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Fabrizio Ivan Apollonio

Professore ordinario

Dipartimento di Architettura

Settore scientifico disciplinare: ICAR/17 DISEGNO

Temi di ricerca

Parole chiave: MODELLI DIGITALI 3D RILIEVO URBANO VISUALIZZAZIONE DIGITALE TRASFORMAZIONI URBANE GIS-3D RIQUALIFICAZIONE URBANA

L'attività del gruppo di ricerca è indirizzata al problema della visualizzazione e degli strumenti di fruizione dei modelli digitali 3D, e di informazioni ad essi associabili, analizzando diversi scenari relativi ai campi di architettura, di archeologia  e di disegno industriale, così da prendere in considerazione ambiti dimensionali diversi, dall'oggetto alla città, dall'automobile agli arredamenti di interno.

La problematica presenta sostanzialmente due aspetti:
- quello degli strumenti per consultare i modelli
- quello delle tecnologie di visualizzazione dei modelli.

La recente comparsa di una generazione di strumenti per lo sviluppo di applicazioni di visualizzazione avanzata interattiva apre, infatti, la possibilità di analizzare nuove direzioni di ricerca, sfruttando la versatilità, intrinseca ai modelli virtuali, consistente nell'incorporare ampie gamme di attributi, offrendosi come sofisticati prototipi, permettendo di osservare, simulare e analizzare in modo assai articolato e compatto le valenze del progetto simulato.

 



L'obiettivo da conseguire nei prossimi sviluppi della ricerca è quello di studiare il ruolo che riveste, e quello che può assumere, la rappresentazione grafica nell'ambito dei processi di valutazione preliminare delle trasformazioni indotte dagli interventi di riqualificazione urbana e delle modalità in cui i contenuti, i valori, le criticità vengono sintetizzati, espressi e comunicati. In questo contesto, le potenzialità offerte dalle tecnologie informatiche rappresentano una opportunità unica in termini di efficacia comunicativa, di chiarezza espressiva e di capacità di sintetizzare le diverse componenti del processo, al fine di prefigurare, in maniera rigorosa e scientifica, la portata e la fattibilità della proposta progettuale.

Obiettivo principale della ricerca sarà quindi duplice:
A. la progettazione e la messa a punto di interfacce che consentano una interazione efficace con esse e, tramite esse, con i dati descrittivi dei modelli digitali e con quelli ad essi associati nella logica di un sistema informativo multidimensionale, ancorché semplificato, in cui siano compresenti informazioni geometriche, testuali, visive, ovvero tutti i documenti tipicamente a disposizione dell'architetto e/o del progettista industriale, che attualmente richiedono metodi di fruizione indipendenti e diversi.
La ricerca verterà quindi sulla messa a punto di un'interazione tra computer e utente ribaltandone l'approccio classico. Lo studio dell'interazione tra uomo e computer viene oramai comunemente considerata una vera e propria disciplina che comprende, oltre allo studio, alla progettazione e alla valutazione dei dispositivi con cui si interagisce con il computer, anche quello delle interfacce, cui sono strettamente correlate molte altre discipline quali l'informatica, la psicologia, la sociologia e l'ergonomia. Appare quindi evidente la complessità di un problema il cui studio va affrontato da due diversi punti di vista, quello umano legato alle teorie della comunicazione, alla grafica e alla percezione dei simboli e delle icone, al design degli strumenti, all'approccio psicologico; e quello della macchina che riguarda più strettamente l'informatica e quindi i sistemi operativi, i linguaggi, i codici e gli ambienti di sviluppo. In questa ricerca si intende però affrontare il problema da un ulteriore, diverso, punto di vista, quello del progettista e dello studioso che ricercano strumenti con i quali pensare, esplorare, progettare, presentare per formare un insieme perfettamente integrato e di facile uso anche da parte di quelle figure professionali, estremamente capaci e competenti, ma non addestrate all'uso di specifiche sofisticate tecnologie.
Di questo sistema sarà necessario rivolgere l'attenzione all'interazione che ha le sue componenti fondamentali nell'interfaccia-utente e nel dispositivo di input.
B. L'implementazione di sistemi di visualizzazione in real-time ad alto livello iconico per la visualizzazione di manufatti archeologici. In questo caso la ricerca si inserisce nel campo multidisciplinare della grafica computerizzata finalizzata alla creazione di render in tempo reale per la visualizzazione che ha trovato risposte convincenti commerciali nel campo della visualizzazione degli oggetti. La finalità prevalente è quella di realizzare una rappresentazione digitale di un modello 3D da dati misurati in modo tale da renderlo virtualmente indistinguibile rispetto ad una realtà, reale o ipotetica, che si vuole rappresentare. Il processo che consente di ottenere immagini di sintesi percettivamente indistinguibili dalla realtà rappresentata, pone una serie di questioni inerenti i metodi di calcolo che devono essere utilizzati dal sistema informatico per raggiungere questo obiettivo. In particolare, dal punto di vista teorico e pratico, non è ancora possibile descrivere in maniera accurata il processo di sintesi compiuto dal sistema ottico-percettivo umano (in termini fisici e di sensazioni emotive) per cui i modelli riprodotti matematicamente nei vari software presentano un margine di attendibilità rispetto al reale diventando la sfida attuale della ricerca di settore.
Operativamente le tematiche della ricerca saranno quindi duplici:
A. esplorare le possibilità, non ancora pienamente sfruttate, dell'architettura tecnologica propria dei dispositivi di visualizzazione ombreggiata real-time, così da ottenere un'interazione semplice e naturale per i progettisti in modo da consentir loro un uso diretto dei modelli digitali con tutti i vantaggi ad essi connaturati.
B. sondare il modo per ottenere visualizzazione di modelli formati da milioni di poligoni ombreggiati con algoritmi di global illumination in real-time capaci di illuminare in modo foto realistico spazi esterni e interni.