70467 - MATEMATICA APPLICATA ALL'ARCHITETTURA -

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2021/2022

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente possiende gli strumenti geometrico-differenziali elementari per lo studio di forme strutturali ed architettoniche. In particolare lo studente è in grado di modellare geometricamente e studiare (anche tramite l'uso del calcolatore) forme d'interesse architettonico.

Contenuti

I) Richiami di algebra lineare e di geometria analitica.

Rette nel piano e nello spazio, piani nello spazio. Prodotto scalare in R^2 e in R^3. Angolo tra due vettori, vettori ortogonali. Distanza. Prodotto vettoriale in R^3.

II) Geometria delle curve nel piano e nello spazio.

Curve rappresentate parametricamente e curve rappresentate in forma implicita. Coniche e loro classificazione. Retta tangente, circonferenza osculatrice e piano osculatore a una curva in un punto. Curvatura di una curva in un punto.

III) Geometria delle superfici nello spazio.

Superfici rappresentate parametricamente e in forma implicita. Quadriche e loro classificazione. Piano tangente a una superficie in un punto, prima e seconda forma fondamentale di una superficie. Curvatura di una superficie in un punto: curvature principali, curvatura media e curvatura di Gauss. Punti ellittici, parabolici e iperbolici. Classi particolari di superfici: superfici di rotazione, superfici di traslazione, superfici rigate, superfici elicoidali.

IV) Elementi per il disegno di curve e superfici al calcolatore con il software MATLAB.

Testi/Bibliografia

Un utile riferimento bibliografico che copre gli argomenti trattati nel corso è

  • H. Pottmann, A. Asperl, M. Hofer, A. Kilian: Architectural Geometry, Bentley Institute Press, 2007

Lo studente è incoraggiato a tenere o a procurarsi buoni appunti delle lezioni. Alcune note saranno fornite dal docente durante il corso.

Altri riferimenti bibliografici utili per gli studenti interessati sono

  • J. Burry, M. Burry: The new mathematics of architecture, Thames and Hudson, 2010
  • A. Hahn: Mathematical excursions to the world's great buildings, Princeton University Press, 2012

Metodi didattici

- Lezioni ed esercitazioni in aula, alla lavagna e con l'ausilio del computer.

In particolar modo sarà utile GeoGebra, software intuitivo che permette di visualizzare e manipolare oggetti semplici in geometria piana e tridimensionale.

- Esercitazioni al computer in aula CAD o sui computer degli studenti sull'uso del software MATLAB.

L'università di Bologna ha stipulato un accordo con la casa produttrice di MATLAB per una licenza campus, che permette allo studente di installare MATLAB sul proprio computer. Per istruzioni ed informazioni si veda la relativa pagina MATLAB - Licenza Campus


Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Prova scritta finale suddivisa in due parti. La prima parte consiste in esercizi di geometria di curve e superfici nel piano e nello spazio, la seconda nella realizzazione schematica di un edificio architettonico o di un oggetto di design di evidenti forme geometriche attraverso l'utilizzo del software MATLAB, utilizzando le superfici incontrate durante il corso ed le maglie associate alle loro parametrizzazioni. Per il superamento dell'esame è richiesta la sufficienza in entrambe le parti dell'esame, il voto finale è ottenuto facendo la media dei voti riportati nelle due prove. La prova scritta mira da una parte ad accertare le abilità acquisite nel risolvere problemi nell'ambito del programma affrontato e dall'altra a verificare la capacità di collegare i concetti geometrici studiati al disegno delle forme architettoniche.

Strumenti a supporto della didattica

Uso del computer per la modellizzazione di forme geometriche e architettoniche. In particolare, ci si servirà dei software GeoGebra e soprattutto MATLAB.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Jacopo Gandini