La modellazione di un oggetto, come già anticipato in una nostra guida, rappresenta una parte fondamentale dell'intero processo di stampa 3D. Tuttavia, spesso, è sottovalutata o considerata come qualcosa di estraneo alla produzione dell'oggetto fisico. Per questa ragione abbiamo accolto molto positivamente la scelta di Arturo Tedeschi, architetto e computational designer italiano, di inserire nel suo nuovo libro di modellazione parametrica, "AAD_ Algorithms Aided Design", un intero capitolo dedicato alla digital fabrication.
Definirlo manuale d'uso di Grasshopper sarebbe decisamente riduttivo. "AAD_ Algorithms Aided Design" è un libro che affronta i temi della modellazione generativa e dell'architettura parametrica manifestando, fin da subito, la volontà di non limitarsi alla mera descrizione di un programma, ma cercando di affrontare in maniera trasversale il tema più ampio della definizione della forma attraverso algoritmi. Non bisogna, dunque, identificare un processo parametrico con il mezzo usato per ottenerlo. Nel caso del libro su menzionato, lo strumento scelto è Grasshopper.
Recensione: AAD_ Algorithms Aided Design
Grasshopper è un plug-in di Rhinoceros che, mediante un'intuitiva interfaccia a nodi, amplifica le possibilità espressive dei designers consentendo, per esempio, di ottenere e controllare forme di estrema complessità, a partire da una sequenza di istruzioni semplici. La prima parte del libro, corrispondente circa ai primi sei capitoli, fornisce delle informazioni analoghe a quelle illustrate in un precedente volume, sempre dello stesso autore, "Architettura Parametrica - Introduzione a Grasshopper". L'analogia è relativa soprattutto all'organizzazione delle informazioni e dei capitoli ed in parte ai contenuti che, in "AAD_ Algorithms Aided Design", sono trattati in maniera molto più approfondita. Nella prima parte sono analizzate interfaccia, operazioni base, gestione dei dati, analisi di curve e superfici, trasformazioni, approssimazioni e suddivisioni attraverso il menù di componenti WeaverBird. A partire da questo punto in poi, a mio parere, si riscontra il vero salto di qualità rispetto al precedente volume. Si affrontano tematiche nuove quali simulazioni fisiche, frattali, analisi ambientali, ottimizzazioni topologiche e formali indroducendo, al contempo, ulteriori plug-in di Grasshopper, Kangaroo, HoopSnake, GECO, Galapagos e Millipede. Inoltre si riscontrano con frequenza casi studio reali ed interventi di autorevoli architetti e designers che, per ciascuna tematica, forniscono ulteriori spunti di riflessione. Da segnalare l'ottima qualità a livello grafico del volume, con moltissime immagini a colori e la presenza di QR code che indirizzano l'utente a contenuti aggiuntivi, in genere esercizi pratici. Il libro è scritto interamente in inglese, a mio parere scelta opportuna considerando che la maggior parte delle informazioni attualmente reperibili su Grasshopper e sulle strategie parametriche è in inglese. Sono scettica, invece, sulla scelta della visualizzazione dei componenti per nome; a mio parere la visualizzazione ad icone è più immediata e facile da comprendere.
Come anticipato, nel libro "AAD_ Algorithms Aided Design" si dedica un capitolo intero al tema della fabbricazione digitale. In particolare si parte da una panoramica generale sulle diverse tipologie di tecniche, analizzando sia quelle sottrattive e di taglio bidimensionale che quelle additive di stampa 3D. Per ogni caso sono forniti esempi di oggetti o installazioni realizzati fisicamente. Successivamente si introducono delle "buone norme" di modellazione degli oggetti destinati alla stampa 3D, corredate da un esercizio di modellazione di un vaso. Per par condicio si illustra anche un esercizio in cui la fabbricazione digitale è fatta adoperando metodi di taglio bidimensionale, in particolare quando le dimensioni dell'oggetto da realizzare superano quelle consentite dai metodi additivi (ma non solo). A conclusione del capitolo vi è un interessante intervento, "Over the material, Past the Digital: Back to Cities", dell'ingegnere Stefano Andreani.
Per concludere, riportiamo alcune domande poste all'autore che ringraziamo per la collaborazione.
Intervista ad Arturo Tedeschi
S3DF - Rhinoceros è largamente conosciuto ed adoperato come modellatore tradizionale tuttavia, in combinazione con il plug-in Grasshopper, le possibilità formali offerte all'utente si moltiplicano. Ci può spiegare in che modo? Che differenza c'è tra modellazione generativa e modellazione tradizionale?
AT - Nella modellazione tradizionale utilizziamo il mouse come estensione virtuale della nostra mano all'interno del computer, plasmando la "materia digitale" con una gestualità tipica dell'interazione diretta uomo-oggetto. Se da un lato questo approccio facilita l'apprendimento e rende del tutto istintivo l'utilizzo di tali software, dall'altro, si tratta di una tecnica che eredita tutti i limiti della manipolazione tradizionale. Pertanto, una forma complessa potrà essere ottenuta solo sviluppando una grande capacità manuale e non sarà possibile creare relazioni associative tra le parti di un modello, come la possibilità di alterare la forma generale modificando esclusivamente alcuni dettagli o parametri.
Nella modellazione generativa (io preferisco definirla modellazione algoritmica) l'utente ha la possibilità di creare oggetti tridimensionali attraverso la descrizione del sistema di relazioni alla base di una qualsiasi geometria tridimensionale. Tale descrizione avviene mediante lo sviluppo di un diagramma a nodi (algoritmo visuale) all'interno di specifici editor che operano in parallelo al software di modellazione (l'editor Grasshopper lavora in parallelo al modellatore Rhino). In altri termini, il diagramma dà istruzioni a Rhino affinché generi la forma. Pertanto, non esiste più alcuna manipolazione di oggetti, ma esclusivamente una manipolazione di dati. L'algoritmo visuale è basato su informazioni di natura geometrica, matematica e logica. Per fare un esempio, ciò che in un modellatore tradizionale è lo spostamento di un oggetto, in Grasshopper diventa la descrizione di una traslazione eseguita in accordo ad un vettore con direzione, verso e modulo specifici. Dunque, se lo spostamento di una geometria in Rhino potrebbe apparire come operazione istintiva, il controllo offerto da Grasshopper risulta infinitamente più grande: le succitata direzione, il verso e modulo potranno essere modificati e riconfigurati rapidamente ed eventualmente collegati ad altri parametri del modello tridimensionale.
S3DF - Fin ora non ho mai riscontrato, in nessun manuale di modellazione, parti o capitoli dedicati alla fabbricazione digitale. Fa eccezione il suo libro precedente "Architettura Parametrica – Introduzione a Grasshopper " che ne parla ma in maniera molto timida rispetto al nuovo "AAD_Algorithms Aided Design". Come mai ha deciso di dedicare così ampio spazio a questo tema nel suo nuovo libro? In che modo la modellazione parametrica può interagire con la fabbricazione digitale?
AT - Relativamente al libro precedente, lo spazio dedicato alla fabbricazione digitale deve essere rapportato alla dimensione complessiva dell'opera e all'anno di pubblicazione (2010). In quel periodo la stampa tridimensionale non godeva dell'appeal mediatico attuale ed i FabLab italiani non erano ancora nati. Pertanto, nel nuovo libro e nell'ambito di uno scenario mutato, abbiamo naturalmente ampliato i contenuti, cercando di presentare le tecniche e le tecnologie oggi disponibili. Lo abbiamo fatto ponendoci dal punto di vista del designer che, attraverso la fabbricazione digitale, può esplorare nuove direzioni progettuali. La modellazione parametrica è basata sulla possibilità di riconfigurare rapidamente modelli tridimensionali molto complessi, con una velocità e controllo senza precedenti. Questo aspetto influenza indirettamente, ma radicalmente il processo di fabbricazione digitale sia da un punto di vista operativo (le modifiche ad un modello non sono più "onerose" e richiedono tempi pressoché istantanei) che di esplorazione formale (la scomposizione degli oggetti da fabbricare è completamente delegata al computer). Molto interessante, inoltre, il processo di ottimizzazione topologica che è basato su algoritmi in grado di individuare e rimuovere il materiale ridondante (in termini di resistenza statica) da geometrie tridimensionali. Le forme ottimizzate generate da questo processo raggiungono un livello di complessità tale da imporre la fabbricazione mediante tecniche additive.
S3DF - A volte si ritiene, erroneamente, che la qualità finale di un oggetto, realizzato mediante le tecniche di prototipazione rapida, dipenda esclusivamente dalle prestazioni e dalle caratteristiche della stampante 3D adoperata. Nel suo libro, in particolare nel capitolo "digital fabrication", si dedica ampio spazio al tema della corretta modellazione di oggetti destinati alla stampa 3D. Relativamente alla sua esperienza, quanto ed in che modo può incidere una modellazione corretta sull'intero processo di stampa 3D?
AT - Le stampanti 3D hanno introdotto un nuovo concetto, ovvero la possibilità di fabbricare oggetti senza la necessità di scomporre gli stessi in componenti più piccoli progettati per un corretto assemblaggio. Questo aspetto ha semplificato la progettazione degli oggetti e spostato, pertanto, l'attenzione dalla modellazione all'hardware. Al contrario, sappiamo bene che i modelli tridimensionali devono rispettare caratteristiche precise affinché possano essere correttamente stampati. Dunque, una maggiore consapevolezza nella costruzione delle geometrie, affiancata dalla conoscenza delle caratteristiche della specifica tecnica di stampa e del materiale impiegato, rappresentano una condizione necessaria per controllare l'intero processo di stampa.
S3DF - In collaborazione con Maurizio Degni ed Alessio Spinelli ha realizzato le NU:S parametric shoes mediante la sinterizzazione laser di polveri di nylon. Si tratta di un modello dalle geometrie molto complesse, fabbricato, tuttavia, in maniera accurata ed in tempi molto rapidi. Secondo lei, la chiave di lettura della cosiddetta "terza rivoluzione industriale" sta nel passaggio diretto dall’idea del designer all’oggetto reale?
AT - Stanno cambiando le tecniche di fabbricazione e, come dicevamo, ciò sta avendo conseguenze evidenti sulla definizione degli oggetti e sulla semplificazione della fase di concept. Parallelamente, la ricerca sul software sta sperimentando nuove interfacce e nuove tecniche di interazione tra utente e computer. Consapevolmente o meno, il mondo della fabbricazione e quello della modellazione viaggiano verso una meta condivisa, dove il passaggio diretta dall'idea all'oggetto reale sia effettivamente possibile e rapido.
S3DF - Dal 2012 è co-director del AA Rome Visiting School per la Architectural Association School di Londra. Sebbene in Italia l'interesse verso i processi di fabbricazione digitale e di modellazione parametrica sia in forte crescita, pare che, soprattutto in ambito universitario, domini ancora un approccio troppo conservativo. Qual'è la sua opinione a riguardo?
AT - L'approccio conservativo sopravvive ed esiste, in parallelo, un interesse per i nuovi paradigmi che resta confinato ad episodi formativi estemporanei o ad attività secondarie. Non bisogna tuttavia dimenticare che non si tratta di sostituire vecchi modelli con nuovi, ma di favorirne l'integrazione. Le tecniche digitali, da sole, non bastano. Oggi occorre proporre un approccio sistemico in grado di trasmettere conoscenza e stimolare creatività attraverso il ricorso a strumenti innovativi. A mio avviso la logica algoritmica (che alla base della mia nuova pubblicazione) appare come insegnamento fondamentale, soprattutto se intesa come linguaggio condiviso per un dialogo concreto tra diverse discipline: geometria, rappresentazione, statica, ambiente.
Il libro è disponibile su amazon al prezzo di 39,87 euro, mentre se volete maggiori informazioni vi invitiamo a consultare il sito web ufficiale dell'autore: Arturo Tedeschi.
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