 Ottobre
Tecniche di modellazione “reality – based”
Formati digitali per la grafica vettoriale tridimensionale
Ritiro della prima esercitazione.
Giovedi 22 Ottobre
Laboratorio di eidomatica. La struttura e il modello: l’opera di Sol LeWitt nella sua rilettura digitale (parte prima)
Introduzionealla seconda esercitazione. (Scelta dell’opera) (vd. App. B)
Giovedi 29 Ottobre
GITA
Giovedi 5 Novembre
Laboratorio di eidomatica. La struttura e il modello: l’opera di Sol LeWitt nella sua rilettura digitale (parte seconda)
Istruzioni per lo svolgimento della seconda esercitazione.
Giovedi 12 Novembre
Interazione luce Materia: modelli di illuminazione
Revisione sulla seconda esercitazione
Giovedi 19 Novembre
Soluzioni di texturing avanzato: dal model space al tangent space
Presentazione dei Seminari, e presentazione della terza esercitazione
Consegna seconda esercitazione.
Giovedi 26 Novembre
Verso il fotorealismo: modelli di illuminazione globale
Seminari e Revisioni sulla terza esercitazione.
Giovedi 3 Dicembre
Laboratorio di eidomatica.
Giovedi 10 Dicembre
Laboratorio di eidomatica.
Giovedi 17 Dicembre
Laboratorio di eidomatica.
info
sergioditondo@ndas3a.it
contatto skype: sergio_di_tondo
App. A
Prima esercitazione
Partendo da lavori già affrontati in ambito didattico o in ambito professionale, costruire quattro schede sintetiche in formato A4 sui seguenti temi:
1° Environment representation: rappresentazione di un ambiente naturale o costruito.
2° Codici tradizionali di rappresentazione dell’architettura: pianta prospetto sezione.
3° Interior design: rappresentare un interno architettonico simulando una condizione di illuminazione naturale.
4° Interior design: rappresentare un interno architettonico simulando una condizione di illuminazione artificiale.
Ogni scheda dovrà contenere obbligatoriamente un’immagine significativa del tema assegnato.
Le schede inoltre andranno corredate da testo e schemi grafici utili alla comprensione dell’ oggetto rappresentato.
Revisione sull’esercitazione: Lunedì 2 Marzo.*
Consegna dell’esercitazione: Lunedì 9 Marzo.*
* La revisione e la consegna sono obbligatorie ai fini del sostenimento della prova d’esame.
App. B
Seconda esercitazione
Scegliere un opera di Sol LeWitt, recuperare il materiale (foto e disegni) sufficiente per poter ridisegnare l’opera. Sintetizzare le informazioni raccolte in una scheda in formato A4.
Consegna della scheda: lunedì 16 Marzo.
L’esercitazione prevede:
Costruzione del modello geometrico digitale dell’opera scelta.
Assegnazione dei materiali e texturing di base
Set up della scena.
Rendering del modello
Inserire in una tavola in formato A3 i rendering finali integrandoli con testo e elaborati grafici bidimensionali. (elaborati tecnici descrittivi dell’opera, schemi grafici esplicativi dell’idea progettuale, ecc.)
Consegna dell’esercitazione: Lunedì 20 Aprile. *
* La consegna è obbligatoria ai fini del sostenimento della prova d’esame.
App. C
Terza esercitazione
TEMA 1
La rappresentazione del progetto in area archeologica
Il sito di Villa Adriana, Tivoli, Roma.
La villa dell’imperatore Adriano (117-138 d.C.) a Tivoli sorge lungo le propaggini tufacee ai piedi dei monti Tiburtini. Si estende su un area di circa 120 ettari. La villa si adagia su un area collinare che, discendendo dai colli di Santo Stefano, si apre verso la piana dell’Aniene. L’orografia del luogo è caratterizzata da due rilievi principali divergenti orientati a Nord e divisi da una piccola valle semi-naturale all’interno dellaquale insiste il complesso monumentale del Canopo–Serapeo. Lungo i versanti opposti di questi due rilievi scorrono due piccoli torrenti; il fosso di Roccabruna e il fosso delle Scalette. La realizzazione del grandioso progetto, iniziato con buona probabilità intorno al 118 d.C., ha previsto una trasformazione radicale dell’orografia del luogo. Ancora oggi infatti sono visibili le grandi opere di sostruzione approntate al fine di realizzare pianori artificiali su cui fondare i nuovi padiglioni che compongono l’intero complesso adrianeo. L’area archeologica, attualmente visitabile, mostra un imponente e articolato insieme di edifici disposti lungo assi privilegiati fortemente condizionati dalla natura del luogo e dalle pratiche di pianificazione territoriale del tempo. La villa, edificata su preesistenze di epoca repubblicana e augustea, presenta aree ad uso privato, di pertinenza cioè della famiglia imperiale e aree di rappresentanza, spazi adatti alla celebrazione della figura dell’imperatore, allo svolgimento di banchetti e giochi. La villa inoltre presenta una fitta rete di percorsi ipogei che consentiva alla servitù di raggiungere i diversi padiglioni della villa senza interferire con la vita che si svolgeva in superficie.
Area di progetto.
Area del Canopo – Serapeo, Villa Adriana, Tivoli
Materiale didattico
Gli studenti avranno a disposizione il modello del c.d. Serapeo di Villa Adriana. Modello ottenuto per campionamento da rilievo digitale. Modello ottimizzato, proiezione UV, Normal map.
Modello low poly di parte di Villa Adriana
Progetto di un padiglione multifunzionale che dovrà ospitare:
1) Piccola sala conferenze.
2) Spazio per esposizioni temporanee.
3) Spazio per proiezioni video
4) Caffetteria e zona ristoro.
Collezione
Con riferimento alla recente mostra su l’imperatore Adriano “Hadrian Empire and Conflict”* tenutasi al British Museum, individuare le tematiche museali proposte e scegliere le opere da allestire all’interno del padiglione multifunzionale.
Tema museografico
A new Elite
War and Peace
Architecture and Identity
Hadrian’s Villa
Antinous
Sabina
Towards Eternity
*Thorsten Opper “Hadrian Empire and Conflict”, British Museum Press, London, 2008.
Materiale didattico
Gli studenti avranno inoltre a disposizione I modelli tridimensionali delle seguenti opere:
-Antinoo: ritratto del giovinetto preferito dell’imperatore Adriano. La testa in bronzo è conservata presso il museo archeologico di Firenze.
Rilievo digitale e modello ottimizzato, proiezione UV, normal map.
- Matidia Minor: ritratto di Vibia Matidia sorella di Vibia Sabina (imperatrice e moglie di Adriano). La testa in marmo pario è conservata presso l’Antiquarium di Villa Adriana.
Rilievo digitale e modello ottimizzato, proiezione UV, normal map e mappa della riflessione diffusiva.
-Centauro giovane: copia del famoso centauro giovane in marmo bigio morato proveniente dalla c.d. Accademia di Villa Adriana. L’originale è custodito oggi ai Musei Capitolini.
Rilievo digitale e modello ottimizzato.
Elaborati richiesti
Inserire in due tavole formato A1 gli elaboratigrafici sufficienti alla comprensione del progetto con particolare attenzione ai seguenti temi:
1) Environmental representation: rappresentazione del progetto all’interno del contesto archeologico in cui si va ad intervenire. Planimetria sc. 1:500. Planivolumetrico dell’area. Profili ambientali con inserimento del progetto. Viste prospettiche dell’inserimento.
2) Codici tradizionali di rappresentazione dell’architettura: pianta prospetto sezione. Rappresentare il progetto secondo i canoni tradizionali della rappresentazione d’architettura. Elaborati sc.1:200, 1:100, 1:50.
3) Interior design: rappresentare un interno simulando le condizioni di illuminazione naturale.
4) Interior design: rappresentare un interno simulando le condizioni di illuminazione artificiale
Il Livello di dettaglio di ogni singolo elaborato dovrà essere adeguato alla scala di rappresentazione. Per snellire il lavoro si consiglia fortemente di condurre la fase progettuale esclusivamente su quelle parti dell’architettura che saranno poi oggetto caratterizzante del idea progettuale e quindi protagoniste della rappresentazione.
Le tavole andranno inoltre corredate da campi di testo, immagini e grafici adatti alla comprensione dell’iter progettuale.
SEMINARI (validi come terza esercitazione)
MULTIMEDIA PROJECT FOR CULTURAL HERITAGE
in collaborazione con la Soprintendenza per i Beni Archeologici del Lazio
Max 10 Allievi
Il seminario si propone di offrire agli studenti strumenti e metodologie necessarie al progetto di comunicazione multimediale dedicato ai beni culturali. Gli strumenti contemporanei di comunicazione applicati ai beni culturali consentono di costruire “una mappa di relazioni”** tra gli oggetti, necessaria “all’elaborazione critica dei contenuti culturali”** espressi dal singolo frammento. Il seminario intende fornire agli studenti le basi informatiche necessarie allo sviluppo del progetto con particolare attenzione all’acquisizione e alla gestione dei dati sorgente fino alla proposta del progetto di comunicazione multimediale.
Oggetto del seminario
Frammenti marmorei provenienti dal fregio mistilineo di Piazza d’Oro conservati all’interno degli archivi della Soprintendenza per i Beni Archeologici del Lazio, area delle Cento Camerelle, Villa Adriana.
Time Table e location
1 Dicembre – 4 Dicembre
Villa Adriana,Tivoli: Archivio delle Cento Camerelle.
Villa Adriana,Tivoli: Casino Fede
Villa Adriana,Tivoli: Hotel Adriano
Firenze: Plesso Didattico di Santa Teresa.
Firenze: Laboratorio di Rilievo, Dipartimento di Progettazione dell’Architettura, v.le Gramsci 42.
Il seminario tratterà i seguenti contenuti.
-Acquisizione dei dati sorgente: rilievo geometrico mediante laser scanner a triangolazione, rilievo fotografico multi esposizione.
-Registrazione del dato proveniente da rilievo digitale finalizzato allo costruzione del modello geometrico completo.
-Elaborazione immagini multi esposizione: Immagini HDR, texture di riflessione diffusiva.
- Ottimizzazione del modello geometrico: algoritmi di decimazione, modello HIGH POLY –modello LOW POLY.
- Proiezioni UV, del modello LOW POLY
- Soluzioni di Front Projection e Paint Effect.
- Rendering in batch e soluzioni Real Time.
Elaborati di consegna
Ogni gruppo dovrà consegnare in CD/DVD con:
Modelli Highpoly e Lowpoly completi in formato .OBJ
Baking delle normali e della riflessione diffusiva in formato .JPG
Immagine sintetiche, rendering in batch, editing non lineare della sequenza di frame, formati VRML per il realtime.
Requisiti minimi
Computer portatile. Requisiti minimi Intel core 2 duo, 2 GB memoria, scheda grafica non condivisa.
Conoscenza dei software dedicati al trattamento delle immagini. Conoscenza di strumenti CAD necessari alla produzione di elaborati bidimensionali. Conoscenza di strumenti di modellazione per il trattamento di superfici poligonali o parametriche.
** Eva Pietroni: Musei virtuali, CNR ITABC Virtual Heritage Lab.
DESIGNING THE EXHIBITION
in collaborazione con l’Accademia Adrianea diArchitettura e Archeologia e la Soprintendenza per i Beni Archeologici del Lazio.
Max 16 Allievi divisi in 8 gruppi
Il seminario intende fornire gli strumenti adatti all’elaborazione e alla rappresentazione del progetto di allestimento dei locali del c.d. Antiquariumdi Villa Adriana e alla musealizzazione della relativa collezione permanente. Il seminario intende condurre alla proposta di un progetto in area archeologica sostenibile dal punto di vista della realizzabilità e della fruizione, con particolare attenzione alle persone disabili. In questa ottica le proposte di progetto dovranno essere compatibili con le normative vigenti in merito a sicurezza e a possibilità di intervento. Si richiede inoltre di formulare una soluzione congruente con le richieste espresse dalla Soprintendenza per i Beni Archeologici del Lazio in merito alle soluzione distributive e alla destinazione d’uso dei locali.
Oggetto del seminario
Elaborazione e rappresentazione di un progetto di allestimento per la collezione permanente all’interno del c.d. Antiquarium del Canopo a Villa Adriana.
Time Table e location
Da Venerdì 20 Novembre fino alla fine del corso.
Villa Adriana,Tivoli: Antiquarium del Canopo
Milano: Politecnico di Milano Facoltà di Architettura
Firenze: Plesso Didattico di Santa Teresa.
Firenze: Laboratorio di Rilievo, Dipartimento di Progettazione dell’Architettura, v.le Gramsci 42.
Contenuti e elaborati di consegna
-Formulazione di un’ipotesi progettuale conforme alle richieste della committenza (Soprintendenza per i Beni Archeologici del Lazio) e coerente rispetto alle normative vigenti in merito di sicurezza e accesso per disabili.
-Rappresentazione dell’idea progettuale: ogni gruppo dovrà produrre due tavole in formato A1.
Sono richiesti obbligatoriamente i seguenti elaborati.
1) n°1 pianta di progetto sc. 1:50
2) n° 2 sezioni di progetto sc. 1:50
3) n°1 dettaglio costruttivo scala da definire.
4) n°2 immagine sintetiche adatte a far comprendere il progetto nelle sue caratteristiche formali e spaziali.
5) n° 1 immagine sintetica adatta a far comprendere il progetto dell’elemento di dettaglio.
Ogni gruppo dovrà consegnare:
1) riduzioni in formato A3 delle tavole
2) CD con le tavole in formato TIFF
CREAZIONI EFFIMERE
In collaborazione con l’associane culturale Il Paracadute di Icaro
Max 15 allievi divisi in 5 gruppi
EFFIMERO: dal greco EPHÈMEROS; cosa che dura un solo giorno.
Partendo dal concetto di creazione effimera, il seminario intende condurre gli studenti al progetto e alla realizzazione di una scenografia temporanea da allestire in occasione di una pieceteatrale all’interno degli spazi del museo Marino Marini di Firenze. L’evento, della durata di poche ore, prevede, improvvisazioni teatrali, performance musicali e spazi ricreativi per bambini. L’intera operazione è rivolta ad un pubblico di adulti e bambini, questo fattore dovrà necessariamente essere preso in considerazione in fase di ideazione del progetto di allestimento. Il concept di progetto dovrà fare riferimento non solo alla collezione presente nel museo, ma allo stesso contenitore di opere. La proposta di progetto dovrà inoltre essere conforme alle esigenze dei partner (attori e musicisti) e agli spazi adibiti all’evento messi a disposizione dal museo.
Oggetto del seminario
Progettazione e realizzazione di una scenografia effimera in occasione di una piece teatrale all’interno degli spazi del museo Marino Marini a Firenze.
Time Table e location
Da Venerdì 20 Novembre fino alla fine del corso
Firenze: Museo Marino Marini
Firenze: Plesso Didattico di Santa Teresa
Firenze: Laboratorio di Rilievo, Dipartimento di Progettazione dell’Architettura, v.le Gramsci 42
Contenuti e elaborati di consegna
Formulazione di un’ipotesi progettuale.
Il progetto dovrà fornire una soluzione architettonica di allestimento degli spazi coerente con il budget di spesa e con le esigenze dei partner. Inoltre dovrà fornire una strategia comunicativa e gli strumenti più adatti a concretizzarla.
Ogni gruppo dovrà realizzare un prodotto multimediale della durata di 5 minuti.
Concept, codici di rappresentazione e modalità di realizzazione sono a discrezione di ogni singolo gruppo. (animazioni in CG, animazioni in stop motion, videoproiezioni, ecc.)
Ogni gruppo dovrà consegnare:
una tavola in formato A1 con
1) schema riassuntivo del progetto di allestimento
2) concept del progetto di comunicazione
3) almeno n° 2 immagini sintetiche del prodotto multimediale
Un CD:
1) tavola in formato TIFF
2) prodotto multimediale
VISITE DA EFFETTUARE
Firenze: Museo archeologico, via della Colonna 36.
Firenze: Museo Marino Marini, piazza San Pancrazio.
Roma: Musei Capitolini, piazza del Campidoglio 1;
Roma: Museo Nazionale Romano, Palazzo Massimo, piazza dei Cinquecento, 68.
Tivoli: Villa Adriana.
Palestrina: Tempio della Fortuna Primigenia e museo archeologico nazionale di Palestrina.
Sperlonga: La villa di Tiberio e museo nazionale di Sperlonga
Modalità di verifica apprendimento
Lo svolgimento completo di tutte le esercitazioni è necessario al superamento della prova finale d’esame. Gli elaborati richiesti andranno consegnati sia in copia cartacea che in copia digitale (CD o DVD)
Programma del corso
Università degli studi di Firenze_Facoltà di Architettura
Corso di laurea in Architettura (classe LM-4)
A.A. 2009_ 2010
TECNICHE AVANZATE DI RAPPRESENTAZIONE
GIOVEDI 09.00 13.00 Aule 15 G/16 G PLESSO DIDATTICO DI SANTA VERDIANA
Dott. Sergio Di Tondo
Programma del corso
Obiettivi
Il corso di Tecniche Avanzate di Rappresentazione intende fornire allo studente una completa consapevolezza in merito ai codici e alle procedure per la realizzazione di elaborati grafici e multimediali finalizzati alla rappresentazione del progetto di architettura. Il corso intende fornire allo studente, non solo una capacità operativa e di gestione degli strumenti informatici, ma anche una chiarezza in merito alle soluzioni più adatte alla rappresentazione del progetto di architettura alle diverse scale grafiche. Verranno affrontati i concetti principali su cui si fonda la grafica digitale vettoriale e raster. I fondamenti della modellazione geometrica. Si presenteranno i modelli di illuminazione locali e quelli globali necessari alla sintesi fotorealistica per simulare fenomeni di riflessione, diffusione e rifrazione. Si forniranno infine brevi cenni in merito alle tecniche di modellazione “reality-based” con particolare interesse verso le soluzioni di “image-based techniques” e di “range-based techniques”.
Contenuti
Grafica vettoriale e grafica raster
Grafica vettoriale: definizioni, principali applicazioni, formati digitali, il formato .EPS per la grafica vettoriale. Grafica raster: definizioni, risoluzione video e risoluzione di stampa, profondità colore, i canali RGB, INDEX color, il DITHERING, immagini a 32 BIT e ALPHA CHANNEL, formati digitali, dal vettoriale alla bitmap (rasterizzazione), dalla bitmap al vettoriale (tracciamento).
Schemi di rappresentazione e metodi di costruzione delle principali geometrie digitali
Volumi e superfici. Schemi di rappresentazione: mesh poligonale (schemi triangolati), poliedri, mesh indicizzata (schema di rappresentazione completo), rappresentazione di volumi per contorni (Boundery representation (B-rep), la formula di Eulero per verificare l’idoneità del solido, B-rep manifold, B-rep non manifold, superfici parametriche, curve e superfici di Bezier, patch parametriche (Bicubiche), Non Uniform Rational B Spline (NURBS), Constructive Solid Geometry (CSG).
Metodi di costruzione per le superfici. Costruzione diretta e interattiva: sweep (estrusione e rotazione), mesh con curve parametriche 3D, lofting (ruled surface), costruzione per trascinamento lungo curve parametriche 3D (sweep). Costruzione per campionamento: mesh triangolari. Metodi di costruzione per i volumi: CSG, Operazioni Booleane.
Tecniche di modellazione “reality-based”
Techniques for 3D data generation. Image-based techniques: campi di applicazione, close-range (terrestrial) photogrammetry. Image acquisition, image processing, calibration and orientation, mesurament and surface generation, texture mapping. Image-based techniques vs range-based techniques. Range-based techniques: campi di applicazione, sistemi ottici attivi, laser triangulation. Sistemi a tempo di volo (time of flight). Sistemi a variazione di fase (phase shift).
The scanning pipeline. Modellazione per campionamento, LOD (level of detail), formati per l’esportazione dei dati tridimensionali (3D data export).
Formati digitali per la grafica vettoriale tridimensionale
Formati nativi e formati di scambio. Rappresentazione precisa e rappresentazione approssimata, mesh indicizzate da superfici parametriche.
Interazione luce Materia: modelli di illuminazione
Modelli di illuminazione locale e modelli di illuminazione globale. Interazione luce-superficie. Sorgenti di luce in C.G. Luce ambiente in C.G. Equazione della radianza (radiance equation). Riflessione speculare e riflessione diffusa. Riflessione speculare perfetta e riflessione speculare imperfetta. Il modello di Lambert per la riflessione diffusa. La legge di Fresnel applicata alla riflessione speculare (formula di Erone). Il modello di Phong. Il modello di Blinn. Tecniche di shading.
Soluzioni di texturing avanzato: dal model space al tangent space
Texture mapping. Proiezione planare, cubica, cilindrica e sferica. Proiezione UV. Bump e displacement mapping. Tecniche di front projection. Render to texture (baking del colore, baking delle normali, baking della GI) . Normal map.
Verso il fotorealismo: modelli di illuminazione globale
Algoritmi di simulazione della realtà in computer grafica. Il calcolo delle ombre portate: Ray Casting. Riflessione, Rifrazione e semi-trasperenza. Ray Tracing. Modellazione della riflessione via BRDF (Bidirectional Reflectance Distribution Function). Soluzioni di Radiosità. Direct Computation (Monte Carlo Ray Tracing). Irradiance map. Photon mapping.
Modalità di svolgimento della didattica.
La didattica verrà condotta attraverso lezioni frontali, esercitazioni da svolgere in aula, attività seminariale e revisioni sui temi assegnati.
Time Table
Venerdi 2 Ottobre
Prolusione del corso,
Grafica vettoriale e grafica raster
Introduzione alla prima esercitazione. (vd. App. A)
Giovedi 8 Ottobre
Schemi di rappresentazione e metodi di costruzione delle principali geometrie digitali
Revisioni sulla prima esercitazione
Giovedi 15 Ottobre
Tecniche di modellazione “reality-based”
Formati digitali per la grafica vettoriale tridimensionale
Ritiro della prima esercitazione.
Giovedi 22 Ottobre
Laboratorio di eidomatica. La struttura e il modello: l’opera di Sol LeWitt nella sua rilettura digitale (parte prima)
Introduzione alla seconda esercitazione. (Scelta dell’opera) (vd. App. B)
Giovedi 29 Ottobre GITA
Giovedi 5 Novembre
Laboratorio di eidomatica. La struttura e il modello: l’opera di Sol LeWitt nella sua rilettura digitale (parte seconda)
Istruzioni per lo svolgimento della seconda esercitazione.
Giovedi 12 Novembre
Interazione luce Materia: modelli di illuminazione
Revisione sulla seconda esercitazione
Giovedi 19 Novembre
Soluzioni di texturing avanzato: dal model space al tangent space
Presentazione dei Seminari, e presentazione della terza esercitazione
Consegna seconda esercitazione.
Giovedi 26 Novembre
Verso il fotorealismo: modelli di illuminazione globale
Seminari e Revisioni sulla terza esercitazione.
Giovedi 3 Dicembre
Laboratorio di eidomatica.
Giovedi 10 Dicembre
Laboratorio di eidomatica.
Giovedi 17 Dicembre
Laboratorio di eidomatica.
Modalità di svolgimento d’esame
Lo svolgimento completo di tutte le esercitazioni è necessario al superamento della prova finale d’esame. Gli elaborati richiesti andranno consegnati sia in copia cartacea che in copia digitale (CD o DVD)
info
sergioditondo@ndas3a.it
contatto skype: sergio_di_tondo
Appendice A
Prima esercitazione
Partendo da lavori già affrontati in ambito didattico o in ambito professionale, costruire quattro schede sintetiche in formato A4 sui seguenti temi:
i Environmental representation: rappresentazione di un ambiente naturale o costruito.
ii Codici tradizionali di rappresentazione dell’architettura: pianta prospetto sezione.
iii Interior design: rappresentare un interno architettonico simulando una condizione di illuminazione naturale.
iv Interior design: rappresentare un interno architettonico simulando una condizione di illuminazione artificiale.
Ogni scheda dovrà contenere obbligatoriamente un’immagine significativa del tema assegnato.
Le schede inoltre andranno corredate da testo e schemi grafici utili alla comprensione dell’ oggetto rappresentato.
Revisione sull’esercitazione: Venerdi' 9 Ottobre.*
Consegna dell’esercitazione: Venerdi' 16 Ottobre.*
* La revisione e la consegna sono obbligatorie ai fini del sostenimento della prova d’esame.
Appendice B
Seconda esercitazione
Scegliere un opera di Sol LeWitt, recuperare il materiale (foto e disegni) sufficiente per poter ridisegnare l’opera. Sintetizzare le informazioni raccolte in una scheda in formato A4.
Consegna della scheda: lunedi' 16 Marzo.
L’esercitazione prevede:
Costruzione del modello geometrico digitale dell’opera scelta.
Assegnazione dei materiali e texturing di base
Set up della scena.
Rendering del modello
Inserire in una tavola in formato A3 i rendering finali integrandoli con testo e elaborati grafici bidimensionali. (elaborati tecnici descrittivi dell’opera, schemi grafici esplicativi dell’idea progettuale, ecc.)
Consegna dell’esercitazione: Lunedì 20 Aprile. *
* La consegna è obbligatoria ai fini del sostenimento della prova d’esame.
Appendice C
Terza esercitazione
TEMA
La rappresentazione del progetto in area archeologica
Il sito di Villa Adriana, Tivoli, Roma.
La villa dell’imperatore Adriano (117-138 d.C.) a Tivoli sorge lungo le propaggini tufacee ai piedi dei monti Tiburtini. Si estende su un area di circa 120 ettari. La villa si adagia su un area collinare che, discendendo dai colli di Santo Stefano, si apre verso la piana dell’Aniene. L’orografia del luogo è caratterizzata da due rilievi principali divergenti orientati a Nord e divisi da una piccola valle semi-naturale all’interno della quale insiste il complesso monumentale del Canopo Serapeo. Lungo i versanti opposti di questi due rilievi scorrono due piccoli torrenti; il fosso di Roccabruna e il fosso delle Scalette. La realizzazione del grandioso progetto, iniziato con buona probabilità intorno al 118 d.C., ha previsto una trasformazione radicale dell’orografia del luogo. Ancora oggi infatti sono visibili le grandi opere di sostruzione approntate al fine di realizzare pianori artificiali su cui fondare i nuovi padiglioni che compongono l’intero complesso adrianeo. L’area archeologica, attualmente visitabile, mostra un imponente e articolato insieme di edifici disposti lungo assi privilegiati fortemente condizionati dalla natura del luogo e dalle pratiche di pianificazione territoriale del tempo. La villa, edificata su preesistenze di epoca repubblicana e augustea, presenta aree ad uso privato, di pertinenza cioè della famiglia imperiale e aree di rappresentanza, spazi adatti alla celebrazione della figura dell’imperatore, allo svolgimento di banchetti e giochi. La villa inoltre presenta una fitta rete di percorsi ipogei che consentiva alla servitù di raggiungere i diversi padiglioni della villa senza interferire con la vita che si svolgeva in superficie.
Area di progetto.
Area del Canopo Serapeo, Villa Adriana, Tivoli
Materiale didattico
Gli studenti avranno a disposizione il modello del c.d. Serapeo di Villa Adriana. Modello ottenuto per campionamento da rilievo digitale. Modello ottimizzato, proiezione UV, Normal map.
Modello low poly di parte di Villa Adriana.
Progetto di un padiglione multifunzionale che dovrà ospitare:
1) Piccola sala conferenze.
2) Spazio per esposizioni temporanee.
3) Spazio per proiezioni video
4) Caffetteria e zona ristoro.
Collezione
Con riferimento alla recente mostra su l’imperatore Adriano “Hadrian Empire and Conflict”* tenutasi al British Museum, individuare le tematiche museali proposte e scegliere le opere da allestire all’interno del padiglione multifunzionale.
Tema museografico
A new Elite
War and Peace
Architecture and Identity
Hadrian’s Villa
Antinous
Sabina
Towards Eternity
*Thorsten Opper “Hadrian Empire and Conflict”, British Museum Press, London, 2008.
Materiale didattico
Gli studenti avranno inoltre a disposizione I modelli tridimensionali delle seguenti opere:
- Antinoo: ritratto del giovinetto preferito dell’imperatore Adriano. La testa in bronzo è conservata presso il museo archeologico di Firenze.
Rilievo digitale e modello ottimizzato, proiezione UV, normal map.
- Matidia Minor: ritratto di Vibia Matidia sorella di Vibia Sabina (imperatrice e moglie di Adriano). La testa in marmo pario è conservata presso l’Antiquarium di Villa Adriana.
Rilievo digitale e modello ottimizzato, proiezione UV, normal map e mappa della riflessione diffusiva.
- Centauro giovane: copia del famoso centauro giovane in marmo bigio morato proveniente dalla c.d. Accademia di Villa Adriana. L’originale è custodito oggi ai Musei Capitolini.
Rilievo digitale e modello ottimizzato.
Elaborati richiesti
Inserire in due tavole formato A1 gli elaborati grafici sufficienti alla comprensione del progetto con particolare attenzione ai seguenti temi:
1) Environmental representation: rappresentazione del progetto all’interno del contesto archeologico in cui si va ad intervenire. Planimetria sc. 1:500. Planivolumetrico dell’area. Profili ambientali con inserimento del progetto. Viste prospettiche dell’inserimento.
2) Codici tradizionali di rappresentazione dell’architettura: pianta prospetto sezione. Rappresentare il progetto secondo i canoni tradizionali della rappresentazione d’architettura. Elaborati sc.1:200, 1:100, 1:50.
3) Interior design: rappresentare un interno simulando le condizioni di illuminazione naturale.
4) Interior design: rappresentare un interno simulando le condizioni di illuminazione artificiale.
Il Livello di dettaglio di ogni singolo elaborato dovrà essere adeguato alla scala di rappresentazione. Per snellire il lavoro si consiglia fortemente di condurre la fase progettuale esclusivamente su quelle parti dell’architettura che saranno poi oggetto caratterizzante del idea progettuale e quindi protagoniste della rappresentazione.
Le tavole andranno inoltre corredate da campi di testo, immagini e grafici adatti alla comprensione dell’iter progettuale.
SEMINARI (validi come terza esercitazione)
MULTIMEDIA PROJECT FOR CULTURAL HERITAGE
in collaborazione con la Soprintendenza per i Beni Archeologici del Lazio
Max 10 Allievi
Il seminario si propone di offrire agli studenti strumenti e metodologie necessarie al progetto di comunicazione multimediale dedicato ai beni culturali. Gli strumenti contemporanei di comunicazione applicati ai beni culturali consentono di costruire “una mappa di relazioni”** tra gli oggetti, necessaria “all’elaborazione critica dei contenuti culturali”** espressi dal singolo frammento. Il seminario intende fornire agli studenti le basi informatiche necessarie allo sviluppo del progetto con particolare attenzione all’acquisizione e alla gestione dei dati sorgente fino alla proposta del progetto di comunicazione multimediale.
Oggetto del seminario
Frammenti marmorei provenienti dal fregio mistilineo di Piazza d’Oro conservati all’interno degli archivi della Soprintendenza per i Beni Archeologici del Lazio, area delle Cento Camerelle, Villa Adriana.
Time Table e location
1 Dicembre 4 Dicembre
Villa Adriana,Tivoli: Archivio delle Cento Camerelle.
Villa Adriana,Tivoli: Casino Fede
Villa Adriana,Tivoli: Hotel Adriano
Firenze: Plesso Didattico di Santa Teresa.
Firenze: Laboratorio di Rilievo, Dipartimento di Progettazione dell’Architettura, v.le Gramsci 42.
Il seminario tratterà i seguenti contenuti.
- Acquisizione dei dati sorgente: rilievo geometrico mediante laser scanner a triangolazione, rilievo fotografico multi esposizione.
- Registrazione del dato proveniente da rilievo digitale finalizzato allo costruzione del modello geometrico completo.
- Elaborazione immagini multi esposizione: Immagini HDR, texture di riflessione diffusiva.
- Ottimizzazione del modello geometrico: algoritmi di decimazione, modello HIGH POLY – modello LOW POLY.
- Proiezioni UV, del modello LOW POLY
- Soluzioni di Front Projection e Paint Effect.
- Rendering in batch e soluzioni Real Time.
Elaborati di consegna
Ogni gruppo dovrà consegnare in CD/DVD con:
Modelli Highpoly e Lowpoly completi in formato .OBJ
Baking delle normali e della riflessione diffusiva in formato .JPG
Immagine sintetiche, rendering in batch, editing non lineare della sequenza di frame, formati VRML per il realtime.
Requisiti minimi
Computer portatile. Requisiti minimi Intel core 2 duo, 2 GB memoria, scheda grafica non condivisa.
Conoscenza dei software dedicati al trattamento delle immagini. Conoscenza di strumenti CAD necessari alla produzione di elaborati bidimensionali. Conoscenza di strumenti di modellazione per il trattamento di superfici poligonali o parametriche.
** Eva Pietroni: Musei virtuali, CNR ITABC Virtual Heritage Lab.
DESIGNING THE EXHIBITION
in collaborazione con l’Accademia Adrianea di Architettura e Archeologia e la Soprintendenza per i Beni Archeologici del Lazio.
Max 16 Allievi divisi in 8 gruppi
Il seminario intende fornire gli strumenti adatti all’elaborazione e alla rappresentazione del progetto di allestimento dei locali del c.d. Antiquarium di Villa Adriana e alla musealizzazione della relativa collezione permanente. Il seminario intende condurre alla proposta di un progetto in area archeologica sostenibile dal punto di vista della realizzabilità e della fruizione, con particolare attenzione alle persone disabili. In questa ottica le proposte di progetto dovranno essere compatibili con le normative vigenti in merito a sicurezza e a possibilità di intervento. Si richiede inoltre di formulare una soluzione congruente con le richieste espresse dalla Soprintendenza per i Beni Archeologici del Lazio in merito alle soluzione distributive e alla destinazione d’uso dei locali.
Oggetto del seminario
Elaborazione e rappresentazione di un progetto di allestimento per la collezione permanente all’interno del c.d. Antiquarium del Canopo a Villa Adriana.
Time Table e location
Da Venerdi' 20 Novembre fino alla fine del corso.
Villa Adriana,Tivoli: Antiquarium del Canopo
Milano: Politecnico di Milano Facoltà di Architettura
Firenze: Plesso Didattico di Santa Teresa.
Firenze: Laboratorio di Rilievo, Dipartimento di Progettazione dell’Architettura, v.le Gramsci 42.
Contenuti e elaborati di consegna
- Formulazione di un’ipotesi progettuale conforme alle richieste della committenza (Soprintendenza per i Beni Archeologici del Lazio) e coerente rispetto alle normative vigenti in merito di sicurezza e accesso per disabili.
- Rappresentazione dell’idea progettuale: ogni gruppo dovrà produrre due tavole in formato A1.
Sono richiesti obbligatoriamente i seguenti elaborati.
1) n 1 pianta di progetto sc. 1:50
2) n 2 sezioni di progetto sc. 1:50
3) n 1 dettaglio costruttivo scala da definire.
4) n 2 immagine sintetiche adatte a far comprendere il progetto nelle sue caratteristiche formali e spaziali.
5) n 1 immagine sintetica adatta a far comprendere il progetto dell’elemento di dettaglio.
Ogni gruppo dovrà consegnare:
1) riduzioni in formato A3 delle tavole
2) CD con le tavole in formato TIFF
CREAZIONI EFFIMERE
In collaborazione con l’associane culturale Il Paracadute di Icaro
Max 15 allievi divisi in 5 gruppi
EFFIMERO: dal greco EPHEMEROS; cosa che dura un solo giorno.
Partendo dal concetto di creazione effimera, il seminario intende condurre gli studenti al progetto e alla realizzazione di una scenografia temporanea da allestire in occasione di una piece teatrale all’interno degli spazi del museo Marino Marini di Firenze. L’evento, della durata di poche ore, prevede, improvvisazioni teatrali, performance musicali e spazi ricreativi per bambini. L’intera operazione è rivolta ad un pubblico di adulti e bambini, questo fattore dovrà necessariamente essere preso in considerazione in fase di ideazione del progetto di allestimento. Il concept di progetto dovrà fare riferimento non solo alla collezione presente nel museo, ma allo stesso contenitore di opere. La proposta di progetto dovrà inoltre essere conforme alle esigenze dei partner (attori e musicisti) e agli spazi adibiti all’evento messi a disposizione dal museo.
Oggetto del seminario
Progettazione e realizzazione di una scenografia effimera in occasione di una piece teatrale all’interno degli spazi del museo Marino Marini a Firenze.
Time Table e location
Da Venerdi' 20 Novembre fino alla fine del corso
Firenze: Museo Marino Marini
Firenze: Plesso Didattico di Santa Teresa
Firenze: Laboratorio di Rilievo, Dipartimento di Progettazione dell’Architettura, v.le Gramsci 42
Contenuti e elaborati di consegna
Formulazione di un’ipotesi progettuale.
Il progetto dovrà fornire una soluzione architettonica di allestimento degli spazi coerente con il budget di spesa e con le esigenze dei partner. Inoltre dovrà fornire una strategia comunicativa e gli strumenti più adatti a concretizzarla.
Ogni gruppo dovrà realizzare un prodotto multimediale della durata di 5 minuti.
Concept, codici di rappresentazione e modalità di realizzazione sono a discrezione di ogni singolo gruppo. (animazioni in CG, animazioni in stop motion, videoproiezioni, ecc.)
Ogni gruppo dovrà consegnare:
una tavola in formato A1 con
1) schema riassuntivo del progetto di allestimento
2) concept del progetto di comunicazione
3) almeno n 2 immagini sintetiche del prodotto multimediale
Un CD:
1) tavola in formato TIFF
2) prodotto multimediale
VISITE DA EFFETTUARE
Firenze: Museo archeologico, via della Colonna 36.
Firenze: Museo Marino Marini, piazza San Pancrazio.
Roma: Musei Capitolini, piazza del Campidoglio 1;
Roma: Museo Nazionale Romano, Palazzo Massimo, piazza dei Cinquecento, 68.
Tivoli: Villa Adriana.
Palestrina: Tempio della Fortuna Primigenia e museo archeologico nazionale di Palestrina.
Sperlonga: La villa di Tiberio e museo nazionale di Sperlonga.
BIBLIOGRAFIA DI RIFERIMENTO
Riccardo Scateni; Paolo Cignoni; Claudio Montani; Roberto Scopigno “Fondamenti di grafica tridimensionale interattiva”, McGraw-Hill, Milano, 2005.
Christoph M. Hoffmann “Geometric and solid modelling. An introduction”, Morgan Kaufmann Publishers Inc. San Francisco, CA, USA, 1989.
Daniele Marini; Maresa Bertolo; Alessandro Rizzi., “Comunicazione visiva digitale: fondamenti di Eidomatica”, Addison Wesley, Milano, 2001.
Les A. Piegl; Wayne Tiller “The NURBS Book” Springer Verlag, 1997.
Martti Mantyla “An Introduction to Solid Modeling”, Computer Science Press, Rockville, MD, 1987.
James D. Foley; Andries van Dam; Steven K. Feiner; John F. Hughes “Computer Graphics. Principles and Practice” Addison-Wesley, 1995.
Riccardo Migliari “Rappresentazione grafica e informatica per l'architettura e per il design”, Edizioni Kappa, Roma, 2003.
Riccardo Migliari “Fondamenti della rappresentazione geometrica e informatica dell'architettura” Edizioni Kappa, Roma, 2000.
Maurizio Unali “Lo spazio digitale dell’architettura italiana” Edizioni Kappa, Roma, 2006.
Gabriele Guidi; Beraldin Jean-Angelo “Acquisizione 3D e modellazione poligonale. Dall'oggetto fisico al suo calco digitale”, Poli.Design, Milano, 2004.
Fausto Brevi “Il Design delle Superfici. I modelli digitali per il disegno industriale” Poli.Design, Milano, 2004.
Laura De Carlo “Informatica e fondamenti scientifici della rappresentazione” Gangemi Editore, Roma, 2008.