Architettura e modellazione solida

Grazie alla rivoluzione informatica, oggi possiamo disegnare e modellare le forme dell’architettura direttamente in uno spazio virtuale. Lo strumento adottato per il disegno architettonico è, in primo luogo, il computer e ai metodi della rappresentazione classica (il disegno in pianta e alzato, l’assonometria e la prospettiva) si sono affiancati quelli della rappresentazione informatica (matematica e numerica). Nonostante ciò, l’uso del modello plastico non è stato abbandonato, bensì è stato esaltato dalla tecnica della prototipazione rapida, in altre parole la stampa 3D di modelli informatici (Prototipazione rapida è la costruzione automatica di oggetti fisici che utilizzano additive manufacturing technology. Le prime tecniche di prototipazione si sono rese disponibili alla fine del 1980 e sono state utilizzate per la produzione di modelli e prototipi. Oggi, sono utilizzate per una gamma molto più ampia di applicazioni e sono anche adoperate per la fabbricazione di componenti per la produzione di qualità in numero relativamente piccolo. Alcuni scultori utilizzano la tecnologia per produrre forme complesse per esposizioni d’arte. Da qualche anno viene utilizzata anche in ambito architettonico per produrre plastici di studio e d’esposizione. La tecnica è ampiamente impiegata nel design industriale). Se è vero che il disegno è stato, almeno nel passato, lo strumento principale dell’architetto progettista (e del rilevatore), è altrettanto vero che l’esigenza di vedere direttamente i volumi nella tridimensionalità non è mai venuta meno. La percezione umana delle forme richiede un controllo diretto nello spazio per poter essere convincente; l’uso del plastico, sia come strumento proprio del progettista che come strumento particolarmente efficace perché il committente possa comprendere lo spazio e la tridimensionalità dell’architettura. In questa idea di tridimensionalità vanno fatte rientrano tutte le peculiarità della forma architettonica, dalla sua caratteristica di nascere e svilupparsi nello spazio alla sua necessaria consistenza fisica, alla sua materialità. La fisicità dell’architettura è un aspetto che deve essere considerato attentamente quando si affronta la modellazione informatica. Bisogna saper simulare la fisicità dei corpi: ad esempio, rappresentare il muro di un edificio con diverse superfici, perfino non aderenti fra loro, è un errore concettuale oltre che tecnico; e ancora: intersecare due solidi trascurando la potenziale fisicità di entrambi porta ad avere modelli non corretti con possibili conseguenze sia estetiche (rendering inefficaci) e sia fisiche (stampe 3D inesatte o addirittura non realizzabili). In queste pagine, si tenterà perciò di descrivere sinteticamente la metodologia della modellazione architettonica attraverso il metodo della rappresentazione matematica in relazione al problema della fisicità dei corpi e di chiarire perché alcune questioni, apparentemente soltanto tecniche, nascondano, invece, concetti essenziali per una buona esecuzione dei modelli. Nel metodo della rappresentazione matematica le forme dello spazio possono essere rappresentate secondo due tecniche: la modellazione per superfici e la modellazione per solidi. Saper costruire un modello matematico di architettura in modo corretto ha delle ricadute positive sia sul piano teorico che nella pratica. Sul piano teorico, infatti, l’operazione di modellazione, se correttamente eseguita, abitua a pensare le forme direttamente nello spazio e costringe a strutturare il modello per parti, cercando di individuare le forme principali e quelle secondarie. Le parti o gli elementi in cui il modello è stato scomposto possono essere riferiti a specifiche componenti architettoniche (ad esempio gli infissi, i pilastri, i piani di un edificio, …) ma possono anche essere relativi alla complessità geometrica dell’organismo (si pensi ad una copertura particolarmente complessa o a una parte di essa). Inoltre, è opportuno che le parti siano pensa...