Il Virtual Designer

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Il Virtual Designer

Il Virtual Designer
Richiesta e offerta sul piano formativo
Atti dalla tavola rotonda del III Convegno Tecnico Scientifico di MIMOS
Torino 4 Novembre 2003
A cura di:
Davide Borra
Interventi di:
Luigi Bistagnino
Fabrizio Valpreda
Giuseppe Riva
Fausto Brevi
Maurizio Unali
Tommaso Empler
Vincenzo Lombardo
Nello Balossino
Franco Persiani
Gianfranco Balbo
Edizione:
Testo&Immagine – Torino, 2004
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Sommario
INTRODUZIONE .......................................................................................................................................... 3
FAREMO A MENO DEL VIRTUAL DESIGNER?........................................................................................... 6
GLI INTERVENTI.........................................................................................................................................10
Prof. Luigi Bistagnino1, Arch. Fabrizio Valpreda2 ......................................................................................10
Il corso di Laurea in Progetto grafico e virtuale e il Lab. Modelli Virtuali................................................10
Prof. Giuseppe Riva ................................................................................................................................12
Psicologia cognitiva e Virtual Design ...................................................................................................12
Arch. Fausto Brevi ...................................................................................................................................14
Un laboratorio e una laurea specialistica per il Virtual Prototyping........................................................14
Prof. Maurizio Unali .................................................................................................................................21
Rappresentazione digitale e nuovi linguaggi della virtualità architettonica ............................................21
Prof. Tommaso Empler............................................................................................................................25
Il disegno automatico nel Corso di laurea in Grafica e Progettazione Multimediale...............................25
Prof. Vincenzo Lombardo ........................................................................................................................29
La multimedialità al servizio dei linguaggi di comunicazione tradizionali. ..............................................29
Prof. Nello Balossino ...............................................................................................................................32
Il Virtual Design dal punto di vista informatico ......................................................................................32
Prof. Franco Persiani ...............................................................................................................................35
Un laboratorio per la simulazione in ambito industriale.........................................................................35
Prof. Gianfranco Balbo ............................................................................................................................38
Formazione e virtualità mirate alla produzione televisiva e cinematografica..........................................38
La tavola rotonda.....................................................................................................................................39
CONCLUSIONI............................................................................................................................................48
MIMOS E VIRTUALITY................................................................................................................................50
MIMOS, le origini, la storia e le attività .....................................................................................................50
Finalità dell’Associazione.........................................................................................................................51
Il sito web ed il Convegno Tecnico Scientifico annuale.............................................................................51
Il Terzo Convegno di MIMOS...................................................................................................................52
ALLEGATI ...................................................................................................................................................54
I questionari.............................................................................................................................................54
Memorie presentate al 1° Convegno Tecnico Scientifico ..........................................................................70
Ricostruzione 3D di Manovre Acrobatiche su Web Il caso di studio delle Frecce Tricolori.....................73
Progetto e Sviluppo di Simulatori di Volo per Applicazioni Didattiche....................................................74
Normativa IASO ..................................................................................................................................75
SMART-FDIR: Modellizzazione di un satellite a elevata autonomia......................................................76
Stereo Vision nella guida di velivoli UAV..............................................................................................77
Utilizzo di tecnologie di Realtà Virtuale nell’addestramento al volo .......................................................78
Status dell’arte dell’e-learning in diversi settori industriali in Europa .....................................................80
Progetto 4Dgea ...................................................................................................................................81
Visual Area Network: visualizzazione collaborativa a distanza .............................................................83
Tecnologie e sistemi di videoproiezione per la Simulazione e V&AR...................................................84
A grid computing-based architecture for on demand movie rendering ..................................................85
Sviluppo di Stazione di Controllo per velivoli unmanned in ambiente di Realtà Virtuale ........................86
Il Traffico Veicolare del Futuro .............................................................................................................87
Mobile Virtual Reality (MVR): un nuovo modello di realtà virtuale.........................................................88
Simulazione 3D di Tessuti e Capi d’Abbigliamento basata su Tecnologie Web.....................................89
Virtual Prototipe Exhibition 2003 ..........................................................................................................90
Realizzazione del modello digitale dell'automa di Innocenzo Manzetti..................................................91
DigitalCity: tecniche innovative di descrizione di intere città fisiche per l’esplorazione in realtà virtuale .92
Ultramundum: mondi virtuali on-line.....................................................................................................93
Marchiatura elettronica di modelli tridimensionali .................................................................................94
Iveco Stralis: strumenti interattivi per il training.....................................................................................95
Algoritmi applicati alla Predizione dei Guasti........................................................................................96
Progettare il comfort dei veicoli con la simulazione in realtà virtuale.....................................................97
Utilizzo di un sistema di simulazione dei trasporti nel settore logistico della Grande Distribuzione
Dall’utilizzo in fase di progetto alla gestione giornaliera........................................................................98
La movimentazione di merci e carri ferroviari all’interno di un centro intermodale innovativo ................99
Numerical Simulation of Manoeuvrability of Surface Vessels..............................................................100
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Non molti conoscono MIMOS, Movimento Italiano Modellazione e
Simulazione. La nostra associazione, infatti, è nata soltanto due anni fa e, sebbene vivace e caratterizzata
dalla spinta entusiastica che contraddistingue tutti i giovani, deve ancora farsi apprezzare al di fuori del
contesto dei più diretti “addetti ai lavori”. Il cammino che ci attende per realizzare il previsto obiettivo di
essere presenti e attivi ovunque si parli di Simulazione e di Realtà virtuale in Italia è ancora lungo; siamo
però fortemente determinati e moderatamente ottimisti, grazie anche ai primi successi conseguiti e
all’incoraggiamento che ci viene rivolto da un crescente numero di Soci.
La Tavola rotonda “La figura del Virtual Designer: richiesta e offerta sul piano formativo”, di cui questo
volume raccoglie gli atti, costituisce proprio uno dei primi successi di cui andiamo fieri. Essa e’ stata, infatti,
un momento tangibile nel quale si sono concretizzati alcuni dei fini istituzionali assunti come riferimento al
momento della fondazione dell’Associazione; mi riferisco in particolare a quello di “favorire un più efficace
dialogo fra Università e Industria sulle tematiche in oggetto, incoraggiando e promuovendo iniziative comuni”
e di “supportare gli ambienti universitari nell’identificazione di esigenze formative e di ricerca prioritarie per il
settore”.
La prontezza con cui un rilevante numero di qualificati interlocutori dell’Università e dell’Industria ha risposto
al nostro invito ha costituito di per sé un successo, ulteriormente consolidatosi nei temi esposti nel corso dei
diversi interventi e nell’interesse dimostrato dalla discussione che ne è seguita .
La soddisfazione di noi organizzatori è ulteriormente accresciuta dalla acquisita consapevolezza del fatto che
il dibattito, lungi dall’essere esaurito, é stato soltanto un primo passo per future occasioni di discussione e
riflessione, che MIMOS si impegnerà in misura crescente a sostenere nel ruolo di promotore del dialogo fra il
mondo Universitario e quello dell’Industria.
La presente pubblicazione, oltre a raccogliere in forma ordinata tutti gli interventi introduttivi al dibattito,
costituisce testimonianza autentica della discussione che ne è seguita. Essa, inoltre, contiene una sezione
dedicata a MIMOS, attraverso la quale mi auguro il lettore voglia meglio conoscere le finalità, l’impostazione
organizzativa e i programmi di MIMOS.
Desidero, in questa sede, rivolgere il più vivo ringraziamento a quanti, con il loro contributo di pensiero, di
lavoro, organizzativo ed economico, hanno reso possibile la realizzazione di questo volume, a testimonianza
di una fiducia di cui andiamo orgogliosi.
Particolare gratitudine va alla ditta BARCO Italia, Corporate Member di MIMOS, che ha sostenuto le spese
editoriali e al Prof. Gianfranco Balbo, Presidente del Comitato Organizzatore di “Virtuality 2003”, l’affermata e
ormai tradizionale manifestazione torinese all’interno della quale Il 3° Convegno Tecnico Scientifico di
MIMOS e la Tavola Rotonda qui presentata sono stati ospitati.
Una cordiale e meritata stretta di mano va all’amico architetto Davide Borra, uno dei fondatori e membro del
Consigli Direttivo di MIMOS, che ha creduto in questa iniziativa coordinando e sostenendo, fin dalla sua fase
di ideazione, tutto lo sforzo organizzativo.
Mi auguro che questa pubblicazione incontri il favore del Lettore cui rivolgo, oltre al più caloroso saluto, un
caldo invito affinché tramite proposte, critiche e suggerimenti, voglia essere di ulteriore stimolo alle nostre
future iniziative.
Pierluigi Duranti
Presidente di MIMOS
Torino, 5 aprile 2004
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INTRODUZIONE
Davide Borra
Immersi nella virtualità ormai onnipresente, risulta lecito chiedersi quali professionalità
siano ormai mature e quali tra quelle in via di formazione, saranno le protagoniste del
prossimo futuro nello sviluppo di tali tecnologie ed applicazioni. La domanda potrebbe
risolversi nell’identificazione del già conosciuto “modellatore virtuale”, ma così facendo si
dovrebbe tener conto di un profilo operativo attualmente non esauriente, per lo più basato
su percorsi di esperienza “artigianali”, con una formazione non strutturata se non
addirittura improvvisata. Se tale strade derivano dal sentimento pionieristico che ha
accompagnato molte delle realizzazioni fatte, una riflessione sui molteplici significati del
“modello virtuale” è da tentarsi in un’ottica di maggior strutturazione.
Difatti, addentrandosi nelle peculiarità richieste da ogni tipologia applicativa, ci si rende
conto che il modello virtuale non solo sostiene un progetto, di design, architettura o
ingegneria che sia, ma esso stesso è un progetto e come tale, quindi, richiede la
definizione di requisiti peculiari, l’analisi delle criticità possibili, la dichiarazione dei metodi
di sviluppo adottati e la valutazione e “validazione” dei risultati raggiunti.
Ecco quindi che il modello virtuale si configura diversamente a seconda degli scopi; non è
mero disegno elettronico, ma un vero e proprio sistema informativo che racchiude, o
meglio dovrebbe racchiudere, “l’isomorfismo informativo” che ne fa replica o prototipo del
reale.
Oggi le competenze richieste per potersi confrontare con tali livelli di complessità, non
sono acquisibili in uno specifico percorso formativo dell’ambito universitario italiano (e con
molta probabilità anche oltreconfine la situazione non è così differente), che solamente in
alcune esperienze di master post-laurea ne ha affrontato alcuni aspetti limitati al settore
d’afferenza: rendering visivo per l’architettura, sviluppo software 3D per l’informatica,
applicativi multimediali per il settore artistico e così via.
A questo panorama si affianca la tendenza delle aziende, degli studi professionali, delle
imprese a qualificare il modello virtuale quale medium strumentale dell’intero ciclo di vita
del prodotto, divenendo così sintesi delle attività pre-progettuali (analisi di mercato,
breafing di progetto, etc..), progettuali (CAD-CAM-CAE, etc..), di analisi e valutazione
(simulazioni, test, etc..) e successivamente di vendita del prodotto (pubblicità, marketing,
etc..) se non del modello virtuale stesso (videogames, musei virtuali, etc..)
Il modello virtuale diviene dunque un pivot attorno al quale attorno al quale gravitano le
decisioni di svariati settori e non solamente più dell’ufficio di progettazione.
Quale professionalità, quindi, è o sarà in grado di sostenere un corretto processo di
progettazione del modello virtuale, in grado di produrre il “modello utile”? Quale percorso
formativo attuale o di prossima realizzazione rende cosciente un operatore informatico
delle problematiche della forma intesa come “contenitore informativo”? Chi sarà il “Virtual
Designer” in grado di sostenere non solo la rappresentazione esterna del modello virtuale,
ma di costruirlo con i giusti linguaggi dovuti ai sistemi hardware con i quali l’utente-tipo avrà
il compito di operare?
Nell’attuale panorama della modellazione virtuale vi sono ambiti così specifici che, ad
esempio, le competenze grafiche utili per lo sviluppo delle applicazioni dei grandi simulatori
aeronautici si trovano più nel settore dei videogames che in quello della modellazione del
territorio o nei rami ingegneristici, oppure ancora, l’esperienza necessaria per la
progettazione di ambienti immersivi utili per le applicazioni museali archeologiche è più
facilmente riscontrabile negli ambiti propri del disegno industriale.
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Contaminazioni? Non credo si possano dichiarare in tal senso in quanto è invece la
specificità che un settore prima di un altro ha già potuto affrontare in termini di efficacia,
che rende strategica la comunicazione orizzontale tra le discipline, sorretta ancor più dalla
condivisione di software e hardware a livello mondiale.
Ecco pertanto nascere l’esigenza di un incontro, una tavola rotonda tra relatori eccellenti
che si incontrano per condividere i percorsi formativi attuati o “in potenza” (virtuali,
appunto) che nel prossimo futuro potrebbero portare a qualificare nel “Virtual Designer” un
operatore capace di gestire il “progetto della virtualità”.
Tale incontro, preparato sull’onda d’interesse che suscitò, un anno fa, l’articolo “Faremo a
meno del Virtual Designer?” (di cui se ne ripropone la versione integrale in questo testo) ed
è stato organizzato da MIMOS, Movimento Italiano Modellazione e Simulazione,
nell’ambito dell’annuale convegno tecnico-scientifico ospitato da Virtuality, la kermesse
sulla Realtà Virtuale e la Computer Grafica, tenutosi a Torino nel Novembre 2004.
In seguito si sono individuate, su tutto il panorama nazionale, le Università che offrono od
offriranno, con corsi di laurea, master e laboratori specialistici, la cultura della virtualità. Alle
organizzazioni che hanno dimostrato interesse all’argomento proposto è stato chiesto di
compilare un questionario mirato alla comprensione delle strutture e dell’offerta formativa
proposta. Tali questionari sono riportati integralmente negli “Allegati”.
Un successivo fitto scambio informativo ha perfezionato il profilo degli interventi così da
rendere omogenea ed efficace la dialettica sul tema proposto.
Successivamente alla tavola rotonda, le relazioni sono state sottoposte per la verifica e la
stesura definitiva agli autori, con libertà di integrare ed anche approfondire eventuali
informazioni sensibili, non emerse in sede di presentazione. I risultati sono quelli pubblicati
nel capitolo “Gli interventi”
La discussione, così come avvenuta, è stata riportata nel capitolo successivo, con la sola
azione di “messa in bella” necessaria. Come si potrà notare è corposa, analitica e
propositiva, nota felice dell’utilità di tale incontro.
Nel capitolo “MIMOS e Virtuality” sono illustrate le finalità ed i contenuti di MIMOS,
l’Associazione italiana che promuove attivamente la cultura della realtà virtuale e della
simulazione e di Virtuality, la manifestazione ospitante l’annuale convegno tecnicoscientifico di MIMOS. Oltre a quanto pubblicato si potranno trovare informazioni agli
indirizzi www.mimos.it e www.virtualityconference.it .
Nel capitolo “Allegati” si troveranno sia i questionari resi dai partecipanti, sia le memorie dei
contributi presentati nel primo, nel secondo e nel terzo convegno tecnico scientifico di
MIMOS. Per quest’ultimo si è ritenuto utile pubblicare anche gli abstract.
Ai relatori il mio autentico ringraziamento per aver concesso ad un tema non proprio “di
appeal” pubblico, di mantenere vivo l’interesse per tutto il periodo dei lavori concesso.
Ulteriore sentito ringraziamento va a BARCO (www.barco.it) per aver concesso il sostegno
necessario ai lavori ed all’amico Alberto Amerio per la collaborazione prestata alla stesura
di questa pubblicazione.
Torino, 5 Aprile, 2004
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FAREMO A MENO DEL VIRTUAL DESIGNER?
Davide Borra
No Real, Virtuality & New Media Applications, Torino
Email: [email protected]
Libere considerazioni sui percorsi formativi per la virtualità, accompagnate da una proposta
progettuale
Più volte, svolgendo gli incarichi di docenza per il Corso di Design della I Facoltà di
Architettura del Politecnico di Torino, mi trovo a riflettere su quale modello didattico si
dovrebbe adottare per creare il miglior percorso formativo per un ruolo che sempre più
sarà, a parer mio, richiesto in ambito professionale e che ad oggi si può prematuramente
identificare nel "Virtual Designer" a scapito di altri suffissi possibili al concetto di virtualità.
La richiesta del mercato é sensibile quando nei convegni, conferenze, tavole più o meno
rotonde e riunioni "di settore" che hanno animato l'anno ormai scorso, più volte é emersa
l'esigenza posta dagli apparati produttivi verso la necessità di professionalità dichiarata del
"mestiere" del modellatore virtuale e attività limitrofe. Ma non solo l'industria: il dialogo
continuo con il mondo dei Beni Culturali, dell'Architettura e dell'Archeologia, riporta uguale
interesse a definire tali capacità che hanno ormai perso il carattere di utilità accessoria
rispetto alle rispettive discipline.
La stessa "ricerca pura" sfrutta da tempo tecniche ed attrezzature per la visualizzazione
avanzata ed ancora per l'interazione e la compartecipazione più o meno immersiva alla
visualizzazione ed all'interazione con i modelli d'analisi e predittivi.
Sfogliando le riviste si comprende come non si possa immaginare un settore industriale
che non utilizzi con profitto processi simulativi o progettuali influenzati dalla visualizzazione
3d. Medicina, previsioni atmosferiche, traettorie ottimali di regata, riproposizioni storiche,
simulazioni urbanistiche, aerei, navi e auto e la lista terminerebbe probabilmente all'ultimo
oggetto di consumo.
Per fare un esempio, comprendere le modalità di cognizione dei significati di fronte alla
percezione visiva di un'immagine o alla navigazione immersiva di un ambiente... è un
valore da integrare in tutte le discipline che utilizzano i sensi per ottenere informazioni, ma
ad oggi un modellatore virtuale ancora "si è creato da sè" e difficilmente possiede, se non
per propria formazione o interesse, tale capacità.
Da queste prime considerazioni preliminari emerge pertanto l'interesse a produrre una
discussione in merito alle determinanti da ricercare per redigere un percorso formativo
efficace e di interesse multidisciplinare che evolva gli attuali "artigiani" della virtualità verso
una validità oggettiva più strutturata e quindi di miglior valore sul mercato del lavoro.
Difatti, se pensiamo che il "mestiere" che manca sia limitato a produrre belle immagini di
sintesi, non stiamo raccogliendo il respiro molto più ampio della questione. Un modellatore,
inteso in senso lato, è colui che senza dubbio ha le competenze per descrivere
geometricamente una forma attraverso strumenti informatici, ma i settori d'attività prima
enunciati necessitano di chi sappia controllare le bontà dei modelli, gestire formati diversi,
integrare strumenti e metodi, pilotare apparati di simulazione, gestire processi di digitalmockup, creare prototipi virtuali, realizzare interfacce tridimensionali e sistemi di
cooperative working e sicuramente altro a vari livelli di specificità settoriale.
Genericamente affermerei che é tempo di spostare lo sguardo dalla bontà estetica della
realizzazione a ciò che penso si possa definire l'"ingegneria della modellazione". Non solo
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ciò che sta "sopra", quindi, ma anche ciò che sta "sotto" e "durante" il modello è
estremamente importante, perchè, in sostanza, dichiara ed in qualche misura rende valido
ciò che appare. Difatti, calando questa riflessione nell'attualissima discussione sulle
modalità di "validazione" dei modelli virtuali da parte di discipline poco industrializzabili
(l'architettura e l'archeologia ad esempio), ecco che il punto di vista industriale palesa
confini meglio individuabili e per certi versi si pone quale settore già formato nella
valutazione dei processi da cui trarre esperienza.
Vorrei cercare di individuare alcuni elementi chiave che a mio avviso divengono
indispensabili alla formazione di tale figura professionale, per lo meno dal mero punto di
vista tecnico, escludendo una auspicabile propensione all'ingrazione nei team, alla
predisposizione al ragionamento logico ed altre propedeuticità al mondo del lavoro che
molte volte solo l'esperienza diretta plasma a dovere.
Non voglio proporre un "punto elenco" schematico, inutile in un progetto propositivo, ma in
forma discorsiva cercare di individuare almeno qualche valore fondamentale da porre sotto
discussione, integrare, completare.
Inizio dalla capacità ovvia di creare un modello virtuale, ma corredata dalle specificità
tecniche utili a produrre un modello ottimizzato per i diversi usi e tecnologie. Un'immagine
di rendering richiede modelli differenti da quelli ottimizzati per l'animazione ed ancora dai
modelli per l'interazione real-time dei prototipi virtuali navigabili via web. Si pensi ai diversi
gradi di precisione e tolleranza di un modello (si prenda a prestito il termine "matematica"
sfruttando il vocabolario del'industria, benché a mio avviso si tratterebbe più di "geometria"
ancor più che di "modello" visto l'infinito interpretativo di quest'ultimo termine) che produrrà
uno stampo per un autoveicolo o più grossolanamente un prototipo. Difficilmente un
modellatore "fai da te" porterà in "G2" la scocca dell'automobile che sta creando (si dia
un'occhiata ai tantissimi tutorial pubblicati in Internet ed anche dalle stesse case madri dei
software... é difficile scovarne qualcuno che indichi un processo corretto utilizzabile
efficacemente nell'ambito del design)
Continuo con l'inserire il concetto di sensibilità estetica ovvero il possedere il gusto che
porta a sviluppare uno "stile" dell'espressione artistica. Ciò è fondamentale non solo per
creare belle texture, ma anche per tutte quelle operazioni di fotoritocco che ottimizzano i
processi in real-time a partire dal prototipo "on web" per finire ai sistemi Cave dei Virtual
Teather. Ed è fondamentale altresi' per saper costruire mentalmente l'immagine che dovrà
apparire con il rendering, al fine di meglio strutturare tutte le componenti del calcolo. Una
base solida di storia dell'arte, della fotografia e del cinema deve forzatamente esser
corredo didattico di questo percorso formativo.
Continuo con l'esigenza della comprensione delle modalità cognitive che il nostro "io"
applica alle sollecitazioni ricevute dagli apparati percettivi e poi allargo alla conoscenza dei
fondamenti di semiotica e ciò che si pone tra l'immagine in creazione e chi poi dovrà fruirla.
Immaginatevi una sessione di confronto tra diversi allestimenti di interni di un'auto o la
verifica funzionale di una plancia comandi di una nave o ancora l'arredo di un'abitazione.
Ci sono parametri connessi a "modelli mentali di riferimento" a determinare set di variabili
da considerarsi che vanno ad influenzare direttamente la percezione della forma e delle
texture dei modelli creati e quindi il loro valore significativo.
Continuo con la capacità di impostare i parametri illuminotecnici.
Senza luce, come ben si sa, non si riesce a veder nulla, ma questa è un'ovvietà. E' curioso
ricordare che anche in presenza di luce troppo intensa, il nostro apparato percettivo non ha
soglie utili per discriminare la forma. Quasi mai si pensa che la realtà appare alla vista in
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quanto i diversi orientamenti delle superfici rispetto alla luce sono illuminati con diversi
gradienti d'intensità.. solo con il tatto diretto abbiamo certezza che ciò che percepiamo
visivamente è reale ed è la luce che in buona parte è responsabile delle informazioni sulla
forma che il nostro apparato visivo acquisisce.
E' sufficiente capire come i netti miglioramenti della verosimiglianza dei rendering attuali
siano deputabili allo sviluppo di motori di calcolo per l'illuminazione piuttosto che da
ottimizzazioni in merito agli strumenti per descrivere le geometrie o le textures.
Quindi è necessario sviluppare capacità di determinazione e valutazione dei set di luce
utilizzati, siano o meno in real-time. Anche in vista del fatto che una possibile validazione
dei modelli non si limita alle sole geometrie, ma comprende frequentemente, in
determinate discipline, le valutazioni sulla corretta simulazione delle condizioni luminose ad
esempio, per le riproposizioni storiche di ambienti o per la simulazione degli effetti
dell'illuminazione diretta da parte del sole sui materiali da utilizzarsi per le visiere dei piloti.
Continuo con la cultura dell'immagine fotografica e filmica, quindi con ciò che ben esprime
il ruolo del fotografo di ambienti o di still-life, o il fotografo "di scena" nel comporre il
"quadro" degli oggetti che appaiono con il rispettivo ruolo di soggetti o comprimari o di
contesto. Sia i soggetti che i contesti inviano informazioni e influenzano l'interpretazione
dei significati. La mutua relazione ed il "peso" all'interno dell'immagine delle dimensioni, dei
colori e dei movimenti che gli "attori" eseguono, determinano diversi stati emotivi possibili e
vanno ad influire sulla corretta percezione della profondità, delle relazioni gerarchiche tra
gli attori e via di questo passo..
Continuo con l'abilità a comprendere la strutturazione logica di un linguaggio di
programmazione.
Parte sostanziale dell'abilità a gestire un software dipende dalla naturale propensione ad
applicare catene logiche deduttive organizzate gerarchicamente. In parole semplici, chi
meglio deduce logicamente, più sarà agevole nel pilotare un software. Tenuto in dovuto
conto che "sotto" tutte le interfacce giacciono righe di comando e che entrare nel mondo
della simulazione, ad esempio, significa in sostanza valutare stati differenti o modifiche
continue tra stati producibili, ecco che la capacità di strutturare il processo di creazione di
un modello, parti di esso, i cambi di stato possibili nell'ottica della parametrizzazione degli
input e degli output, meglio viene esaudita quando si è abituati a "ragionare con il
software". Portando un esempio legato ad un modello virtuale inteso nel senso comune, la
semplice ottimizzazione delle risorse di calcolo richiede l'organizzazione logico-gerarchica
delle parti costituenti l'oggetto completo. Molta della disciplina del digital mock-up si basa
sulla discriminazione gerarchica delle informazioni utili ad un certo profilo utente. Ed un
modellatore esperto deve sin dall'inizio aver chiaro lo stato ottimale del modello che si
dovrà prestare a tale utilizzo in quanto dovrà progettarne la realizzazione.
Continuo con la sensibilità a comprendere i fattori sensibili della percezione acustica,
tattile, del gusto, dell'olfatto, del rapporto prossemico e dinamico con l'ambiente e gli
oggetti. Potrà sembrare difficile da concepire, ma la comprensione di un oggetto passa
attraverso le evocazioni cognitive prodotte dalla concorrenza di tutti i sensi: quel famoso
senso "aptico" teorizzato da Gibson. La forma tonda di una mela virtuale fa apparire quella
mela più gustosa di una mela virtuale ammaccata. Un po' per l'appeal della forma, molto
per l'evocazione della sensazione di disgusto tattile che si prova a mangiare la parte
ammaccata. Non è importante il modello virtuale in se quanto l'evocazione che produce.
Stessi poligoni, risultati sensibili diversi.
L'integrazione delle esperienze sensoriali è necessariamente uno dei i prossimi traguardi
raggiungibili all'interno dei processi di simulazione ed è necessario prevedere la
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formazione di competenze che dispongano delle informazioni necessarie perlomeno a
predisporre correttamente i modelli virtuali utilizzati.
Concludo, per ora, con la predisposizione a gestire applicazioni ed hardware di
visualizzazione avanzata, immersione e simulazione, partendo da sistemi desk-top
(stereoscopia attiva/passiva, sistemi di puntamento spaziali, hardware aptico di base,
ecc..) per procedere con i grandi apparati simulativi a vari gradi di immersione. Solamente
la conoscenza delle potenzialità e limiti della strumentazione può correttamente veicolare
l'applicazione metodologica.
Credo che questo limitato elenco di caratteri formativi di certo non esaudisca le necessità,
ma vuol essere un primo spunto di discussione che spero crei le basi per una discussione
in merito al fine di valutare un programma didattico di riferimento.
A questo punto, la domanda: faremo a meno del "designer virtuale"?
Non voglio proporre risposte più o meno conclusive o incondizionate, ma sostanzialmente
avvalorare una serie di valori propedeutici alla virtualità, che il designer, inteso
nell'accezione estesa che abbraccia non solamente l'azione ideativa, dovrebbe possedere
in quanto tale. Difatti credo che pìù che altri profili, un designer sia naturalmente
predisposto ad integrare i valori estetici con le esigenze di progetto/processo, in quanto
obbligato a pensare sia alla forma che alla sostanza che all'iter progettuale e realizzativo
dell'oggetto da produrre.
Ad oggi, il sentimento certamente pionieristico che le discipline legate alla virtualità stanno
vivendo, non hanno ancora concesso stabilità e competitività internazionale all'offerta
formativa che università, politecnici ed enti privati propongono in forma parziale e non
strutturata se non in sporadici master di primo e secondo livello oppure in pochi corsi
privati pubblicizzati per lo più sulle riviste di settore. Molta della formazione utile spesse
volte si risolve internamente alle aziende.
Territorialmente, l'Italia sembra ben predisposta per quanto riguarda la dislocazione di
centri potenzialmente d'eccellenza (penso all'attività che conosco o alle notizie di prossima
attivazione nei Politecnici, Università e Centri Ricerca in Milano, Torino, Genova, Bologna,
Venezia, Roma, Napoli e Catania), però mi pare di poter individuare alcune strutture
consolidate per quanto riguarda la ricerca di settore, ma rare sacche avanguardiste per
quanto riguarda l'aspetto didattico la cui attività è legata a pochi docenti a contratto,
pochissimi associati e rari ordinari o professori straordinari di recente designazione.
Una critica all'attuale situazione non può che condurre, come già detto, alla fase
pionieristica della disciplina, ma se rapportato, ad esempio, alla situazione contemporanea
vissuta dagli studenti tedeschi soprattutto del comparto universitario di Stoccarda, è lecito
affermare che un modello didattico di riferimento già esiste e può essere preso quale
esempio di grande ritorno in termini di efficacia sul mercato del lavoro nonché valore
scientifico della ricerca applicata.
Per concludere, vorrei ribadire il valore propositivo di questa serie di considerazioni di
fronte alla speranza di veder alimentato il tema del "virtual designer" o come lo si vorrà
definire, con considerazioni, critiche e proposte che possano portare a delineare i
caposaldi di una possibile strutturazione del percorso formativo.
Arch. Davide Borra ([email protected])
Professore incaricato nei Politecnici di Torino e Milano
Torino, 5 Aprile, 2003
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GLI INTERVENTI
Prof. Luigi Bistagnino1, Arch. Fabrizio Valpreda2
Direttore del Corso di Studi in Disegno Industriale – Facoltà di Architettura, Politecnico di Torino
Laboratorio Modelli Virtuali CISDA – Facoltà di Architettura, Politecnico di Torino
Email: [email protected] [email protected]
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Il corso di Laurea in Progetto grafico e virtuale e il Lab. Modelli Virtuali
Il corso di laurea in “Progetto grafico e virtuale” nasce dalle ceneri della vecchia scuola di
Tecniche e Arti della Stampa: questa, da diploma, è stata trasformata in un corso di laurea.
Riteniamo fondamentale in questo corso che l’approfondimento delle tematiche della
grafica e della virtualità sia svolto fornendo agli studenti una base culturale che serve da
fondazione alla preparazione complessiva: questa caratteristica è da noi fortemente voluta
per dare la possibilità ai ragazzi di produrre progetti che posseggano un valore aggiunto
rispetto all’esistente e che abbiano una continuità di valore nel tempo.
Nella virtualità si verifica troppo frequentemente un uso indiscriminato delle tecnologie
informatiche sacrificando con troppa facilità il contenuto del progetto a favore delle
tecniche di rappresentazione: si manifesta quindi un marcato scollamento dalla formazione
culturale che costituisce invece il vero motore del progetto. In questo senso noi cerchiamo
di dare da una parte una grossa formazione culturale e parallelamente una preparazione
tecnica specifica mirata alla definizione del progetto.
Un’altra delle caratteristiche del corso è il numero chiuso: si è deciso di accettare un
numero ridotto di studenti, solo ottanta, per concentrare le risorse didattiche sulla
preparazione professionale di alto livello. Riteniamo di avere delle grandi responsabilità
nell’insegnamento e il nostro obiettivo risulta quindi essere la creazione di professionalità
che siano spendibili nel mercato del lavoro.
All’interno del Laboratorio Modelli Virtuali del Cisda1 viene organizzato, in forma di
Workshop, l'insegnamento delle tecniche di rappresentazione del progetto di architettura e
di design con l'uso di strumenti informatici. In questa ottica negli ultimi anni ci siamo resi
conto che uno dei problemi più importanti e più pressanti da risolvere non è tanto
l'insegnamento dello strumento informatico quanto la relazione tra l’oggetto da
rappresentare e la sua rappresentazione: infatti quello che si è perso nel tempo è la
percezione della realtà fisica che ci circonda a favore della simulazione che un computer
può farne. Il problema è legato al fatto che mentre da un lato lo studente si presenta molto
flessibile nell'apprendimento delle tecniche, trova molte difficoltà nel momento in cui,
appresi gli strumenti di modellazione, di illuminazione e di texturing, deve applicarli alla
soluzione di un problema reale quindi alla rappresentazione di un progetto vero e proprio o
di un oggetto esistente. Ciò che abbiamo quindi cercato di fare è tentare di smontare il
problema suddividendolo nelle sue parti principali Ci siamo quindi chiesto cosa poter fare
quando dobbiamo insegnare a dei ragazzi che sono molto veloci ad apprendere l'uso dei
programmi ma hanno delle difficoltà nella relazione tra reale e virtuale?
Il primo obiettivo è chiarire da subito l’identità dello strumento informatico per estrapolare
da esso le caratteristiche fondamentali e le differenze tra i diversi tools a disposizione;
ancora più importante, anche se solo apparentemente superfluo, risulta essere la
1
CISDA: Centro Interdipartimentale Servizi Didattici Architettura
10
necessità di chiarire la finalità degli strumenti: sono semplicemente programmi che servono
a rappresentare la realtà, non a riprodurla.
L’operazione di “dissassemblaggio” della realtà conduce a quelli che sono i tre ingredienti
principali della nostra “torta digitale”, ovvero la scena tridimensionale: il modello, la luce ed
i materiali.
Questi tre elementi vengono spesso trascurati o, al contrario, addirittura troppo elaborati
dallo studente che, trovandosi a disposizione innumerevoli funzionalità nei software,
arricchisce il modello tridimensionale di dettagli che il risultato finale non evidenzierà
oppure trascura elementi fondamentali come lo studio delle ombre e delle penombre che la
luce indiretta genera in una qualsiasi scena.
Senza entrare nel merito delle diverse tipologie di rappresentazione fotorealistica o non
fotorealistica, quello che vogliamo cercare di capire è quali sono i problemi legati a questo
binomio reale-virtuale.
Il primo è quindi un problema di modellazione.
Osservando la Fig.1, a partire dal lato sinistro, si osserva una primitiva tridimensionale di
tipo cilindro costruita secondo le sue caratteristiche teoriche cioè l'estrusione di un cerchio
lungo l'asse perpendicolare al cerchio stesso con un'altezza e un diametro dati. Questo
tipo di oggetto teorico in realtà non esiste per cui nel momento in cui si modella una forma
di questo genere si devono introdurre quelle deformazioni che la natura dell’oggetto
provoca, procedendo quindi ad approssimazioni successive: in questa fase nascono i primi
problemi poichè gli studenti si trovano spesso nella possibilità e nel desiderio di sfruttare
computer e programmi molto potenti e vengono invogliati ad addensare le informazioni.
In Fig.2 si può osservare un esempio di ottimizzazione dei parametri di illuminazione e
texturing in cui la scena iniziale è stata ridotta come numero di poligoni e la luce indiretta è
stata calcolata con una tecnica mista di luci aggiuntive e Global Illumination portando i
tempi di calcolo ad un decimo rispetto alle impostazioni iniziali senza ridurre in modo
percettibile la qualità dell’immagine.
L'obiettivo principale che ci poniamo durante le lezioni è quindi quello di far sempre
ragionare gli studenti in merito allo scopo da raggiungere: insegnare loro un uso
ottimizzato delle tecniche che consenta di ottenere esattamente i risultati voluti
concentrandosi fin da subito su di essi e non sui software utilizzati per ottenerli. Allora nella
riproduzione del cilindro di cui sopra si può passare ad un accenno di spigoli nelle due
facce superiori e poi a un leggera flessione ad esempio allo scopo di riprodurre una parte
di tronco di legno (Fig.3).
Il problema successivo in ordine di importanza è quello della luce che in realtà risulta
essere uno dei più complessi e anche quello che riesce a fare la differenza.
Si preferisce, nel percorso didattico, dare priorità alla luce e al suo comportamento nella
realtà poiché il propagarsi della radiazione luminosa nell’ambiente che ci circonda fornisce,
molto più del colore, la tridimensionalità agli oggetti.
Penombre, colore della luce, profondità di penetrazione negli spazi chiusi sono
caratteristiche che possono dare ad un ambiente totalmente bianco quel carattere che
spesso manca in immagini ricche di texture e materiali sofisticati.
Analogamente alla luce si deve affrontare il tema dei materiali: in Fig.3 è possibile avere un
esempio della loro preparazione guidata con un percorso conoscitivo del risultato voluto in
cui colore, riflessioni diffuse e speculari, rugosità e imperfezioni vengono calibrate allo
specifico scopo di ottenere il risultato voluto, senza lasciarsi influenzare dalle possibilità
tecniche offerte dai software; quando queste costituiscono, come spesso accade, un
vincolo stringente, si deve operare allo scopo di trasformare i limiti del programma in
vantaggi operativi.
Le immagini in Fig.4-5-6-7 sono un esempio del lavoro svolto dagli studenti, secondo i
criteri esposti.
11
Prof. Giuseppe Riva
Università Cattolica del Sacro Cuore
Laboratorio di Interazione Comunicativa e Nuove Tecnologie
Direttore del Applied Technology for Neuro-Psychology Lab., Istituto Auxologico Italiano, I.R.C.C.S.
Psicologia cognitiva e Virtual Design
Qual’è il ruolo della psicologia nel mondo del design e della progettazione? Rispondere a
questa domanda non è facile ma richiede una riflessione su quelli che sono gli oggetto di
studio del virtual designer: gli artefatti e i media.
Quando pensiamo ad un artefatto - un computer - o ad un medium - il telefono cellulare normalmente ci focalizziamo sulla fisicità, sulla tecnologia dell’oggetto. In realtà la
psicologia insegna che ogni medium, ogni artefatto è caratterizzato da almento tre
dimensioni, tra loro strettamente legate:
Fisica, che include l’insieme delle caratteristiche naturali del oggetto. Per esempio,
la tastiera e il visore del cellulare; il monitor, il mouse e la tastiera del PC, e così via.
Simbolica, che include l’insieme dei significati convenzionali espressi attraverso di
esso. La componente simbolica è a sua volta divisibile in due: gli elementi simbolici
che sono caratteristici di un dato medium - per esempio, le faccine e le
abbreviazioni degli Sms - e quelli che sono propri degli interlocutori - il linguaggio, la
cultura - indipendentemente dall’artefatto utilizzato.
Pragmatica, che include l’insieme dei comportamenti con cui gli utilizzatori
comunicano attraverso il medium o interagiscono con l’artefatto. Anche la
componente pragmatica è divisibile in due: la componente che è caratteristica di un
dato medium - uso lnternet solo in università perchè a casa non ho il telefono - e
quella invece che è propria degli interlocutori - non comunico mai dopo le 22 indipendentemente dal medium utilizzato.
Queste dimensioni stanno fra loro in rapporto dialettico: il cambiamento di un elemento può
portare ad un cambiamento negli altri. Per esempio, l’introduzione della funzionalità di invio
degli Sms nei telefoni cellulari (dimensione fisica) ha portato da una parte ad un impiego
mirato della comunicazione vocale (dimensione pragmatica) e dall’altra alla creazione di
nuovi simboli che permettessero (dimensione simbolica) di rendere più efficace la
comunicazione con Sms.
A far partire tale processo è l’uso dell’artefatto: l’esplorazione, l’impiego e l’adattamento
alle proprie pratiche e abitudini delle nuove caratteristiche di un oggetto. Ciò significa che
l’interazione progressiva con il medium o con l’artefatto concorre a creare dei nuovi
significati e a modificare quelli esistenti. (Fig. 8)
Nell’esempio fatto in precedenza, relativo all’impiego degli Sms, è la necessità di
comunicare con il vincolo dei 160 caratteri a spingere i soggetti interagenti a creare nuovi
simboli - emoticons e abbreviazioni - in grado di permettere una comunicazione efficace. E’
infatti all’interno del progressivo uso del medium - esplorandone le nuove possibilità offerte
- che gli utilizzatori possono sviluppare un nuovo sistema simbolico. Per questo motivo,
l’introduzione di un medium non implica una semplice «rivoluzione tecnologica», ma
piuttosto una riconfigurazione delle opportunità di mediazione culturale a disposizione
dei suoi utenti. Tale riconfigurazione è così profonda da mettere in discussione perfino la
corporeità e la soggettività degli interlocutori. A questo proposito Bolter e Grusin2 (pp. 9495) sottolineano:
2
Bolter, J.D., Gruising, R., Remediation. Competizione e integrazione tra media vecchi e nuovi, Guerini e
Associati, Milano, 2002
12
«Un medium si appropria di tecniche, forme e significati sociali di altri media e cerca di
competere con loro o di rimodellarli in nome del reale... Il lavoro culturale di definizione di
un nuovo medium può incominciare, e in un certo senso, ancor prima dell’invenzione
concreta dello strumento... Oppure i progettisti potrebbero trovarsi nella posizione di chi
lavora a una tecnologia con obiettivi assolutamente diversi e successivamente essi stessi,
o qualcun altro, potrebbero intuire nello strumento le potenzialità che costituiscono un
nuovo medium. In alcuni casi, le potenzialità possono emergere solo lentamente, in
relazione all’evoluzione e alle trasformazioni dello strumento tecnologico (così come è
accaduto alla radio e al telefono). E’ possibile instaurare una varietà quasi infinita di
relazioni culturali con i media già esistenti: l’unica cosa che sembra impossibile è l’assenza
totale di queste relazioni».
La conoscenza e la consapevolezza di queste dimensioni è fondamentale affinché il virtual
designer possa fare il proprio lavoro in maniera efficace. Per questo motivo l’Università
Cattolica di Milano ha creato una laurea specialistica in “Teoria e tecniche della
comunicazione mediale” che accanto ai necessari aspetti tecnologici considerasse anche
gli aspetti comunicativi e psico-sociali. In particolare la laurea, che afferisce alla Classe
13/S: Editoria, comunicazione mediale e giornalismo, si propone di formare una figura
professionale che abbia:
la conoscenza approfondita degli strumenti teorici e metodologici indispensabili ad
analizzare e a comprendere i processi di comunicazione, sia dal punto di vista del
funzionamento dei dispositivi testuali, sia dal punto di vista delle implicazioni con il
contesto sociale;
le conoscenze fondamentali nei vari campi delle scienze della comunicazione, dei
media e dell’informazione e nell’analisi degli scenari comunicativi attuali nazionali e
internazionali;
la conoscenza, in forma scritta e orale, oltre all’italiano, della lingua inglese e di una
seconda lingua dell’Unione Europea con riferimento al dominio dei lessici
professionali e disciplinari;
abilità informatiche e telematiche tali da consentire l’analisi e la pianificazione dei
flussi di comunicazione.
Visto il necessario livello di specializzazione richiesto dal Virtual Designer, la laurea
specialistica in “Teorie e tecniche della comunicazione mediale” prevede quattro curricula:
Analisi e gestione dei prodotti mediali
Ideazione e sviluppo dei prodotti mediali
Storia e teoria dei media
Organizzazione degli eventi culturali
I laureati specialistici potranno svolgere funzioni di alta responsabilità, nell’ideazione,
progettazione e esecuzione di prodotti mediali e multimediali, nella ricerca nel campo dei
media, nel marketing mediale, nell’organizzazione e pianificazione di eventi culturali e dello
spettacolo.
Il corso di laurea specialistica prevede un numero programmato di 80 posti. Le norme e
modalità di ammissione sono regolate da apposito Bando, affisso all'Albo e presentato sul
sito della Università Cattolica (www.unicatt.it).
13
Arch. Fausto Brevi
Indaco – Dip. di Industrial Design, delle Arti, della Comunicazione e della Moda – Politecnico di Milano
Marco Gaiani, Fausto Brevi, Mauro Ceconello
E-mail: [email protected], [email protected], [email protected]
Un laboratorio e una laurea specialistica per il Virtual Prototyping
L’uso del modello nella pratica dell’industrial design
Una delle cose che più hanno contribuito alla specificità della Facoltà del Design del
Politecnico di Milano, fin dalla sua nascita, è sicuramente quella di avere impostato la
didattica sovvertendo quanto lungamente praticato nelle università italiane: ne ha infatti
rovesciato l’approccio tradizionale, di tipo teorico-deduttivo, a favore invece di un approccio
pratico-induttivo, che consente di risalire dall’esperienza alle ragioni teoriche di quanto
esperito con l’obiettivo di giungere ad una sintesi fra sapere, saper fare e saper essere che
ha in qualche caso precorso la logica sottesa alla riforma universitaria e alla riforma dei
cicli ad essa correlata. In quest’ottica si inquadra la decisione del dipartimento Indaco3 di
avviare un oneroso e ambizioso processo di progettazione di un gruppo di laboratori per la
didattica, definito Sistema Laboratori. “Questi laboratori sono destinati alla pratica delle
attività che consentono agli studenti di verificare le ipotesi di progetto e di apprendere l’uso
delle strumentazioni tecniche necessarie alla sperimentazione, rappresentazione e
comunicazione dei progetti.”4.
Di questo Sistema Laboratori fanno parte, tra gli altri, alcuni laboratori tipicamente legati a
questa idea del fare, quali il Laboratorio Foto, il Laboratorio di Allestimenti e il Laboratorio
di Modelli.
Accanto a questi (dove il termine “accanto” va inteso non solo in senso logico, ma anche
letterale di vicinanza di luogo) e in questo contesto, ha preso avvio, nella primavera del
2002, il progetto per un laboratorio denominato Laboratorio di Virtual Prototyping e di
Reverse Modeling.
I presupposti per la definizione e la nascita di questo laboratorio sono da ricercarsi in primo
luogo nella centralità del modello nella pratica della progettazione per il disegno industriale
e nel modo in cui la prototipazione virtuale sta rivoluzionando l’intero ciclo progettuale e
produttivo delle aziende che concepiscono e realizzano prodotti industriali. Questo
fenomeno è più evidente nei settori dell’industria automobilistica, aeronautica, navale,
elettronica, degli elettrodomestici e della telefonia mobile, meno evidente in altri quali
l’arredo. Tutti i produttori sono infatti motivati a ridurre il time-to-market e a innovare
continuamente la gamma dei loro prodotti, e molti di loro hanno cominciato ad esplorare
con sempre maggior convinzione l’utilizzo di ciò che sempre più spesso chiamiamo
prototipi virtuali. Limiti ancora presenti nella pratica della prototipazione virtuale, spesso
non consentono di eliminare completamente i prototipi fisici, ma ne consentono comunque
una riduzione significativa al fine di ottenere dei risparmi sia in termini di costi che di tempi
di realizzazione. Recentemente, la popolarità della rete internet e l’aumentata velocità con
cui vi si può facilmente accedere, sta consentendo di esplorare e di verificare una
maggiore accessibilità a distanza dei prototipi digitali rispetto a quelli fisici tradizionali.
La sopraggiunta revisione dei cicli di studi portata dall’ultima riforma universitaria, consente
poi di pensare che tali presupposti possano portare più facilmente a sperimentare una
didattica focalizzata a fornire un forte contributo teorico, metodologico e pratico per
3
4
Dipartimento di Industrial Design, delle Arti, della Comunicazione e della Moda
A.A.V.V., Percorsi formativi della Facoltà del Design, disponibile via internet all’indirizzo www.design.polimi.it,
Milano, 2003
14
l’apprendimento di una metodologia del progetto tramite l’uso di strumenti digitali. In questo
scenario deve essere inquadrata la proposta di istituire una Laurea Specialistica, avanzata
in maniera concordata e congiunta dai due dipartimenti che, con tutta evidenza, sono più
affini alle problematiche della progettazione industriale, il dipartimento di Industrial Design,
delle Arti, della Comunicazione e della Moda e il dipartimento di Meccanica. La richiesta,
già formalizzata, è attualmente al vaglio degli organi competenti di ateneo.
Il Laboratorio
La Facoltà del Design del Politecnico di Milano è una realtà organizzata in cinque diversi
corsi di laurea5 per riflettere la realtà della progressiva articolazione delle professioni del
design a partire dal nucleo storico del design del prodotto e fornisce ogni anno accesso a
900 matricole.
Il Laboratorio di Virtual Prototyping & Reverse Modeling si propone come un insieme di
spazi, attrezzature e risorse, rivolto alla formazione di un sistema polivalente la cui
funzionalità di base è di fornire tutti gli strumenti necessari alla formazione dell’allievo di
disegno industriale nel processo di progettazione e di formazione del prototipo digitale,
inteso come simulazione del reale in tutti i suoi aspetti. Il laboratorio si propone come
strumento principalmente, ma non unicamente, al servizio del corso di laurea in Disegno
Industriale e di quello in Architettura degli Interni.
Alla luce di ciò, gli obiettivi principali del Laboratorio di Virtual Prototyping e di Reverse
Modeling sono fondamentalmente riassumbili in tre punti:
fornire la possibilità di sperimentare spazi e di visualizzare manufatti di medie
dimensioni a grandezza naturale. Questo significa facilitare a studenti, docenti e
ricercatori la visualizzazione e la verifica di progetto, di spazi, forme, dimensioni,
funzioni, rapporti tra arredi, attrezzature e di qualsiasi altro elemento di verifica
funzionale che si ritenga rilevante al conseguimento degli specifici scopi didattici;
fornire la possibilità di realizzare revisioni collettive e comparazioni, modifiche in
tempo reale, servendosi di tecniche di visualizzazione digitale;
fornire la possibilità di riacquisire e ingegnerizzare in forma digitale maquette fisiche
e/o oggetti reali di cui progettare modifiche e/o da riprodurre.
A tal fine il laboratorio è composto di tre differenti parti sviluppate su due piani: un teatro
virtuale e una sala dedicata all’acquisizione 3D, su un piano, e uno spazio di elaborazione
digitale dei dati allestito in forma di aula didattica e come tale utilizzabile, su un altro. In
particolare, l’aula didattica presenta caratteristiche uniche per soddisfare i presupposti
sopra enunciati, e costituire anch’essa un vero elemento caratterizzante il laboratorio.
Ogni posto di lavoro è infatti stato progettato prevedendo un computer in grado di operare
una rappresentazione realmente tridimensionale dei modelli digitali attraverso la visione
stereo, implementata con la tecnologia della stereoscopia attiva, ma allo stesso tempo in
grado anche di operare con strumenti digitali di rappresentazione pittorica (strumenti di
paint) che costituisce un metodo di espressione e di comunicazione estremamente
praticato nelle fasi iniziali di macrodefinizione del progetto. Gli studenti hanno quindi la
possibilità di apprendere le tecnologie per la prototipazione digitale e per la simulazione
virtuale secondo un percorso formativo rivolto all’acquisizione di un processo che va dallo
sviluppo del concept, al progetto e alla presentazione collettiva dei risultati. Per tale scopo,
la zona allestita ad aula (Fig.9) dispone di 30 posti di lavoro dove potranno seguire le
lezioni monodisciplinari e sviluppare i loro progetti all’interno di attività di laboratorio, per
poi partecipare a momenti di revisione e verifica collettiva nell’adiacente Teatro Virtuale.
5
Sono attualmente attivi presso il campus di Milano i corsi di laurea in Disegno Industriale, in Disegno Industriale della
Comunicazione, in Architettura degli Interni e in Disegno Industriale della Moda, mentre presso il campus di Como è
attivo un altro corso di laurea in Disegno Industriale diviso in tre profili formativi: Prodotto-Arredo, Prodotto-Moda
e Comunicazione.
15
Per quanto riguarda il teatro virtuale (Fig.10), la scelta effettuata è stata quella di adottare
uno schermo piatto di grandi dimensioni con retroproiezione, là dove sarebbero stati
possibili esperimenti interessanti anche con altre architetture di proiezione6, seppure
probabilmente più vincolanti nei confronti delle forme e delle dimensioni da rappresentare.
Infatti lo schermo piatto è l’unica soluzione in grado di fornire risultati di ottima qualità nella
rappresentazione di progetti di design dalle forme sia concave che convesse senza, allo
stesso tempo, penalizzare le problematiche legate all’Architettura degli Interni e soprattutto
è l’unica soluzione in grado di consentire una proiezione piana in vista ortogonale in scala
1:1. Ma lo schermo piatto presenta anche un altro grande vantaggio in un contesto di
questo tipo: dovendo utilizzare la retroproiezione si dispone di uno spazio, davanti allo
schermo, in cui è possibile muoversi e aggregarsi con una libertà e una flessibilità
altrimenti resa impossibile dalla necessità di lasciare libero da ostacoli fisici di qualunque
natura il fascio di proiezione. La dimensione di quasi 5x2.20 metri è stata scelta in modo da
poter consentire di trattare in scala reale la gran parte degli oggetti tipici della
progettazione industriale. La scelta della stereoscopia attiva si è resa necessaria in quanto
è la sola a consentire la retroproiezione, mentre l’uso di proiettori a tecnologia CRT,
sebbene comporti una luminosità inferiore a quella possibile con i nuovi proiettori basati su
tecnologia DLP, garantisce una fedeltà cromatica attualmente insuperata da altre
tecnologie di proiezione.
La scelta strategica più difficile e in qualche modo più sofferta, è l’aver deciso di costruire il
sistema hardware in grado di pilotare la coppia di proiettori che generano l’immagine sullo
schermo basandolo su una configurazione a cluster7 di macchine dotate di sistema
operativo Microsoft Windows. Seppure consapevoli che tale soluzione sarebbe stata
almeno parzialmente penalizzante per quanto concerne alcuni aspetti di affidabilità nel
breve, abbiamo ritenuto e riteniamo sia una soluzione che possa sicuramente risultare
gratificante nel prosieguo. Allo stato attuale infatti, tutti i teatri virtuali allestiti in Italia per la
verifica estetico-progettuale nell’ambito della progettazione industriale, in grado di pilotare
due o più proiettori in simultanea, sono ancora basati sulla tecnologia SGI e sul suo
sistema operativo Irix, in quanto generalmente più affidabili e modulabili, oppure su un solo
computer Windows sfruttando la possibilità delle schede grafiche di alto livello di operare a
risoluzione orizzontale doppia, sdoppiando il segnale in due uscite video adiacenti (dualview mode).
La nostra scelta affonda le sue ragioni in due differenti aspetti, uno tecnico e uno
metodologico: da un lato in pochi anni si è potuto registrare un incredibile aumento di
prestazioni da parte delle workstation Windows, tanto per quanto riguarda il puro calcolo
che per quanto riguarda la gestione della grafica, consentendo una gestione sistemistica
coerente e congruente con quella di altre stazioni meno specializzate; dal punto di vista
metodologico l’obiettivo è quello di modificare l’attuale situazione in cui il progettista
osserva, verifica, illustra il proprio progetto, ma sempre per il tramite di un tecnico in grado
6
Cave, ImmersaDesk, Proiezione su parete cilindrica, o altre.
Si parla di cluster quando due o più computer operano in parallelo condividendo sia le risorse di calcolo (cpu e ram)
che quelle grafiche. Per un corretto funzionamento, necessitano di un doppio collegamento: un collegamento in rete
veloce per condividere il data base di lavoro; un collegamento tra schede grafiche per sincronizzarne le immagini.
L’architettura a cluster è indispensabile per proiezioni in ambienti CAVE, ma consente comunque di trattare in
maniera più efficace modelli molto dettagliati anche in ambienti con solo due computer. Corre l’obbligo di ricordare
che non tutti i software applicativi sono in grado di funzionare in ambiente cluster, in quanto occorre che il software
sia stato scritto prevedendo esplicitamente questa possibilità. Ulteriori approfondimenti si trovano in:
Kaczmarski H., Knörich Zuffo M., Commodity Cluters for Immersive Projection Environments, Course #18, ACM
Siggraph ’02 Conference, San Antonio – TX, 2002
Bierbaum A., Just C., Hartling P., Meinert K., Baker A., Cruz-Neira C., VR Juggler: A Virtual Platform for Virtual
Reality Application Development, in “IEEE Virtual Reality”, 2001
7
16
_ 1: schema di configurazione a cluster con una macchina master che sincronizza le altre (Fonte: 3Dlabs
Inc.)
di operare con apparecchiature dedicate. L’uso di macchine non specializzate e già di fatto
usate in altri ambiti e altri contesti, dovrebbe consentire una fruizione semplice e diretta da
parte dello stesso progettista. Ancora una volta, come nelle scelte per l’aula didattica, l’idea
guida è stata quella di allestire spazi e attrezzature per un virtual designer, ovvero per un
progettista in grado di usare le tecnologie virtuali in maniera attiva e non solo di riflesso
grazie al supporto di un tecnico apposito.
Un’ultima importante decisione strategica è stata quella di inserire nel teatro un sistema di
motion tracking con il duplice scopo di aumentare il livello di immersività e di migliorare,
rendendola più naturale e intuitiva, l’interazione con lo spazio tridimensionale del modello
virtuale. Il sistema adottato in Laboratorio è un Intersense IS-9008 basato su tecnologia
ibrida inerziale-acustica ma dotato anche di un sistema ottico a luce infrarossa
intermittente di supporto alla sincronizzazione dei segnali acustici, dotato di un rilevatore di
posizione (Mini Trax Head Tracking Station) da collegare agli occhiali della stereoscopia e
di una sorta di telecomando (wand) con cui poter interagire con il sistema inviandogli
inpulsi codificati.
La terza parte del Laboratorio è quella dedicata al Reverse Modeling9, (Fig.11) dove la
logica con cui affrontare il problema delle scelte è stata differente. A fronte delle finalità
generali di laboratorio già elencate, è necessario partire da alcune considerazioni generali
e preliminari, come la considerazione che la problematica dell’acquisizione 3D per il
Disegno Industriale di prodotto è legata essenzialmente all’acquisizione della forma,
raramente del colore, non essendo tanto un rilievo a fini catalogativi quanto un rilievo utile
per la ri-progettazione dei manufatti (restyling) o per la creazione della “matematica” di
modelli fisici.
La precisione (o la possibilità d’errore) richiesta sulla singola misurazione potrebbe variare
anche fino a 25 volte10, in funzione dello scopo della scansione, della natura dell’oggetto e
soprattutto del materiale con cui questo è realizzato.
In queste condizioni le migliori tecniche d’acquisizione sono certamente quelle ottenute
servendosi di tecnologie a luce strutturata (active range camera), in grado di raccogliere in
poco tempo dense e accurate nuvole di punti e di oltrepassare i tipici problemi dei sistemi
di acquisizione che utilizzano l’energia luminosa presente nell’ambiente (tipicamente la
fotogrammetria) e dei sistemi tipo CMM (Coordinate Measuring Machines). L’attuale stato
dell’arte nel processo di acquisizione di forme fisiche è l’impiego di laser scanner 3D
8
http://www.intersense.com
Per una accurata spiegazione sulle cause e sul significato del termine Reverse Modeling, si può fare riferimento a:
Gaiani M., Interazione tra reale e ideale: reverse modeling come strategia progettuale, in “DDD: Disegno e Design
Digitale”
n.05,
Poli.Design,
Milano,
2003
(disponibile
anche
on-line
all’indirizzo:
http://www.mediadigitali.polimi.it/ddd/ddd_005)
10
E’ stato valutato che, in funzione dell’uso, la precisione richiesta potrebbe variare da 0.5 a 0.02 mm.
9
17
capaci di misurare in meno di un secondo più di un milione di punti nello spazio con
accuratezza fino a 0.01mm.
_ 2 Schema di scansione 3D sfruttando la tecnologia a luce strutturata
Alla luce quindi di queste considerazioni, si è deciso di adottare quattro sistemi a luce
strutturata con caratteristiche diverse, in particolare per quanto riguarda la precisione
(parametro che influenza con ovvia evidenza anche il loro costo) e la trasportabilità al fine
di consentire anche acquisizioni fuori sede, e di un sistema di fotogrammetria. La
fotogrammetria dovrebbe consentire di operare efficacemente nell’ambito dell’Architettura
di Interni, ma se ne sta valutando l’utilizzo anche nell’ambito del Design di Prodotto al fine
di migliorare il risultato del riassemblaggio di scansioni laser multiple. L’integrazione dei
due sistemi potrebbe infatti permettere l’accurata ed efficiente restituzione di modelli di
grandi dimensioni o comunque complessi, formati da zone semipiane alternate a superfici
free-form.
Il Laboratorio di Virtual Prototyping & Reverse Modeling è allestito su una doppia
dicotomia: la prima, ovvia, è quella esplicitata già a partire dal nome, la seconda invece
risiede nella sua doppia natura di luogo per la didattica, ma per una didattica sperimentale,
per quanto riguarda contenuti, strumenti e luoghi; la divisione fra didattica e ricerca
potrebbe apparire, ad un primo superficiale sguardo, dalla separazione spaziale fra l’aula e
i locali del teatro e della zona dedicata all’acquisizione dei modelli fisici: ma così non è, non
vuole essere e non deve essere. Poichè il software in ogni ambito informatico è lo
strumento principe, quello con cui si interagisce, si lavora, si opera per realizzare il proprio
fine, è nella sua scelta che si è deciso di ricucire la separazione visiva tra i diversi luoghi
del fare. Il flusso di lavoro dovrà essere trasversale alle diverse aree e quindi il lavoro
iniziato acquisendo i dati di un modello fisico, dovrà potersi concludere in una
presentazione nel teatro virtuale dopo avere lavorato in aula per rielaborare i dati acquisiti
così da prepararli efficacemente. Ma se questo dovrà poter essere il ciclo di lavoro, allora
in aula saranno presenti gli stessi software disponibili nell’area scansioni e nel teatro
18
virtuale e quindi le scelte dovranno partire dai due ambiti più specializzati per poi
espandersi in aula con la sola attenzione al fattore moltiplicativo nei costi.
Per il teatro virtuale sono stati presi in considerazione software specificatamente pensati
per le presentazioni virtuali del design di prodotto e per l’architettura. La loro comparazione
è stata fatta prendendo in considerazione i seguenti aspetti:
gestione Rendering in Real Time di qualità adatta alla presentazione di progetti
nell’ambito del design di prodotto, dall’automobile, al giocattolo, al telefono, al
mobile
gestione Rendering in Real Time di qualità adatta alla presentazione di progetti
nell’ambito dell’Architettura, con particolare attenzione per gli spazi interni
gestione di anti-aliasing di qualità
gestione delle immagini stereo
gestione del cluster windows
costo di acquisizione
Tutte le informazioni relative allo svolgimento e ai risultati di queste comparazioni sono
state pubblicate in un Rapporto di Ricerca11, da cui si estrae una tabella esemplificativa.
Software
EON
Studio r3.0.1
Opticore OpusStudio r7
Opticore
OpusRealizer
r1.5
Alias
AutoStudio r10.0
EDS
VisConcept r3.0
RT-Rendering
-
AntiAliasing
+
Stereoscopia
+
Cluster
+
Usabilità
-
Costo
Educational Price
+
+
+
+
+
+
+
-
+
Educational Price
Educational Price
+
-
+
-
+
Contratto Ateneo
+
+
-
-
+
Contratto Ateneo
Il laboratorio risulta attualmente dotato dei software PolyWorks e Rapidform per la gestione
dei dati acquisiti con scanner laser 3d, OpusStudio, OpusRealizer, VegaCreator,
VegaPlayer e AutoStudio per l’aula didattica e per il teatro virtuale12.
La Laurea Specialistica
L’introduzione di tecnologie di prototipazione digitale e di simulazione virtuale tramite
modelli informatizzati ha spostato l’attenzione del percorso formativo del disegnatore
industriale dal “risultato” al “processo”, inteso come graduale formarsi di tutti i risultati
possibili del work-in-progress che porta alla realizzazione dell’oggetto e alla gestione del
processo produttivo, e di disseminazione dei risultati ottenuti. Con l’ausilio delle tecnologie
informatiche è infatti possibile realizzare modelli tridimensionali non più solo come
figurazione dell’oggetto, destinata ad essere uno schema di ciò che sarà costruito, ma
come prototipo vero e proprio. I prototipi digitali consentono perciò al progettista non solo
di essere ideatore, ma di tornare “costruttore” della propria opera, giacché essi non solo
rappresentano l’oggetto ideato, ma anche il codice che ne permetterà la realizzazione su
macchine a controllo numerico.
L’industria del Disegno Industriale di prodotto fa già ampio uso di tecniche di progettazione
completamente digitali, per cui il disegno assistito con l’elaboratore non risulta più essere
un semplice momento di sviluppo del progetto, ma una metodica che racchiude tutte quelle
che fino ad oggi sono state le disgiunte e differenti fasi del progetto. In questo senso risulta
indispensabile una figura con capacità progettuali in grado di seguire il progetto dalla sua
concezione fino alla sua ingegnerizzazione, in grado di sostituirsi alle tre vecchie figure del
progettista di “concept”, del progettista esecutivo e dell’operatore CAD, racchiudendole in
Lovecchio V., Mana R., Micoli L., Sperimentazione sull’utilizzo di software e configurazioni hardware per la
visualizzazione in realtime di modelli 3D, Rapporto di ricerca n. 1 del Laboratorio di VP & RM, Milano, 2003
12
PolyWorks è prodotto da InnovMetric, Rapidform da INUS Technology, OpusStudio e OpusRealizer da Opticore,
VegaCreator e VegaPlayer da Multigen-Paradigm e AutoStudio da Alias Systems.
11
19
una sola. Questo trend risulta avere già buone prospettive nell’industria di Disegno
Industriale di Prodotto e nei campi dell’arte applicata, e risulta muovere i primi passi nel
settore delle costruzioni, soprattutto con soluzioni tipo desktop. Figure professionali di
riferimento fanno dunque capo a tre distinti campi:
Industriale: tipiche applicazioni sono quelle di 3D Virtual Design per i settori di
automotive, ergonomia, elettronica di consumo, trasferimento di capacità,
consapevolezza delle circostanze, prestazioni e mappature cognitive.
Architettonico: tipiche applicazioni sono quelle di 3D Virtual Design nel campo
dell’architettura (in modo distinto ma complementare alle applicazioni di 3D CAD e
CAE), a partire dalle applicazioni in modellazione e rendering image-based, fino al
3D scanning e alle applicazioni di Web 3D in progettazione architettonica e training,
e le questioni della localizzazione e impatto ambientale.
Artistico: tipiche applicazioni sono quelle di 3D Virtual Design per i settori della
generazione automatica di sculture e delle installazioni interattive.
Il corso di laurea specialistica si propone di formare la figura di progettista con particolari
valenze tecniche rivolte alle conoscenze delle metodologie di progettazione in ambiente
virtuale e alle ricadute sul progetto degli aspetti tecnologici dei sistemi produttivi.
La provenienza di studi a cui si rivolge prevalentemente la L.S. è quella del laureato in
Disegno Industriale, Ingegneria, Architettura che intenda operare in ambiente industriale.
Scopo è quello di fornire tutti i metodi e gli strumenti necessari alla formazione dell’allievo
nel processo di progettazione e formazione del prototipo digitale, inteso come simulazione
del reale in tutti i suoi aspetti (formali, funzionali, strutturali), d’oggetti di prodotto e d’interni
del Disegno Industriale.
Materie fondative sono, oltre ai metodi di modellazione tridimensionale intesi nell’accezione
più ampia, le metodologie e tecniche di reverse modeling e di virtual prototyping, cioè
l’apprendimento delle tecniche di costruzione di modelli 3D come mezzi di progettazione,
l’apprendimento delle tecniche di visualizzazione virtuale come mezzi di simulazione
percettiva, numerica e funzionale, l’apprendimento delle tecniche di acquisizione di dati 3D
in forma e colore come mezzo di retroazione.
La proposta è nata in seno ad un accordo tra la III Facoltà di Architettura – Facoltà del
Design e la IV Facoltà di Ingegneria del Politecnico di Milano e si basa su una serie di
iniziative di ricerca e di didattica svolte separatamente e/o congiuntamente dai gruppi
proponenti che hanno già trovato un momento di sintesi nella formazione di un Cluster tra i
Dipartimenti di Meccanica e INDACO e in iniziative comuni tra le quali si annoverano la
realizzazione del “Master universitario in tecnico della prototipazione digitale per il disegno
industriale” (I livello) e del dottorato di ricerca in “Disegno e metodi di sviluppo prodotto Virtual Prototypes and Real Products”.
Significativamente, iniziative legate all’istituzione di corsi di laurea specialistica in Virtual
Design sono in corso presso alcune importanti istituzioni come l’Università di California a
Berkeley, l’Università dell’Illinois a Chicago e la Gifu University in Giappone.
20
Prof. Maurizio Unali
Università degli Studi "G. d'Annunzio" - Chieti - Facoltà di Architettura di Pescara.
Rappresentazione digitale e nuovi linguaggi della virtualità architettonica
In relazione agli obiettivi delineati da questa Tavola Rotonda, in particolare quelli inerenti
l’individuazione dei contenuti disciplinari e dei criteri didattici finalizzati alla formazione del
“Virtual Designer” (così come in questo incontro è configurato), si propone una sintetica
presentazione sull’esperienza formativa del percorso di studi in “Rappresentazione
Digitale”, in corso di svolgimento presso la Facoltà di Architettura di Pescara.
Tra le diverse offerte formative della nostra sede, il percorso di studi in Rappresentazione
comprende una programmazione didattica sostanzialmente rivolta ad offrire contributi
culturali e tecnici - di base e specialistici - per la formazione dei nuovi profili.
Sulla spinta dinamica derivata dalla recente riforma universitaria e in continuità culturale
con i principi dell’insegnamento dell’”Arte e della Scienza” della Rappresentazione, i corsi
di Disegno sono stati interpretati all'interno del rinnovato ciclo formativo (cfr.
www.rappresentazione.it). Interesse prioritario di questo processo di ri-scrittura delle
discipline della rappresentazione è stato quello di confermarne e valorizzarne il ruolo
nell’ambito delle relazioni tra architettura e tecno-cultura digitale. Le ragioni di questa
scelta sono quelle attestate dalle continue sperimentazioni sulla conformazione dello
spazio architettonico e dalla riflessione critica degli ultimi anni. Le relazioni tra architettura
e tecno-cultura digitale costituiscono, infatti, l’origine di un complesso repertorio di
argomenti e di significativi progetti che stanno generando multiformi mutazioni
architettoniche, riscontrabili a diversi livelli.
Si tratta di una rete di relazioni - composta da fitte interconnessioni che investono più
questioni (didattiche, progettuali, rappresentative, cognitive, tecniche, estetiche, ecc.) formata da elementi che si offrono a diverse reciproche intersezioni. Una rete che tende
alla “digitalizzazione” dell’informazione e dei linguaggi, nel senso di fusione di “generi”, di
ibridazione di significati, legittimando ampiamente l’interesse che le università, la critica e
gli autori riservano al tema.
La figura del “Virtual Designer”, così come in questa Tavola Rotonda viene dibattuta,
richiede sul piano formativo una attenta programmazione didattica, in grado di cogliere i
variegati aspetti derivanti anche dalle relazioni prima accennate e, nello stesso tempo,
flessibile alle diversificate richieste del mercato del lavoro.
In questa prospettiva il ruolo propositivo delle Scuole di Architettura, di Design e di
Ingegneria, è decisivo, e richiede una dimensione didattica nuova.
Il tema della “digitalizzazione” dell’informazione e dei linguaggi non può essere
schematicamente circoscritto all’interno di uno specifico ambito disciplinare ma deve,
invece, essere diffuso e praticato in tutti i corsi di laurea e, in particolare, nella
rappresentazione e nell’ideazione dell’architettura.
Lo “sconfinamento” disciplinare risulta una pratica vitale per rinnovare il valore della
ricerca, il senso ludico della scoperta, la creatività, il confronto con l’altro. In altre parole,
non possiamo più ragionare solo in termini disciplinari e chiuderci dietro rigidi confini
d’area.
Del resto l’architettura, come la storia dell’Avventura delle Idee ci ricorda, non è stata mai
forma-pensiero dal valore e dal significato autonomo, ma espressione di sintesi dello spirito
del tempo: teorie e progetti che riflettono società e culture diverse, tecniche e modi di vita,
scienza e arte, filosofia e quanto altro generi processi intellettuali traducibili in “progetti di
spazi”.
21
Come già osservato in questa sintetica premessa, i corsi di “Disegno Digitale”, oltre a
fornire le conoscenze tecniche necessarie per l’uso di differenti software di
rappresentazione, si configurano come momenti di un processo formativo che conduce
l’allievo (attraverso un processo graduale che inizia fin dal primo anno) ad acquisire i
riferimenti culturali e metodologici di base per comprendere criticamente le potenzialità
della tecnologia informatica nell'ambito dell'architettura.
In questo contesto la didattica per la formazione del “Virtual Designer” all’interno delle
Facoltà di Architettura dovrebbe mostrare come la conoscenza delle potenzialità offerte
dagli strumenti informatici sia oggi determinante per controllare le varie fasi (creativa,
rappresentativa, conformativa, divulgativa, conoscitiva, ecc.) del processo progettuale
contemporaneo.
Riportando la discussione sull’esperienza desunta da questi primi anni di sperimentazione,
crediamo in un processo formativo incentrato su programmi didattici “ipertestuali”, fondati
sull’idea di interattività; fenomeno diffuso dalla cultura digitale che, insieme all'ampliamento
delle nostre facoltà sensoriali (potenziate dalla realtà tecno-informatica), costituisce una
delle dimensioni fondamentali per comprendere quei processi che stanno profondamente
modificando i contenuti didattici, progettuali e comunicativo/espressivi della
rappresentazione del pensiero architettonico.
In parallelo alle tradizionali modalità della didattica “frontale”, è importante continuare a
sperimentare nuove forme d’insegnamento che si avvalgono di supporti comunicativi
multimediali. A differenza di altre tecnologie la “fluidità” dell’informatica e la capacità di
omogeneizzare differenti informazioni, la rendono adattabile e aperta al dialogo e
all’elaborazione di diversi argomenti. Processi didattici che offrono vari link informativi, che
generano diversi livelli di approfondimento e aiutano gli studenti ad ampliare le loro
conoscenze e a ricercare le proprie attitudini. In questo modo possiamo meglio rapportare,
anche nella dimensione dell’insegnamento, quella che è, di fatto, una delle caratteristiche
della società in cui viviamo, la multimedialità.
In altre parole, come alcuni autori sostengono, le potenzialità digitali vanno recepite e
utilizzate come una metatecnologia.
Nella dimensione didattica il controllo e lo studio di questa metatecnologia - insieme al
tradizionale processo formativo - amplifica l’apprendimento e moltiplica la libertà
espressiva dell’allievo in molti settori.
Chiudiamo queste brevi note illustrando alcuni esiti di questo modello didattico
sperimentale, qui appena tratteggiato, descrivendo sinteticamente alcune elaborazioni
frutto del lavoro degli studenti in questi ultimi due anni.
Iniziamo con un primo gruppo di esempi che riguardano alcune trasformazioni digitali di
coppie di immagini attraverso successive trasformazioni morfologiche. Per questa
sperimentazione abbiamo sollecitato gli studenti a ricercare riferimenti e analogie formali e
progettuali tra immagini di spazi. Dopo aver individuato e approfondito queste
corrispondenze ideative, gli allievi hanno elaborato un primo storyboard, subito verificato
attraverso tecniche digitali di morphing e programmi per la manipolazione d'immagini. Il
risultato del progetto è stato sintetizzato in alcune sequenze visive che rappresentano
inaspettate spazialità sceniche oltre l'immagine. In questa direzione presentiamo due
esempi: una scultura di Giò Pomodoro che si conforma a un progetto di Peter Eisemann
(Fig. 12); un'opera di Umberto Boccioni trasferita nella spazialità di una nota realizzazione
di Frank Gehry (Fig. 13).
Un secondo blocco tematico di elaborazioni didattiche può essere compreso nell’uso delle
tecnologie digitali in funzione della loro alta potenzialità nella ricostruzione di architetture o
di progetti non realizzati o in parte incompiuti. La rappresentazione digitale come modalità
di racconto di idee che si traducono in spazialità di progetto.
22
Esempi significativi di questo processo di studio sono le ricostruzioni in 3D di spazi ideali e
di note rappresentazioni prospettiche rinascimentali. A tale riguardo segnaliamo alcuni
interessanti lavori di modellazione navigabili in VRML: la notissima rappresentazione della
Città Ideale (Fig. 14), conservata nella Pinacoteca di Urbino; La Flagellazione di Piero della
Francesca (Fig. 15); la Scuola di Atene di Raffaello (Fig. 18).
Inoltre la pratica della ricostruzione di ambienti di progetto attraverso le tecnologie digitali
trova nell’esperienza del Moderno e nel progetto contemporaneo interessanti campi
d’applicazioni. Come, ad esempio, il caso del Danteum di Terragni (Figg. 16-17),
interessante occasione di studio per verificare spazialità di progetto e per elaborare
rappresentazioni interattive multimediali.
Attraverso il processo di modellazione - che implica prima un riconoscimento del linguaggio
architettonico, poi una sua discretizzazione e, infine, un progetto di rappresentazione - gli
studenti si abituano ad affinare ed esercitare la capacità di “leggere” e reinterpretare
spazialità architettoniche.
È questa una utile strategia didattica che consente agli studenti di sperimentare gli aspetti
tecnico-esecutivi di traduzione, in linguaggio visivo, delle caratteristiche del progetto.
Per realizzare modelli interattivi così complessi, gli allievi devono risolvere tutti i vari
problemi legati alla conformazione dello spazio del progetto (dalla definizione dei materiali
alle luci, ecc.) per ricreare, nell’ambiente digitale, il paesaggio e le forme dell’idea oggetto
dell’osservazione. A tale riguardo mostriamo, ad esempio, la ricostruzione digitale del
Padiglione di Ludwig Mies van der Rohe all’Esposizione di Barcellona (Fig. 19) e alcune
spazialità interne dei progetti di Tadao Ando (Fig. 22).
Credo interessante sottolineare, inoltre, che questo approccio didattico all'argomento fa
riferimento ad un metodo di insegnamento che recepisce la tecno-cultura digitale non solo
nella sua letteraria e filosofica configurazione “virtuale”, come “retorico spazio irreale”, ma
in quanto spazio digitale che appartiene al reale, quindi luogo modificabile, occupabile.
Spazio progettabile come ambiente multimediale altro, luogo di rappresentazione ulteriore
a quello fisico; ma spazio agibile, fruibile. Spazio che consente conformazioni di ambienti
sensibili, caratterizzati soprattutto dall’interattività, che si confronta e entra in dialogo con lo
spazio reale.
Questa affermazione riflette l’idea di un metodo d’insegnamento che si pone, in modo
programmatico, il problema di definizione dello spazio per il progetto e per le sue
rappresentazioni.
Di conseguenza lo spazio digitale, considerato come un ulteriore luogo del progetto, deve
essere studiato e descritto nelle sue caratteristiche, per le sue vocazioni, in quanto spazio
di configurazione, immagine fruibile, ecc. Si tratta di studi e di ricerche che tentano di
definire lo spazio contemporaneo espresso dalla rivoluzione digitale.
È importante, allora, capire e verificare le potenzialità rappresentative e/o conformative del
medium (digitale) che stiamo utilizzando. Comprendere, cioè, i diversi livelli d’uso del
mezzo e gestire il processo di conformazione della nostra espressività, delle nostre idee.
Semplificando molto, possiamo anche affermare che lo studio dello spazio digitale implica,
soprattutto a livello didattico, la necessità di porre come problema aperto la definizione e la
progettazione dell’interfaccia, del luogo dell’incontro tra differenti spazialità.
Si introduce così anche il tema della rappresentazione dell’interfaccia, argomento che
sintetizza molte delle questioni precedentemente tratteggiate.
In questa direzione presentiamo un terzo gruppo tematico di sperimentazione didattiche
che ha approfondito il tema della rappresentazione dello spazio digitale e, in particolare,
della progettazione dell’interfaccia (Figg. 20-21-22-23-24).
Del resto il tema dello spazio è il tema principale del progetto di architettura e delle sue
rappresentazioni. L’arte e la scienza della modificazione dello spazio riconduce anche alla
disciplina architettonica il compito di “progettare” lo spazio digitale.
23
È lecito allora pensare lo spazio digitale come uno spazio di azione e non solo come
spazio virtuale per eccellenza, perchè in questa logica lo spazio virtuale per eccellenza è
sempre la nostra mente.
Le immagini pubblicate sono state elaborate dagli allievi dei corsi tenuti rispettivamente dai
proff. Livio Sacchi e Maurizio Unali, nell’ambito di differenti livelli di formazione universitaria
della Facoltà di Architettura di Pescara.
Desideriamo, inoltre, ancora ringraziare tutti gli studenti che con passione e competenza
hanno svolto in questi anni con noi i loro studi e, in particolare, Giovanni Caffio, Alessandro
Luigini e Lorenzo Martella, autori della maggior parte delle immagini qui pubblicate.
24
Prof. Tommaso Empler
Università degli Studi di Roma “La Sapienza” – Facoltà di Architettura “Valle Giulia”
Il disegno automatico nel Corso di laurea in Grafica e Progettazione
Multimediale
L’Università degli Studi di Roma “La Sapienza”, presso la Facoltà di Architettura Valle
Giulia, ha recentemente attivato il Corso di laurea in Grafica e Progettazione Multimediale,
che si pone tra i principali obiettivi quello di far comprendere agli studenti quale sia la
portata dello strumento informatico nelle operazioni di progettazione e rilevamento
contemporanei.
In particolare uno dei corsi del primo anno, Disegno Automatico e Laboratorio di Disegno
automatico, pone come obiettivo iniziale quello dell’alfabetizzazione dei nuovi studenti
passando per dei concetti teorici che non facciano riguardare l’elaboratore elettronico
come mero tecnigrafo elettronico, ma come strumento con il quale si possa costruire un
vero e proprio modello conoscitivo dell’oggetto che si sta andando a progettare o rilevare
Potenzialità dello strumento informatico
Lo sviluppo raggiunto dall’informatica nei nostri giorni presuppone, nella maggior parte dei
casi, che l’uso dell’elaboratore elettronico nell’architettura e nelle scienze ed arti ad essa
affini (industrial design, computer graphics, CAD, ecc.) permetta la realizzazione di un
modello 3D informatico, dal quale si possano ricavare immagini fotorealistiche di situazioni
od oggetti.
Questo risultato è riduttivo rispetto alle potenzialità esprimibili dallo strumento informatico,
che viene riguardato come un mezzo che sostituisce le tradizionali tecniche della
rappresentazione; una innovativa visione, invece, vede nell’elaboratore un’unità intelligente
in grado di generare autonome matrici biologiche di crescita in diversi campi di
applicazione: «…lo sviluppo incalzante delle tecnologie informatiche ha individuato nuovi
campi d’azione. Non appena ci si abitua al pensiero che il calcolatore sia uno strumento
pratico, una sorta di matita da disegno elettronica, e non appena si apprende a utilizzare in
maniera sufficientemente corretta l’hardware e il software per visualizzare, archiviare e
organizzare il sapere, ecco che la macchina esce dal suo ruolo di subalternità e diventa un
partner nei complessi processi che essa stessa ha in gran parte avviato. Sempre più
architetti considerano la grande offerta di software avanzato e calcolatori dalle prestazioni
potenti come un’occasione fortunata, e progettano spazi fluidi e superfici ripiegate che
negli ultimi tempi sono uscite dal campo ristretto dei giochi di abilità dei matematici e hanno
cominciato a rapportarsi ai metodi della produzione…»13.
In quest’ottica viene indagato l’universo del “disegno automatico” partendo dal modello 3D
informatico, cercando di valutare quali siano i punti di contatto con il modello fisico
dell’oggetto realizzato fin dall’antichità (a tal proposito è interessante l’uso che dei modelli
si è fatto dal Rinascimento in poi) e quali siano i presupposti alla base del “modello
conoscitivo informatico”, considerato come un archivio di dati organizzati su un determinato
oggetto (database) che non presuppone necessariamente la presenza di un modello 3D
(questo aspetto è la parte più evoluta dell’uso dello strumento informatico da parte
dell’utilizzatore).
Una volta compresa la struttura del modello infografico secondo questa accezione, si cerca
di comprendere come in tale modello sia possibile organizzare le informazioni (attraverso
dei database, elementi 3D ad essi correlati, immagini di sintesi statiche e dinamiche, fogli
13
“Domus” n. 822, articolo redazionale, gennaio 2000, Progetti, p. 6.
25
elettronici, testi alfanumerici) e ricavare output sullo schermo del computer o attraverso
altre periferiche, seguendo linee di ricerca (“query”) mirate. Conseguentemente i disegni
bidimensionali che vengono visualizzati sul video possono essere considerati come sezioni
parziali del modello 3D dell’oggetto che si sta progettando o rilevando; in particolare le
sezioni orizzontali o verticali ci forniscono, rispettivamente, visioni in pianta ovvero in
sezione o prospetto.
Si ipotizza, pertanto, la configurazione del modello conoscitivo per la progettazione
infografica e per le operazioni di rilevamento infografico.
Nella progettazione si sono attivate procedure e metodologie che generano nuovi e diversi
modelli conoscitivi, configurando plurimi “scenari progettuali”, in cui ciascun architetto
identifica e organizza il proprio modo di progettare.
Alcuni progettisti attribuiscono all’elaboratore elettronico il ruolo di “tool”, strumento di
supporto alla progettazione per ottenete sofisticate rappresentazioni o per risolvere
complessi problemi di natura tecnologico/strutturale.
Un utilizzo più operativo viene fatto da F.O. Gehry, che, per la particolare struttura delle
sue recenti architetture, ha la necessità di far interagire tra lo loro le modalità realizzative
legate al CAD/CAM (progettazione/realizzazione assistita), anche se il processo di
ideazione segue la tradizionale via delle maquette fisiche.
Il computer riveste, invece, una funzione propositiva per una nuova generazione di
architetti, come per G. Lynn, K. Oosterhuis, Nox, dove la particolare concezione plastica
delle loro architetture viene ottenuta proprio attraverso la modellazione numerica
consentita dall’elaboratore elettronico.
Nelle operazioni di rilevamento la costruzione del modello conoscitivo presuppone la
programmazione di una serie di operazioni da effettuare sull’area/oggetto.
Il programma operativo prevede fasi o livelli di modellazione successivi, che globalmente
contribuiscono a definire completamente il modello conoscitivo dell’oggetto in esame.
Alcune operazioni attribuiscono allo strumento informatico un ruolo di archiviazione passiva
di dati ed informazioni, mentre altre ne presuppongono un ruolo attivo: la prima situazione
fa riferimento al computer come mezzo di archiviazione di dati che nascono su altri
supporti o con altri mezzi, come la fase di documentazione diretta (metodi di presa
strumentali con goniometri, livelli, camere metriche per riprese fotogrammetriche,
raddrizzamento fotografico, ecc.) e quella indiretta (il supporto cartaceo della
documentazione iconografica e della cartografica storica); l’altro caso, invece, prevede la
realizzazione di modelli 3D necessari per documentare e conoscere un’area/oggetto, come
le fasi di restituzione geometrica, figurativo/formale, tematica e le rappresentazioni finali
dell’oggetto, mediante la generazione di immagini di sintesi statiche e dinamiche.
Il modello conoscitivo informatico nella progettazione
La costruzione del modello conoscitivo nella progettazione presuppone che sia attivata una
procedura dove tener conto che «…la prefigurazione mentale di una forma spaziale
complessa richiede (…) di poter appoggiare il processo ideativo a schemi morfologici
esterni al pensiero, sui quali intervenire con elaborazioni ulteriori, modifiche ed integrazioni,
sempre mentali, ma delle quali sia immediatamente disponibile una verifica percettiva che
proceda di pari passo con la costruzione delle ipotesi. Non è difficile riconoscere che in
proposito il disegno funge da supporto provvisorio della mente, da sostegno temporaneo
dell’immaginazione, nel quale le idee possono formularsi con chiarezza per poi permettere
allo schema che le ha descritte di tornare a far parte del pensiero attraverso il meccanismo
della percezione…»14.
Tale disegno reso sul supporto bidimensionale del foglio di carta, fino a pochi anni fa, era
l’unico modo per appoggiare il processo ideativo; oggi con lo sviluppo dell’informatica lo
14
R. de Rubertis, Il disegno dell’architettura, NIS, Roma, 1994, p. 22.
26
“schizzo” iniziale assume altri connotati: l’idea si può formare con chiarezza attraverso
l’aggregazione o la scomposizione di semplici solidi geometrici in 3D, di polilinee vettoriali
2D, o d’immagini raster scansionate, il processo del pensiero così si cristallizza e si
memorizza sul supporto magnetico.
Il modello conoscitivo presenta una continua relazione tra l’elaboratore elettronico e la
mente del progettista, benché le osservazioni possano essere eseguite in luoghi e tempi
differenti, esse vengono revisionate senza mai abbandonare la sfera elettronica.
Forse il più spettacolare e pubblicizzato esempio del modo in cui queste nuove tecnologie
influenzano la produzione dell’architetto è l’accattivante uso di avanzati hardware e
software per generare architetture dalle forme complesse, come il Guggenheim Museum di
Bilbao. Usando CATIA, un software sviluppato per l’industria aeronautica, Gehry è stato in
grado di produrre precisi modelli numerici per ogni lastra di rivestimento della struttura al
titanio e per le superfici in pietra, così come per la complicata struttura del rivestimento
interno e per il corpo scala.
L’architettura, dunque, non ha più bisogno di essere progettata attraverso le statiche,
convenzionali, rappresentazioni in pianta, prospetto e sezione. Al contrario gli edifici ora
sono completamente concepiti attraverso “modelli conoscitivi” in cui la generazione del
modello tridimensionale (inteso come insieme dei processi di modellazione solida e
renderizzazione) ne costituisce solo un aspetto particolare, mentre assume grande
importanza il collegamento diretto tra i prototipi virtuali e il software per la realizzazione
delle componenti, eliminando quei passaggi finora esistenti tra il concepimento e la
realizzazione, la produzione e la costruzione. Il carattere unico del lavoro artigianale e della
produzione industriale in serie converge nella modalità realizzativa del CAD/CAM15, che
può produrre sequenze di manufatti, oggetti matematicamente coerenti ma tra loro diversi,
così come componenti elaborate, precise e relativamente poco costose.
In quest’ottica l’architettura si configura come costruzione digitale di uno spazio presente
nel software e iscritto nell’hardware della costruzione. Superfici complesse, modellate nello
spazio dei dati elettronici, vengono trasformate in spazio reale da complessi pannelli dalle
forme curve o ripiegate e dalle dimensioni variabili, costituite da fogli in acciaio, rame o
plastica, o rivestimenti con superfici vetrate. Gli innumerevoli elementi complessi, con
forme a spirale, dello spazio digitale diventano elementi in legno o alluminio, o tagliati
come elementi in resina, plastica o metallo (si veda al proposito la Embryo House di Greg
Lynn). Superando i confini tra il tecnico-reale e il tecnico-virtuale, il modello conoscitivo
favorisce più malleabili relazioni tra i bits, lo spazio e la materia.
Questa concezione dell’architettura è legata all’idea del computer come strumento versatile
per eseguire operazioni meccaniche, complesse ma soprattutto ripetitive. Dietro la portata
di questa tesi, «…quella dell’ingerenza frenata del computer nella progettazione, sembra
stare la preconcetta sfiducia nei progettisti della ricerca nel campo della programmazione,
nonché l’irrinunciabile convinzione della inimitabilità delle facoltà umane superiori, cui
corrisponde necessariamente una rinuncia aprioristica a indagare gli ambiti della più
stimolante evoluzione del software. Nelle accezioni più integrali questa posizione tende a
disprezzare il ruolo della scienza nella gestione delle vicende umane più complesse,
privilegiando l’intuizione e la sensibilità dei progettisti nell’assumere le decisioni di maggior
impegno. Tra le conseguenze dell’ingerenza frenata si riscontra anche la tendenza, da
parte di alcuni professionisti, ad abbassare la qualità delle scelte consapevoli al livello delle
sole risposte che la macchina fornisce con sicurezza, autolimitando la progettazione al solo
campo operativo consentito da automatismi collaudati. Ne è causa il frequente e facile
entusiasmo per l’efficacia di particolari programmi di progettazione, apparentemente
versatili, ma che inducono subdolamente a escludere ogni ipotesi non contemplata nel
novero di quelle possibili…»16.
15
16
Acronimo di Computer-Aided Manufacturing, produzione assistita da computer.
R. de Rubertis, Lemma “Progettazione assistita al computer”, Enciclopedia Italiana, Istituto della Enciclopedia
27
Un atteggiamento diverso, sul ruolo dell’elaboratore elettronico, è quello attribuito
dall’architetto francese Bernard Cache, il quale ritiene che l’architettura oggi debba essere
letta come una “arte tecnica elettronica”, basata meno sulla rappresentazione delle forme
ideali e più sui codici e sulle routine per vie numericamente controllate (NC). Mark
Goulthorpe dei dECOi, sempre in questa direzione, sostiene che il calcolo dello spazio,
della forma e della struttura usurperanno tutte insieme la progettazione ed eclisseranno il
ruolo finora deterministico dell’architetto. Il calcolo numerico provoca «…la distinzione tra
ingegnere, architetto, ecc. La separazione delle entità corrispondenti alla divisione
produttiva degli elementi è esattamente ciò che viene chiamato in gioco. Se vi sono vacche
sacre da eliminare, non sono tanto la rigida geometria e standardizzazione delle
componenti che la produzione industriale ha sembrato suggerire, ma le strutture del
pensiero stesso, e in particolare le tendenze lineari e razionali che tali divisioni hanno
sostenuto…»17.
Il computer per questi progettisti non sarà più uno strumento sotto il controllo
dell’architetto/utilizzatore ma un’entità creativa con una sua intelligenza virtuale e
“conoscenza” del processo progettuale: in definitiva funzionerà come un partner18.
Le nuove ricerche informatiche, inoltre, propongono nuovi modelli di spazio e nuovi modelli
di realizzazione dell’architettura: «…molti conoscono i lavori che tali tipi di sperimentazioni
propongono tramite istituzioni quali Colombia University, UCLA, o architetti affermati quali
Greg Lynn, Kas Oosterhuis, Nox o Bernard Cache; non tutti comprendono la portata del
mutamento formale/concettuale che queste sperimentazioni stanno portando nella
produzione dell’architettura; il rapporto progetto/realizzazione è ribaltato e al disegno si
sostituisce una “formula” da macchina a macchina, si introducono concetti di movimento e
interattività, addirittura di autoriproducibilità: la concezione spaziale è tridimensionale e non
passa più per una x e una y; si utilizzano tecnologie nate per altre discipline (cinema,
videogiochi, bioingegneria), la rappresentazione non ha più bisogno del supporto cartaceo,
si possono trasferire informazioni spaziali a modelli reali tridimensionali in maniera
diretta…»19.
I limiti di questa visione dell’architettura possono essere attribuiti ad «…un’eccessiva
fiducia negli esperimenti che mirano ad attribuire al computer compiti di natura decisionale,
dipendenti quindi da alti livelli di elaborazione del pensiero. Questo atteggiamento rivela
una sorta di impazienza nel delegare alla macchina strategie che difficilmente potranno
competerle, quali le scelte estetiche. In proposito si conoscono tentativi di realizzare
“grammatiche figurative”, che sono poi di fatto vere e proprie grammatiche formali, per la
generazione automatica di forme ispirate a modelli estetici predefiniti; dimenticando in tal
modo che la volontà di conseguire una forma può essere il motore dell’attività progettuale,
non solo l’esito; la forma scaturisce da scelte unicamente tecniche solo quando tale motore
è assente. Nel migliore dei casi la richiesta di una più forte ingerenza del computer nei
livelli alti della progettazione è il sintomo di un atteggiamento di sufficienza nei confronti
delle sintesi complesse tra scienza ed arte, che rivela l’intenzione di attribuire alle scelte
razionali una sorta di dominio su quelle estetiche, quasi che ogni decisione giusta sia
necessariamente conseguibile con automatismi di calcolo, e che quanto non ne scaturisce
per diretta conseguenza sia sostanzialmente superfluo, soggettivo e ininfluente, come una
sovrastruttura facoltativa, accettabile se comunque innocua…»20.
Figg. 25-26-27-28 in riferimento generale del testo.
Italiana, Roma, 2001, p. 480.
M. Goulthorpe, Man creates a tool, tool changes man, lecture at Ove Arup & Partners, 1998.
18
P. Zellner, Hybrid Space. New forms in digital architecture, Thames & Hudson, London, 1999, pp. 13-14.
19
G. Milesi, Ricerca: rischio e metodo, in: “L’Arca” n. 153, Novembre 2000, p. 6.
20
R. de Rubertis, Lemma “Progettazione assistita al computer”, Enciclopedia Italiana, Istituto della Enciclopedia
Italiana, Roma, 2001, p. 480.
17
28
Prof. Vincenzo Lombardo
Facoltà di Scienze della Formazione dell’Università di Torino
Corso di Laurea in MultiDAMS
La multimedialità al servizio dei linguaggi di comunicazione tradizionali.
Questo intervento si colloca nella sfera un po' più generale non tanto del virtual design
quanto dei nuovi media. Il corso di laurea in MultiDAMS della Facoltà di Scienze della
Formazione dell’Università di Torino, infatti, si affianca al DAMS, presente anche in molti
atenei italiani, integrando la parte di multimedialità negli insegnamenti di tipo storicoartistico. L'idea è di riuscire a lavorare su un percorso innovativo per i Dams che riesca a
coniugare le discipline dello spettacolo - e delle arti in generale - con gli aspetti delle nuove
tecnologie. L'approccio seguito è molto innovativo e ancora unico nel panorama
universitario italiano.
La visione corrente, in gran parte accettata dal mercato del lavoro, è di una multimedialità
è al servizio dei linguaggi di comunicazione tradizionali; in questo caso le nuove tecnologie
vanno a soppiantare alcuni degli aspetti produttivi che prima erano ap pannaggio delle
vecchie tecnologie, senza per altro modificare sostanzialmente i linguaggi di
comunicazione. Scontiamo dunque la mancanza di cultura della multimedialità in generale
con prodotti di scarsa qualità culturale.
Non vogliamo con questo perorare la causa di un approccio unicamente linguistico. Ci
interessa invece confrontare questo approccio nella prospettiva storico-artistica, anche se
non può mancare il confronto con una carente conoscenza tecnico-scientifica degli
strumenti. Spesso, infatti, gli operatori multimediali, formati secondo metodi artigianali o da
autodidatti, sono poco consapevoli, poco innovativi, affetti da una “sindrome da attesa della
prossima release”. Gli sviluppatori e i progettisti multimediali attendono Photoshop 9 o 10
per vedere che cosa si potrà fare, privi, in realtà, di una forte consapevolezza di quelli che
sono gli strumenti in sè.
La nostra proposta formativa è da un lato di avere una multimedialità che abbia una base
artistica e espressiva solida oltre l’informatica, e dall’altro di sviluppare le attitudini
metodologiche e progettuali rispetto al Dams tradizionale. In altre parole, diremo che,
mentre il Dams tradizionale appare più orientato alla storia e alla critica dell'arte, noi siamo
orientati verso la produzione artistica., Opera d’arte, linguaggio e algoritmo devono essere
parole chiave comuni per tutti i nostri studenti, mentre prima soltanto un sottoinsieme di
questi lo era.
Il corso di laurea è nato nel 2001/2002 quindi è al terzo anno di esperienza, ma annovera
già un buon numero di studenti in quanto esisteva un percorso di linguaggi multimediali nel
Dams attivato precedentemente alla riforma. Per questo abbiamo già una trentina di
laureati. E' chiuso a 120 studenti per anno, un numero imposto dalla struttura dei nostri
laboratori che permettono di accogliere 60 persone strutturate su due turni. Sebbene sia un
numero forse alto per un corso di laurea con approccio laboratoriale, bisogna considerare
che non tutti gli studenti si orienteranno verso la proposta più operativa, preferendo a volte
un percorso storico-critico. L'esperienza su 120 ha funzionato sulla base delle nostre
risorse. E' ancora unico nel suo genere nell'esperienza dei Dams italiani; condivide alcune
delle caratteristiche viste in altri corsi di laurea nelle relazioni di oggi, ma soprattutto
rispecchia alcune esperienze estere, soprattutto nei paesi anglosassoni. In particolare, il
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bilanciamento quasi completo tra le discipline informatiche e quelle artistiche., Il nostro
piano di studi prevede 60 crediti nella parte informatica e 60 nella parte artistica. Gli
insegnamenti di tipo scientifico vanno dalle nozioni base dell' informatica alle metodologie
di sviluppo di applicazioni (con attenzione ai linguaggi di programmazione e gli algoritmi),
alla computer grafica, all'elaborazione digitale di suono e immagini fino all'interazione
uomo-macchina e alla progettazione e al design di prodotti multimediali. A queste discipline
scientifiche sono affiancate le discipline tipiche del Dams, dalla letteratura italiana (a cui
viene aggiunto un modulo di ipertesto), alla storia contemporanea, alla storia del cinema,
dell'arte, della musica e del teatro. Lo studente deve poi superare esami più trasversali
sulla cultura dei nuovi media, la storia del design, la sociologia dei gruppi, organizzazione
aziendale e marketing. Questi insegnamenti, che assommano a un totale di circa 160
crediti, vengono poi integrati dalla lingua inglese, la tesi e progetti a scelta dello studente
per raggiungere i 180 finali.
Il corso di laurea conta su un avanzato laboratorio audiovisivo e multimediale (Laboratorio
Multimediale G. Quazza). Questo laboratorio, situato nel seminterrato di Palazzo Nuovo e
distribuito su 600mq, include una sala pose, una regia analogica, laboratori per la postproduzione audio e video, workstation per la computer grafica, un auditorium
cinematografico. Le infrastrutture hardware contano uno storage di 800 Gigabyte e una
rete locale divisa in più reti virtuali che permettono di gestire in modo puntuale le richieste
dell’utenza, siano essi ricercatori o studenti. Infine, la produzione di informazioni riguardo il
corso di laurea è a cura di una redazione WWW di tre persone che aggiorna
quotidianamente il sito, anche con il contributo di studenti part-time. Questa organizzazione
ha anche permesso al laboratorio di produrre il telegiornale dell’Università di Torino, che
redatto da studenti del DAMS e del MultiDAMS sotto la direzione del prof. Caprettini, viene
trasmesso settimanalmente da 8 reti regionali.
Quale esperienza abbiamo maturato in questi tre anni? Di sicuro c'è un legame molto forte
con il mondo del lavoro e una maggiore consapevolezza delle necessità formative.
L’acquisizione di una solida base informatica ha rafforzato le caratteristiche
professionalizzanti del corso di laurea per cui gli studenti vengono inseriti immediatamente
nei progetti da parte delle aziende; la base storico-artistica fornita dagli insegnamenti
umanistici ha permesso uno sviluppo originale di contenuti che distingue nettamente uno
studente MultiDAMS da uno studente di Informatica; infine i progetti congiunti tra discipline
umanistiche e scientifiche ha permesso di formare una solida base culturale e
consapevolezza sui nuovi media che potrà essere eventualemente approfondita mediante
l’iscrizione alla Laurea Specialistica in Rappresentazione Audiovisiva e Multimediale, la cui
attivazione è prevista per l’anno accademico 2004/05, che prevede una base comune di
conoscenze e tre curricula differenziati, nuovi media, cinema e televisione. Abbiamo
attivato alcuni master con altre realtà locali come il Virtual Reality & Multi Media Park tra
cui un master universitario in Digital Entertaiment, sulla progettazione e la produzione di
spettacoli digitali che partirà a marzo. Vincenti si sono dimostrati i contatti con gli istituti
all'estero e gli scambi dati dai progetti Erasmus. Abbiamo aperto delle relazioni con
Barcellona, Parigi e stiamo per completarne alcune con la Germania e il Regno Unito.
Tra gli aspetti da migliorare, abbiamo notato in collaborazione con il DAMS che la
disposizione rigida che ripartisce i crediti umanistici tra tutte le discipline (letteratura, storia,
cinema, teatro, arte e musica) non consente un approfondimento già nella triennale di un
filone in particolare, per cui è stato proposta una variazione agli ordinamenti didattici che
permette di approfondirne una rispetto alle altre.
Per quanto riguarda l’analisi della nostra performance formativa, occorre notare che
abbiamo un abbandono degli studenti all'incirca sul 30%, quindi con circa 80 -90 studenti
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che arrivano al terzo anno. Si registrano anche molti passaggi dal Dams tradizionale verso
il MultiDAMS, ma anche un limitato movimento verso il Dams, dovuto al fatto che molto
spesso la gente che arriva a toccare con mano la produzione artistica, si rende conto che
forse la propria strada è invece nella parte storico-critica.
Nel prossimo futuro organizzeremo una mostra con i lavori più significativi degli studenti:
una delle caratteristiche del corso di laurea è che gli studenti incrementino il loro portfolio
con le possibilità offerte di lavorare in un laboratorio all’avanguardia.
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Prof. Nello Balossino
Laurea specialistica in realtà virtuale
Dipartimento di Informatica dell’ Università di Torino
E-mail: [email protected]
Il Virtual Design dal punto di vista informatico
Fra le quattro lauree specialistiche attivate presso il corso di laurea in Informatica
dell’Università di Torino, una è rivolta alla creazione di una figura professionale esperta
nelle tecniche della realtà virtuale e della multimedialità.
Il disegno di questa laurea specialistica non è nato dal nulla, ma è stato frutto di
ripensamenti su un indirizzo della vecchia laurea in scienze dell'informazione: quello di
Elaborazione di Immagini. Elaborare immagini nella sua più ampia accezione significa
muoversi almeno in due direzioni. La prima consiste nell’acquisizione di documenti eidetici
tratti dalla realtà, sui quali intervenire poi con tecniche di miglioramento e ripristino di
qualità, oppure di memorizzazione e successivo reperimento, oppure ancora di descrizione
e riconoscimento. La seconda si rivolge alla creazione di immagini con modelli analitici, a
vari livelli di sofisticazione e all’integrazione del reale con il virtuale. Tenendo quindi in
considerazione il ruolo fondamentale che gioca nella nostra società la fruizione
dell’informazione multimodale, nonché la simulazione di spazi ed eventi reali oppure di
sintesi, si è dato vita tempo addietro a una nutrita discussione con colleghi del
Dipartimento, come i qui presenti professori Gianfranco Balbo e Vincenzo Lombardo, dalla
quale è emersa la linea di impostazione della laurea specialistica.
Ovviamente i temi trattati in questa laurea specialistica, investendo pesantemente la
tecnologia elettronica ed informatica, richiedono l’utilizzo di strumenti sofisticati e costosi.
Questi sono di fondamentale importanza dal punto di vista realizzativo. E’ però anche
molto importante, dal punto di vista del loro utilizzo, e perché non, della loro
semplificazione, che l’utente, cioè nel nostra caso lo studente, possegga i necessari
strumenti matematici e fisici che sono alla base della tecnologia della realtà virtuale e delle
metodologie della multimedialità. Se voglio infatti simulare la realtà, riscrivendola in un
ambiente di realtà virtuale, devo innanzi tutto conoscere come è fatta; ciò significa che
occorre possedere i necessari strumenti di analisi come per esempio quelli
dell’elaborazione dei segnali siano essi di tipo testuale, eidetico o sonoro. Segue poi
l’utilizzo di software mirato. Quando si analizzi un’immagine diventa infatti prioritario capire
come fare a perseguire lo scopo principale che è quello dell’estrazione del contenuto
sintattico e/o semantico. Occupandoci dei suoni valgono considerazioni analoghe e così
pure per l’informazione documentale.
L'obiettivo quindi che ci siamo proposti nel dar vita a questo corso di laurea specialistico
nell’ambito della realtà virtuale e multimedialità è quello di formare professionisti dotati
delle opportune conoscenze atte a organizzare ed elaborare l'informazione mutimodale
nell'evoluzione spazio-temporale. Ecco pertanto che abbiamo indirizzato questo corso di
studi specialistico verso temi che riguardano la grafica bi e tridimensionale, le metodologie
e le tecniche per la realtà virtuale, gli effetti speciali, il colloquio fra sistemi. Nello spirito di
formare soggetti con un’ampia visione dei temi trattati, l’approccio è molto generalizzato:
allo studente vengono infatti forniti gli strumenti fondamentali atti alla creazione di atomi
eidetici bi e tridimensionale e alla loro modifica in modo tale che quando si trovi a usare un
software mirato sappia che cosa avviene e non si accontenti soltanto di premere un tasto,
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di attivare una procedura. Presupposto fondamentale è quindi che lo studente conosca la
matematica e la fisica che coinvolgono le azioni attuate dal software.
Le capacità acquisite dal laureando consistono quindi nella modellazione di ambienti, nella
creazione di effetti di fono e fotorealismo, nella simulazione di fenomeni fisici,
nell'ottimizzazione di sistemi per l'immersione nell'ambiente virtuale, nello sviluppo di
sofisticati metodi di memorizzazione e di chiavi di ricerca .
Gli insegnamenti forniti hanno pertanto lo scopo primario di fornire gli strumenti di base ed
avanzati per fare della realtà virtuale e della multimedialità. Per quanto riguarda poi le
possibili applicazioni vengono forniti riferimenti a particolari contesti che possono essere
per esempio l'industria, il mondo dello spettacolo, lo sport (pensando ovviamente come
torinesi a Torino 2006), internet, l'arte, la medicina. Quest’ultima è sempre stata molto
interessata alle metodologie del trattamento automatico dei segnali e oggi ovviamente alla
realtà virtuale come alla multimedialità. Nasce a questo punto la necessità di alcuni cenni
al percorso formativo richiamando brevemente le finalità e il contenuto di alcuni corsi
caratterizzanti questo indirizzo.
Metodi numerici: sono lo strumento basilare per la costruzione di algoritmi numerici,
per effettuare analisi di risultati accompagnata da verifica mediante l’utilizzo di
software matematico come per esempio Matlab.
Informatica grafica: in questo ambito forniamo gli strumenti basilari per costruire e
modificare oggetti nel piano e nello spazio al fine di arrivare ad una modellazione
che trovi poi riscontro in lezioni di laboratorio dove si utilizza 3D Studio Max.
Metodi numerici per la grafica: viene dato largo spazio alle approssimazioni
polinomiali e alle funzioni spline basilare per la sintesi di curve e superfici.
Elaborazione di immagini: dopo aver affrontato le elaborazioni nel dominio spaziale
vengono introdotte quelle nel dominio delle frequenze. Si tratta del classico dominio
di Fourier che può fornire risultati molto più sofisticati rispetto a quelli che si
ottengono nel dominio spaziale sia nell’ambito della grafica sia in quello
dell’elaborazione di immagini. Quando si lavora con le immagini solitamente ci si
muove nel dominio spaziale, ma molte elaborazioni sono possibili solamente nel
dominio delle frequenze. Per esempio la separazione tra un'informazione e il suo
supporto che viene visto come disturbo è reso possibile nell’ambito delle frequenze.
Fondamenti di comunicazione: si affronta il concetto di informazione ed entropia, la
codifica di sorgenti discrete senza memoria, stazionarie ed ergodiche i codici
rivelatori e correttori di errori.
Fisica per la realtà virtuale: i nostri studenti non hanno grosse conoscenze di fisica,
per cui nel corso vengono affrontati problemi che riguardano i fondamenti di
cinematica, dinamica e statica per la simulazione di eventi in ambienti di sintesi.
Anche i fenomi delle onde sonore e visive sono analizzate per evidenziare i
fenomeni che convolgono l’ottica geometrica e il suono.
Laboratorio di realtà virtuale: è importante che gli studenti dopo aver creato un
modello nel corso di informatica grafica lo sappiano far vivere sfruttando le
potenzialità di un motore di realtà virtuale. Nel corso di Informatica grafica sono stati
affrontati dal punto di vista teorico e pratico i temi relativi alla creazione di scene 3D
renderizzate. Il passo successivo richiede l’utilizzo degli strumenti che permettano la
navigazione all’interno della scena stessa e l’interazione dell’utente con lo spazio e
gli oggetti fisici. Maggiore spazio viene fornito all’ambiente WorldToolKit che
permette il pieno utilizzo del modello grafico realizzato in 3DStudio e la generazione
di mondi virtuali con diverso grado di sofisticazione, utilizzabili anche in rete.
Elaborazione audio-musica: si presentano i concetti fondamentali dell’acquisizione,
rappresentazione, elaborazione, compressione del suono e della musica mediante
strumenti informatici.
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Basi di dati multimediali: copre fondamentalmente l'aspetto della memorizzazione di
dati multimodali e del loro reperimento. I temi principali: introduzione alle
problematiche concernenti l'archiviazione di oggetti multimediali e discussione
sull'inadeguatezza dei sistemi per basi di dati tradizionali.
Scienze cognitive: il corso ha lo scopo di fornire le nozioni di base di scienze
cognitive e di approfondire tematiche legate all'intelligenza artificiale con riferimento
anche alla percezione visiva e sonora.
Affrontiamo ora il problema della popolazione studentesca. Si contano circa quaranta
iscritti nei due anni della specialistica che costituisce quasi il 40% della globalità degli
iscritti. Ciò significa che c'è un grosso interesse da parte degli studenti. Speriamo in questo
biennio di esperienza sul campo di approfondire meglio quali sono le esigenze del mercato
e la necessaria formazione che deve essere fornita agli studenti.
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Prof. Franco Persiani
DIEM - Dipartimento di ingegneria delle costruzioni meccaniche nucleari aeronautiche e di metallurgia
Università degli Studi di Bologna
E-mail: [email protected]
Un laboratorio per la simulazione in ambito industriale.
In questa relazione si intende descrivere le attività di ricerca e di formazione nel campo
della modellazione e della Realtà Virtuale presso l'Università di Bologna. Tali attività si
sviluppano in modo trasversale tra la prima Facoltà di Ingegneria dell'Ateneo e la Seconda
Facoltà, che ha sede a Forlì e dove si trova il Laboratorio di Realtà Virtuale e Simulazione.
Per quanto riguarda la formazione professionale oggetto della Tavola Rotonda, presso la
nostra Università è stato adottato un approccio di carattere "tradizionale" rispetto a quelli
descritti nelle altre relazioni. Partendo, infatti, dall'idea di specializzare in un determinato
filone degli ingegneri, si è pensato di portare nel loro processo formativo le conoscenze
relative alla Realtà Virtuale e alla Simulazione. L'obiettivo di tali interventi di formazione è
quello di dotare gli ingegneri stessi di potenti strumenti che possano supportare un ampio
spettro di applicazioni quali, ad esempio, la progettazione e lo sviluppo prodotto in ambito
industriale.
Il primo intervento in questo senso si è concretizzato con la specializzazione del Corso di
Disegno di Macchine per allievi del quarto anno in Ingegneria Meccanica attivo presso la
Prima Facoltà di Ingegneria. Il corso in oggetto è strutturato in base ad un tipo di
organizzazione didattica peculiare. Gli allievi vengono suddivisi in gruppi di lavoro ciascuno
dei quali si impegna nella realizzazione di un progetto applicativo oltre alla valutazione del
quale è prevista la verifica individuale della preparazione dei singoli studenti. La
componente teorica del corso riguarda temi quali la modellazione geometrica e la sua
applicazione in Computer Grafica, le tecniche di Rendering e la rappresentazione
fotorealistica dei modelli. Inoltre si fa riferimento agli elementi fondamentali della Computer
Aided Engineering (CAE) e dunque alla simulazione scientifica attraverso l'uso di
programmi e metodologie quali gli elementi finiti e la termofluidodinamica computazionale.
I progetti sviluppati nell'ambito del corso fanno riferimento a questi strumenti e vengono
presentati ufficialmente con il supporto di tecniche di Rendering e gestione delle
informazioni che conferiscono alla descrizione del progetto stesso il carattere di reporting
aziendale.
Il successo didattico del corso di disegno di macchine ed il crescente interesse verso
l'applicazione delle tecnologie in esso trattate sono alla base dell'istituzione del primo
dottorato in Italia in Disegno e Metodi dell'Ingegneria Industriale. Le attività svolte
nell'ambito di tale dottorato riguardano l'approfondimento delle temtiche di maggiore
attualità del settore. Presso le nostre Facoltà esso coinvolge uno staff di docenti e
ricercatori che guidano i dottorandi nel loro processo di formazione e nel loro inserimento
in determinati filoni di ricerca. Gli stessi dottorandi raccolgono studenti, soprattutto tesisti,
laureandi che producono la loro attività e si lanciano in progetti che sono sempre quelli del
laboratorio e che poi sono generalmente dei progetti sui quali noi cerchiamo
un'integrazione con strutture di ricerca sia in ambito nazionale sia in ambito internazionale
per dotarli di quella massa critica di finanziamenti che altrimenti li renderebbe asfittici.
Al fine di descrivere in maniera organica il laboratorio di Realtà Virtuale dell’Università, si
ricorre al classico schema:
staff
attrezzature
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progetti di ricerca
Il gruppo di ricerca attivo presso il laboratorio coinvolge professori, ricercatori, studenti di
dottorato e tesisi. Dai primi agli ultimi si passa da attività di coordinamento e scelta degli
obiettivi di sviluppo, fino ad arrivare alla generazione di dettaglio delle singole applicazioni.
Coloro che entrano a far parte del gruppo devono possedere determinati prerequisiti e
vengono inseriti in uno specifico percorso formativo in funzione del programma di sviluppo
al quale vengono assegnati. La specializzazione è orientata all’acquisizione di conoscenze
relative alla Computer Grafica, alla modellazione di interfaccia uomo-macchina, alla
progettazione di applicazioni e software. Dottorandi e ricercatori hanno l’opportunità di
trascorrere periodi di studio presso prestigiose istituzioni nazionali ed estere nell’ambito dei
programmi di ricerca in cui è coinvolto il laboratorio.
Tra le istituzioni di maggiore prestigio con le quali sono attivi programmi di scambio si
ricordano il Georgia Institute of Technology (GATECH) di Atlanta (USA) e il Frahunofer
Institute for Computer Graphics di Darmstradt (Germania).
Per quanto riguarda le attrezzature, il laboratorio è dotato di diversi supporti di
visualizzazione per la Realtà Virtuale. Ciò rende la sala estremamente flessibile e rivolta
alla sperimentazione di interfaccia avanzate in un ampio spettro di applicazioni. La prima
installazione si riferisce ad un workbench retroproiettato ed è stata realizzata per lo
sviluppo di applicazioni interattive dal momento che lo spazio di manovra dell’utente con
l’ambiente virtuale corrisponde alla superficie retroproiettata, così come in un tecnigrafo o
un tavolo da lavoro.
Successivamente è stato installato un CAVE riconfigurabile, (Fig.29) composto da tre
moduli, anch’essi retroproiettati CRT, che possono essere disposti in configurazione
“stanza virtuale” oppure in configurazione flatwall. La superficie complessiva di proiezione
è di circa 14 mq e ha permesso di sviluppare applicazioni che vanno dalla simulazione del
volo al digital mock-up automobilistico, alla navigazione di riproduzioni digitali di alcuni
moduli della Stazione Spaziale Internazionale. Il laboratorio è dotato, inoltre, dei dispositivi
oramai classici di interazione, i cosiddetti virtual devices, quali i guanti di tipo pinch ed un
sistema di tracking a sei gradi di libertà.
Le attività di ricerca in cui è impegnato il nostro staff si concentrano su quattro macroaree
tematiche. La prima, relativa allo sviluppo di sistemi e metodologie per il supporto ai
processi di progettazione, nell’ambito della quale sono stati sviluppati il progetto del Virtual
Cockpit Design e quello dell’Automatic Aircraft Design. Il primo è stato realizzato in
collaborazione con l’Aermacchi, presso la quale si trova un’istallazione a disposizione della
ditta. Si tratta di un sistema per lo sviluppo e la modellazione tridimensionale stereoscopica
della strumentazione con la capacità di evolvere, con l'idea di avere poi in futuro un
sistema che possa addirittura essere un aereo che a bordo ha la capacità di emulare altri
aeroplani, questo naturalmente aumenterebbe molto l'efficacia di addestramento.Il
secondo si riferisce in modo specifico ai velivoli senza pilota UAV (Unmanned Aerial
Vehicle). Queste attività sono fortemente connesse con la progettazione aeronautica e
vengono di norma portate avanti in collaborazione con le principali aziende nazionali del
settore.
Il secondo ambito riguarda la simulazione del volo, in cui le esperienze relative alla grafica
completano le altre competenze in materia di modellazione, quali la meccanica del volo. La
simulazione è stata sviluppata sul CAVE oltre che nell’ambito di una rete di simulatori di
volo attualmente disponibile presso i laboratori della sede di Forlì. In particolare nell’hangar
dell’Università è in fase di riconversione ad ambiti di ricerca un simulatore donato dal Flight
Training Center dell’Alitalia. In connessione con questo campo si studiano e si sviluppao
argomenti quali la modellazione del territorio e la visualizzazione orientata all’incremento
del realismo grafico degli scenari di simulazione. Di particolare rilievo è lo studio delle
tecniche di visualizzazione volumetrica per l’analisi dei dati metereologici. La
visualizzazione del territorio assume particolare importanza con lo sviluppo dei velivoli
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senza pilota per uso civile, destinati per lo più alla ricognizione del territorio per mezzo di
una o più telecamere collegate telemetricamente ad una stazione di controllo. La gestione
delle operazioni di volo ed il trattamento dei dati multimediali inviati dall’uav risultano
notevolmente supportate dall’applicazione di interfaccia grafiche intelligenti. Questi modelli
vengono poi interfacciati con altri sistemi di simulazione per simulare problemi per esempio
di controllo di queste macchine attravarso un pilotaggio indiretto manovrando la telecamera
e le macchine seguono quello che l'operatore punta sul territorio pilotandosi
automaticamente in modo che la telecamera resti puntata dove l'operatore indica..
Infine si stanno sperimentando i vantaggi offerti dall’applicazione di tecniche
ingegneristiche alla conservazione dei beni culturali (Cultural Heritage). La ricostruzione di
frammenti di manufatti rinvenuti nei siti archeologici è oggetto di un progetto nazionale del
MIUR. In collaborazione con la Valle d’Aosta, d’altra parte è stato realizzato il progetto di
ricostruzione animata di una automa del XIX secolo, un meccanismo complesso per
l’epoca e di grande interesse storico.
Infine il laboratorio è inserito in alcuni progetti di ricerca del Quinto e del Sesto Programma
della Comunità Europea. Il progetto appena conclusosi, il cui nome ASIMIL è l’acronimo di
Aero user friendly SIMulatiIon based Learning), sì è basato sullo sviluppo di nuovi approcci
cognitivi e perìdagogici per piloti di aeromobili per mezzo di strumenti tecnologici propri
della Realtà Virtuale.
In conclusione si sottolinea che l’offerta formativa presso la nostra struttura riguarda la
specializzazione di figure professionali che posseggono una base di tipo ingegneristicoindustriale.
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Prof. Gianfranco Balbo
Direttore Virtual Reality & Multimedia Park, Torino
Formazione e virtualità mirate alla produzione televisiva e cinematografica.
Vorrei enfatizzare ciò che è il ruolo che può giocare il VR&MMP e la scuola di alta
formazione che è presente all'interno, nell’ottica del panorama formativo ad oggi torinese
ed in futuro italiano.
Gli aspetti d’interesse del VR&MMP credo risiedano in quella che è la condivisione delle
risorse: il VR&MMP è un parco tecnologico all'interno del quale ha luogo un'attività
produttiva importante, con attrezzature innovative tra cui quattro studi di posa di grandi
dimensioni con attrezzature digitali di produzione e post-produzione cospique, un’attività di
ricerca ed un’attività formativa, una scuola di alta formazione che permette agli studenti di
vivere direttamente l'atmosfera e il clima della produzione in modo diretto. La scuola
possiede ovviamente aule e attrezzature peculiari, ma l'aspetto più interessante è proprio
quello della condivisione degli strumenti tra la formazione, la ricerca e la produzione.
Per fare un esempio, l’iter formativo dei nostri corsi, composti da gruppi di 12-20 studenti,
include la sperimentazione eseguita in aula su emulatori dei software di post-produzione di
grandi capacità che si trasformerà, nella fase finale della formazione, nella possibilità di
agire direttamente sugli struementi della struttura di produzione.
Un altro aspetto interessante della scuola è la fruibilità in termini di tempo: stiamo
lavorando affinché i locali della scuola, le aule, le attrezzature, i laboratori, specialmente
quelli specifici della scuola, siano sempre fruibili senza orari prestabiliti: ventiquattr’ore su
ventiquattro, 365 giorni l’anno. Le problematiche sono sostanzialmente di ordine normativo
per cui direi ci siano ottime possibilità in proposito.
Quali sono gli obiettivi odierni che si pone la scuola dopo tre anni in cui la cultura della
multimedialità avanzata e della virtualità è maturata anche sul territorio?
Possono essere riassunti in tre “peculiarità” che adottiamo per tutti i corsi.
Formazione complementare all’offerta didattica universitaria, magari più mirata alla
sperimentalità, alle frontiere tecnologiche, con l'umiltà di modificare anche i propri
corsi nel momento in cui alcuni di questi contenuti passano all'interno dei corsi di
laurea.
Educazione permanente, mettendo a disposizione le tecnologie e competenze
esistenti per fare quella “continuing education” che qualifica o riqualifica
professionisti ed aziende già attive sul territorio.
Formazione mirata alla produzione, ovvero un percorso didattico che non rimane sul
piano teorico, ma si conclude con un prodotto finito, sviluppato a volte in
collaborazione con professionisti esterni, che lo studente può vantare nel proprio
curriculuum quando uscito dai corsi si avvia al mondo del lavoro.
Queste peculiarità si esprimono attualmente in corsi di specializzazione e Master
universitari progettati in collaborazione con le enti universitari presenti sul territorio, in
particolar modo con l’Università di Torino ed il Politecnico di Torino.
Entrando nel merito più specifico del Virtual Designer, credo che nei nostri progetti
formativi alcune delle macrotipologie che andrebbero a formare questa professionalità
siano già ampiamente considerate. Ad esempio, nel corso sulla “Character animation”,
tutt’ora in corso, abbiamo moduli formativi sia per le competenze sulla modellazione da un
lato che sugli aspetti comunicativi, d’espressione, quindi emozionali dall’altro
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La tavola rotonda
Davide Borra, chairman
Gli interventi ora presentati hanno fatto emergere l’eterogeità delle situazioni in cui,ciò che
possiamo azzardare a definire “l’arte del modellare virtualmente”, si esprime.
Diventa quindi difficile proporre con una lettura unica, un tavolo di discussione.
Apro la discussione ponendo tre domande alle tre categorie oggi ben rappresentate.
La prima è posta a verificare l’utilità di questo incontro ed è rivolta alle aziende: sentiti i
relatori ed i progetti da loro esposti, vi serve questo Virtual designer, per quanto oggi
debba formarsi con percorsi non localizzati? Ipotizzando un iter formativo che abbracci le
competenze ad oggi già sviluppate dai vari corsi e laboratori in Italia, pensate si possa
riuscire a configurare un operatore utile?
La seconda è rivolta agli studenti presenti, alcuni tra i quali provengono dai corsi di
Disegno industriale e di Graphic & Virtual Design attivati dal Politecnico di Torino: vi state
riconoscendo, almeno in parte o potenzialmente, in questo profilo professionale? Ciò che
avete studiato o andrete a studiare nel prossimo futuro vi sembra sufficiente e completo
quando valutato sulle possibilità lavorative che stanno emergendo?
La terza vorrei porla ai relatori: sentiti i programmi presentati dai colleghi, il profilo operativo
del Virtual Designer che abbiamo previsto, è potenzialmente ben strutturato per far sì che
si esca dall’ambito artigianale in cui oggi versa questa professione e si vada verso un
progetto formativo che affronti e coaguli sia le necessità di alta specializzazione che
l’interoperabilità tra i settori che utilizzeranno questa professionalità? Gli interventi del
professor Bistagnino, Balossino e Persiani hanno evidenziato come l’Università debba
tener presente le possibilità di occupazione che i propri laureati troveranno al termine del
percorso di studi.
Daniele Bassano, studente.
In quanto studente di secondo livello del Corso di Laurea in Disegno Industriale del
Politecnico di Torino, non riesco ad esprimere un giudizio sulla bontà del percorso didattico
fatto, in relazione a quello presentato in questo incontro ed in relazione ai percorsi che
sono stati presentati dai docenti delle altre facoltà. Posso affermare, però, che già durante i
tre anni del “primo livello”, ho appreso una forte metodologia progettuale relativa alla
virtualità, sia in forma diretta che derivata dai percorsi progettuali che un Designer attua
durante l’attività che emerge dalla creazione di oggetti.
Sentendo le attività sviluppate nei laboratori delle altre Facoltà, mi sembra che quanto ho
potuto apprendere studiando sia volto per lo più ad alcune peculiarità del modello virtuale,
come la corretta descrizione geometrica, l’aspetto estetico e la sua “portabilità” sui diversi
sistemi di fruizione, più che alla simulazione o agli aspetti cognitivi. Posso affermare però
che la metodologia appresa mi ha facilitato nel conseguire positivamente lo stage
aziendale che ho svolto nel laboratorio di simulazione del Centro Ricerche FIAT a Torino e
quindi forse mi ha aiutato nel comprendere le peculiarità e le criticità dei processi di
progettazione e sviluppo anche nell’ambito della simulazione.
Giuseppe Varalda, Centro Ricerche FIAT, Orbassano, Torino
Vorrei agganciarmi a quanto Daniele Bassano ha appena espresso per esprimere una
serie di considerazioni in relazione sia all’apprendimento di una corretta metodologia
progettuale per creare virtualità, sia alle problematiche sulla produzione di virtualità che
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emergono in un centro di ricerca come in quello in cui opero ed in cui ho diretto lo stage
che Daniele ha condotto.
C’e’ da dire che questo stage rappresentava sia la prima esperienza derivata dal Corso di
laurea in Disegno Industriale di Torino che la prima esperienza di collaborazione con un
laureato di primo livello e non di secondo livello, come di solito usiamo fare.
Ciò che ci ha stupito è la ripidità di crescita della curva di apprendimento che ha dimostrato
lo stagista e le competenze sulle differenti modalità operative che ha portato all’interno del
laboratorio, tant’è che di fronte ad una modellazione low-poligon per il real-time degli interni
di un veicolo commerciale, decisamente complessa, non solo si è prodotto un modello
virtuale ottimizzato per la nostra “sala virtuale” (cave stereoscopico a tre schermi con
simulacro fisico, ndr), quanto un percorso metodologico sulle tecniche di sviluppo di tali
modelli che utilizzeremo in futuro. Per cui mi sento di affermare che vi sono già “in nuce”
alcune competenze forti prodotte dai percorsi accademici, per lo meno per quanto riguarda
la tipicità delle nostre attività, che hanno sempre come obbiettivo, la produzione di oggetti
fisici ed utilizzabili.
Questa peculiarità mi porta ad individuare quale futuro argomento per la virtualità, il
concetto di interazione sia con il potenziale utente che con il cliente, interattività che
diviene un cardine decisivo per lo sviluppo dei modelli virtuali che ne devono prevedere
scopi e funzionalità.
Ed ecco che emerge la difficoltà di unire tre fattori importanti: la bellezza del modello in
quanto a verosimiglianza con uno stato reale, la predisposizione a rispondere alle azioni
simulative che si programmeranno ed in ultimo, importantissimo, la “qualità percepita”
rispetto alla buona comprensione delle forme che il modello virtuale rappresenta. Vi porto
un esempio: ci sono alcune parti di quanto andiamo a modellare che risulteranno essere
più importanti di altre quando poste in una condizione di attenzione da parte di chi esegue
la simulazione. Ad esempio la plancia comandi di un automobile è sotto l’attenzione del
guidatore in quantità e qualità diverse dal pozzetto centrale e questo avviene anche
durante la simulazione di interattività che poniamo in essere durante le sessioni che
svolgiamo nella sala virtuale. Questa diversità richiede al Virtual Designer una sensibilità
ad adattare i propri metodi di modellazione a questi gradienti di importanza affinchè si
ottenga una condizione di esame, ma anche di calcolo, ottimale. Il modello CAD di
dettaglio che arriva dall’ingegneria, non deve tener conto di queste esigenze, in quanto
mirato ad altro scopo; per noi, invece, diventa fondamentale così che solo chi ha le
capacità di comprendere questo parametro ed agire di conseguenza, riuscirà a risolvere
con efficacia il modello virtuale che ne deriva.
Davide Borra
Mi pare corretto confermare che quest’attenzione al livello di dettaglio della descrizione
geometrica del modello virtuale sia indispensabile per molte attività di simulazione; mi
vengono in mente i crash-test o le simulazioni di sforzo applicate dal settore ingegneristico,
ma la lista si allungherebbe di molto. Già si ritrovano ad es., nelle applicazioni real-time per
i videogames o le applicazioni sul territorio, ma il più delle volte sono risultati automatici
legati alla “riduzione di poligoni” dettati dalla distanza del punto di vista dell’osservatore
(possiamo includere sia la compresenza in un unico “mondo” di modelli con differenti livelli
di dettaglio, sia il processo automatico dei “lod”-level of detail- ndr), anziché azioni
“qualitative”, eseguite sul medesimo modello, che influiranno sulla qualità finale dei risultati.
Credo che un prossimo risultato da far raggiungere ai modellatori virtuali sia proprio la
sensibilità alla qualità intrinseca del modello.
Giuseppe Varalda
Esatto. Vorrei ancora aggiungere a questo argomento la sensazione di insicurezza, da
parte mia, del poter affermare che tale sensibilità possa essere portata “a monte” della
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figura del Virtual Designer, per come lo stiamo presentando adesso. Nel mondo
automotive i designer “tradizionali” sviluppano i bozzetti su carta che successivamente
diverranno modelli virtuali durante “l’ingegnerizzazione”. Credo possa risultare difficile
richiedere agli ingegneri modelli virtuali già predisposti per le simulazioni in quanto
sviluppati con criteri molto diversi.
Permettetemi di concludere con una proposta che deriva dalla concreta partecipazione
dell’Università italiana a questa tavola rotonda, come ben si può verificare dalla nutrita
presenza dei docenti relatori: credo che al fianco del profilo metodologico si debba
concretizzare il legame tra ricerca-università-impresa che per questi temi significa
disponibilità di laboratori e strutture da un lato e idee innovative, “menti fresche” dall’altro.
La proposta è quella di consolidare questo incontro con la strutturazione di una rete di
strutture, di competenze e magari anche con l’integrazione diretta nei percorsi formativi
delle possibilità che permettano agli studenti di effettuare esperienze di stage o lavorative
di alto livello, con strumenti innovativi.
Pierluigi Duranti, Alenia Aeronautica, Torino
Vorrei innanzitutto esprimere apprezzamento per i contenuti estremamente stimolanti delle
relazioni presentate, in particolare se esaminate dal punto di vista dell’industria. La varietà
di punti di vista emersi giustificherà uno sforzo particolare per ordinare e conservare le
molte sollecitazioni emerse.
Una delle problematiche rilevate costantemente nell’ambito delle attività che dirigo è
proprio legata alla figura del Virtual Designer che oggi discutiamo. Parlo dell’inserimento di
personale nuovo, normalmente neolaureati, che entra nell’area Simulazione dell’ azienda
aeronautica. Queste giovani risorse devono infatti fronteggiare una serie di esigenze con
requisiti di competenza che, nell’ambito della virtualità, evolvono con una velocità
straordinaria e, per certi versi, anche preoccupante. Realizzare, o contribuire allo sviluppo
di sistemi di simulazione , comporta la necessità di ben conoscere la realtà fisica dei
fenomeni da trattare e, al tempo stesso, di saper adattare gli strumenti di calcolo,
modellazione e visualizzazione disponibili per costruire la rappresentazione virtuale dell’
oggetto in questione. Ciò comporta la padronanza di nozioni ed esperienze che non sono
oggi contemporaneamente fruibili nel corso di un unico iter formativo universitario. A
rendere più critico il problema concorre poi la rapidità con cui le tecnologie informatiche
evolvono. La nostra esperienza di inserimento di ingegneri o comunque laureati di secondo
livello nel settore aeronautico della simulazione si è basata, sino ad oggi, su professionalità
di stampo “classico”, ma alle buone competenze di base in materia aeronautica o
sistemistica riscontrate non fanno seguito, ad un livello soddisfacente, quelle specifiche
sulla modellazione virtuale e simulazione real-time. Dobbiamo quindi provvedere a crearle
con formazione interna, a costo non trascurabile in termini di energie e tempo. I migliori
risultati, dopo un percorso che è iniziato una decina di anni fa, li abbiamo ottenuti con la
scelta di quelle persone che, a fianco di buone basi universitarie, hanno sviluppato
autonomamente le competenze di modellazione virtuale, in proprio o attraverso corsi di
formazione esterni. Il problema è che sono professionalità molto rare, direi che ad oggi si
contano nell’ordine di qualche percento. Esiste sicuramente una “domanda” abbastanza
ampia di figure di tal genere.
Quindi vorrei rivolgere un appello al mondo universitario qui presente ed in particolare al
Prof. Persiani, affinché si cerchi di soddisfare il requisito di profili operativi relativamente
“polivalenti” pronti in tempi brevi . L’ esigenza è quella di coniugare ottime conoscenze di
fisica e di ingegneria , incluse quelle relative a sistemi complessi ed integrati, con quelle
necessarie a costruire quei modelli, adeguati alle diverse applicazioni e gestibili in
ambienti virtuali , di simulazione statica, dinamica e real-time, che oggi costituiscono
strumento irrinunciabile nella progettazione di sistemi complessi.
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Davide Borra
Vorrei solo aggiungere che non solo l'aeronautica, la meccanica o l’ingegneria in generale,
ma anche discipline quali l'architettura, ad esempio, hanno bisogno di lavorare su sistemi
reali. Cerco di spiegarmi meglio: l'architettura, oggi, utilizza gli strumenti informatici per lo
più a fini di rappresentazione estetica, certo con un livello estetico estremamente
verosimile, realistico, ma non va al di là dell’immagine stampata, dell’animazione o al
massimo dell’applicazione di navigazione in real-time dei progetti. Quando parlo di “sistemi
reali” voglio cogliere la possibilità di estendere l’applicazione della virtualità architettonica
anche alla simulazione, così matura, come stiamo sentendo, negli altri settori. Possiamo
dire che la simulazione della resistenza strutturale possa far capo all’architettura, ma sto
pensando a temi più intimi, quale l’inserimento in situazioni simulativamente verosimili, per
confrontare posizioni ed orientamenti diversi in base al soleggiamento, efficacia degli
impianti termici, situazioni acustiche e così via.
Franco Persiani
Vorrei intervenire in qualità di formatore, di educatore, trovandomi a dirigere una struttura
uiversitaria che ha tra i suoi compiti la didattica e la ricerca, e vorrei porre l’attenzione su di
una serie di responsabilità “pesanti” che abbiamo verso gli studenti.
Quando si propongono nuovi corsi di laurea, si propongono nuove strade agli studenti,
bisogna avere una qualche ragionevole speranza di “essere nel giusto”, di avere indovinato
un canale di formazione che sfoci in un lavoro. A Bologna, per esempio, vi sono svariati
esempi di Facoltà o corsi di studio molto popolari, molto frequentati, che al termine non
offrono sbocchi occupazionali ragionevoli. Questo è più evidente nelle scienze umane, ma
accade anche per alcuni settori delle scienze tecniche. Quindi l'approccio per la
costruzione di nuovi corsi, al di là delle possibili mode temporanee, deve sempre sempre
basato sulla valutazione effettiva, concreta, di quello che sarà il mercato del lavoro e
dell'effettiva domanda che ci può essere per le figure professionali che si creeranno.
Purtroppo anche sulle valutazioni da eseguire, il discorso si fa difficile; a titolo di esempio,
voglio citare la storia della fotocopiatrice che nell’indagine di mercato che si fece risultò
inutile ai più, troppo difficile da usarsi, meglio la carta carbone. Il proseguimento lo
sappiano bene tutti quanti tant’è che oggi il mercato non solo ne è colmo, ma sviluppa
sempre nuovi modelli. Quindi anche le indagini preventive, a volte, non sono sufficienti;
ecco perché bisogna necessariamente andar cauti. In questo momento stiamo facendo un
ragionamento che non può che attuarsi in un periodo “a lunga scadenza”, nella sua
ipotetica forma completa; se vi è una modalità di verifica dei presupposti non potrà che
essere basata su iniziative pilota, poste al termine al vaglio del mercato.
Progettare un nuovo corso formativo è un atto di coraggio che si deve necessariamente
fare quando se ne sentono le esigenze, magari derivate da specificità territoriali, ma temo
che una proliferazione di iniziative non localizzate in “sedi forti”, dove queste iniziative sono
portate avanti nella sperimentazione e verificate alla conclusione dell'iter formativo,
rischino al termine di illudere i giovani. La taratura dei percorsi didattici non è cosa
semplice tanto più in un percorso trasversale come quello proposto, bisogna valutare le
differenti richieste degli ambiti disciplinari.:l’uso della realtà virtuale può essere utile
all’ingnere meccanico quanto all’otorinolaringoiatra oppure a figure professionali che non
richiedono percorsi di studio così lunghi e professionalizzanti. Penso anche a settori
merceologici quali le calzature, l’abbigliamento e via dicendo. La difficoltà di un profilo
trasversale risiede anche nelle possibilità di dialogo con l’eterogenità degli ambiti
applicativi.
Direi quindi che prima di poter pensare a rendere effettivo qualsiasi nuovo percorso
universitario sia indispensabile una fase di analisi del mercato del lavoro cercando anche
di essere così bravi da intuire ed anticipare le esigenze e riuscire a capire delle domande
inespresse. Bisogna chiarire bene quali sono i livelli di istruzione e quali sono i gradi di
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complessità della formazione e solo alla fine di questo processo si può dare struttura ad
una possibilità condivisibile, a questo punto, da parte di tutti gli enti che si occupano di
formazione. Il punto è non creare false aspettative da parte degli studenti che si
iscriverebbero a tali corsi di studio.
Fulvia Quagliotti, Politenico di Torino
Vorrei allacciarmi a quanto detto ora dal Prof. Persiani, cercando di analizzare in quale
“livello” universitario potrebbe porsi una figura specialistica quale il Virtual Designer di cui
stiamo discutendo.
Nella mia esperienza è azione necessaria il mettere in discussione i percorsi didattici
sviluppati in passato a seconda dei risultati sull’occupazione dei nostri laureati, che
periodicamente sono resi pubblici dal Rettore. La componente generalistica di una classica
laurea quinquennale, ovvero che unisce il primo livello, triennale, con il secondo, biennale,
rappresenta una buona base formativa che si può completare con un percorso di terzo
livello, un master post-laurea, un assegno di ricerca oppure un dottorato di ricerca. In
questo terzo livello, in effetti, i percorsi formativi sono fortemente professionalizzanti e
quindi meglio si prestano ad un inserimento immediato nelle imprese. Ed è in questo terzo
livello che diviene più semplice, a mio avviso, preparare profili nuovi, benché alcuni tra
questi, ad esempio il dottorato di ricerca, non è attualmente preso seriamente in
considerazione dal mondo industriale italiano che lo vede ingiustamente ancor troppo
legato a percorsi ancora troppo teorici e poco pratici. Non così si comporta l’industria
oltreconfine. Quindi credo che vi dovrebbe essere un maggior legame tra industria e
università anche nel progettare i nuovi percorsi formativi e in tal senso penso che il Virtual
Designer potrebbe essere competenza da svilupparsi proprio in un percorso di dottorato di
ricerca, post laurea.
Davide Borra
Vorrei intervenire nel mettere in evidenza un argomento di discussione che è emerso: l’Ing.
Varalda ha espresso felicità nella professionalità di un “laureato di primo livello” (laurea
triennale, ndr) mentre la Prof.sa Quagliotti ha proposto il dottorato di ricerca (triennio post
laurea, ndr) quale momento formativo potenzialmente più opportuno. Parrebbe già utile e
pronto quindi un Virtual designer di 22 anni, anziché di 30? E’ una risposta che in questa
sede possiamo dare? Il Prof. Persiani pone l’attenzione sulle analisi da farsi
preventivamente e posteriormente ad esperienze pilota ed in questo l’esperienza fatta dal
politecnico di Torino nei corsi attivati che includono pesantemente la virtualità potrebbe già
offrire qualche argomento di verifica. Ma al di fuori di queste prime potenziali evidenze,
credo sia difficile approdare oggi a risposte definitive.
Sono convinto, però, noi si possa lavorare in modo efficace a fornire gli orientamenti di
contenuto di un eventuale percorso universitario da creare, a qualsiasi livello lo si reputi
utile porre. Se è vero che le competenze oggi rilevabili nei diversi campi disciplinari sono
incomplete, nell’ottica di un futuro massiccio utilizzo della virtualità, allora è utile individuare
le caratteristiche fondamentali che potrebbero costituire il bagaglio utile del Virtual
Designer. Se è vero, a grandi linee, che un architetto riesce ottimamente in quanto a
verosimiglianza, ma scarseggia in algoritmi di simulazione, se è vero che un ingegnere
informatico eccelle nella stesura di programmi, ma è povero di elementi estetici per il
design dell’interfaccia, se è vero che uno psicologo cognitivista possiede tutti gli strumenti
dell’analisi dell’utente immerso in un mondo virtuale, ma non ha capacità realizzative,
allora possiamo arrivare almeno a delineare, se non a specificare, quelli che nel
questionario che vi ho inviato (vedi capitolo questionari) ho chiamato “macroblocchi”:
estetica e percezione, modellazione virtuale, sviluppo software, sistemi di fruizione.
Dai lavori svolti oggi, ad esempio, sono evidenti le tendenze comuni ad aver a che fare con
la virtualità soprattutto risolvendo le esigenze di verosimiglianza e di interazione, ma non
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sempre si sta facendo rilevare la necessità di sistemi di fruizione immersivi e strutture di
fruizione di calcolo diffuse per attuare la compresenza di più utenti sparsi per il mondo,
benchè siano due forti elementi del futuro sviluppo della virtualità applicata. Il contributo del
Prof. Riva ha messo in evidenza come il fattore interpretativo dell’utente “immerso” in una
sessione di Realtà virtuale sia così strategico che la sua influenza si riflette direttamente
sulla progettazione dello stesso modello virtuale, quindi fin dalle primissime fasi. Ciò mi
porta ad ipotizzare che ai quattro macroblocchi se ne dovrebbe aggiungere un quinto
imprescindibile che parla del ruolo dell’utente, a meno di non considerare questo
argomento di stretta competenza di uno psicologo cognitivo e non di un Virtual Designer.
Credo quindi che l’obbiettivo che si potrebbe conseguire è da ricercarsi nella verifica delle
considerazioni preliminari sull’utilità di questa figura professionale e sul potenziale corredo
informativo più utile alle attuali ed ipotizzabili future necessità del mondo del lavoro.
Walter Basso, Alenia Spazio, Torino
Vorrei intervenire portando all’attenzione dei convenuti l’attività che svolgiamo all’interno
del neonato Laboratorio di Realtà Virtuale a servizio di Alenia Spazio. Gli obbiettivi che ci
hanno portato ad attrezzarci in tal senso vertono sostanzialmente sulla necessità di far
collaborare tutte le figure tecniche che intervengono nel progetto di un modulo spaziale, ad
esempio, per verificare tutto il progetto anticipatamente anche l’ordine di acquisto delle
forniture. Per cui raggruppiamo gli ingegneri dei settori termomeccanica, elettrico,
elettronico, software che possono verificare il comportamento dell’assemblato in anticipo
rispetto alle eventuali modifiche che, se portate in corso d’opera, risulterebbero troppo
costose. In particolare a noi servirebbero competenze che sviluppino gli algoritmi di
comportamento da inserire all’interno degli ambienti, che dobbiamo validare per garantire il
cliente dell’effettiva rispondenza con la realtà. E la competizione a livello Europeo per chi
prima degli altri valida un determinato algoritmo di comportamento è alta ed anche
fruttuosa in termini economici. Pertanto diventa interessante la possibilità di creare insieme
al mondo universitario un profilo operativo che possa integrare le varie necessità aziendali.
Credo che in futuro si potrà progettare in 3D direttamente in questo tipo di ambienti di
sviluppo; se questo avverrà lo stesso profilo del “CAD developer” potrebbe doversi
trasformare.
Dovremmo prevedere ciò che accadrà tra dieci anni, quale sarà la piattaforma in uso
all'ingegnere tipo e quali saranno le competenze che dovrà avere per interagire con questa
piattaforma, che per altro dovrebbe essere condivisa da tutta la filiera
progettuale/produttiva, almeno a livello europeo. Se così fosse si potrebbe effettivamente
collaborare in tutte le varie fasi produttive per ottenere minori tempi di sviluppo, efficacia
nella prevedibilità di ciò che succederà al prodotto nelle sue fasi operative e quindi
manutenerlo, gestire tutta la documentazione, in un unico ambiente informativo.
Davide Borra
Ho la sensazione che il futuro degli strumenti per la modellazione 3D è più vicino di quanto
si pensi. All’IGD del Fraunhofer Institute di Stoccarda, ad oggi uno dei centri ricerca sulle
nuove tecnologie più evoluti d’Europa, ho potuto utilizzare uno dei primi prototipi
hardware/software per il disegno tridimensionale stereoscopico, grazie al quale,
indossando un visore stereo e afferrando un puntatore ed una sorta di mouse 3D, era
possibile creare curve e superfici senza sfruttare piani d’appoggio, ma muovendo le mani
direttamente nello spazio.
Espongo questa esperienza in quanto la difficoltà maggiore non è stata quella di
comprendere le funzionalità quanto adattare la mia gestualità alla mancanza di un sistema
di riferimento assoluto, che nel caso classico del CAD, è il piano del tavolo d’appoggio con
una terna d’assi cartesiani. Unendo a questo il senso di vertigine che ad oggi accompagna
tutti gli utenti medi di un sistema stereoscopico dopo una ventina di minuti d’uso, ecco che
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ritorna prepotentemente il rapporto tra strumento ed utente che nell’intervento del Prof.
Riva è emerso con forza. L’adattabilità umana è alta, ma diventa una variabile costosa
quando valutata rispetto all’operatività lavorativa. Penso anche all’affermazione degli
ambienti 3D condivisi tramite Internet, alle diverse modalità d’uso degli strumenti 3D
quando si affermeranno i monitor autostereoscopici e le interfacce aptiche. La speranza di
poter condividere completamente le informazioni legate ad un progetto, come asseriva
l’Ing. Basso precedentemente, dovrà necessariamente fare i conti con molteplici fattori tra
cui, ad esempio, l’improbabilità di lavorare con un unico software in tutti i reparti della filiera
progettuale/produttiva. Ne è’ un esempio l’attuale mancata egemonia di un software di
Digital mock-up (software che pone il modello 3D quale interfaccia di accesso a tutte le
informazioni legate alla sua vita ndr) rispetto al florido mercato di tale strumenti. Ecco che
ritorna la necessità e capacità di prevedere le future necessità operative al fine di poter
proporre le figure professionali utili, in anticipo; figure professionali che elaboreranno il
“modello virtuale utile” in quanto summa delle sensibilità sviluppate in tutte i processi
decisionali e che faranno acquisire al modello 3d le caratteristiche di ottimizzazione ai vari
processi da ogni punto di vista utile a cercare risposte.
Fausto Brevi
Vorrei supportare la discussione sul tema dell’usabilità delle interfacce, soprattutto in
riferimento ai visori stereoscopici, confermando a priori l’impossibilità attuale di sostenere
intere giornate di lavoro immersi in un ambiente virtuale, a meno di un’adattabilità radicale
del progettista, ad oggi abbastanza improbabile. Credo possa risultare interessante la
situazione intermedia che abbiamo strutturato nel neonato laboratorio virtuale afferente al
nostro corso di laurea. Nell’aula didattica, ad esempio, ogni postazione è basata su un
abiente parzialmente o molto poco immersivo, dotato di un normale computer con monitor
tradizionale con il quale lo studente svolge la maggior parte delle operazioni di creazione
dei modelli, ma dotato anche di occhiali per la visione stereo grazie ai quali può verificare
periodicamente lo stato d’avanzamento del proprio progetto. I risultati potremo vederli al
termine del prossimo anno accademico.
Per quanto riguarda invece la condivisione dell’esperienza virtuale, la strutturazione scelta
è andata verso un sistema di retroproiezione su schemo piano, di grandi dimensioni con il
quale crediamo si possano risolvere i principali aspetti del design industriale e
dell’architettura d’interni. Altre forme di attrezzature immersive, cave a più facce, virtual
dome, ecc.. hanno anche necessità di spazi diversi e per quanto riguarda la nostra analisi
delle possibili applicazioni, un po’ al di fuori del campo del designer classico.
Giuseppe Riva
Dal mio punto di vista è chiaro che quello che è emerso oggi è la necessità di
un'integrazione tra mondi fortemente complementari.
Vorrei esprimere due ordini di concetti. Il primo è che in quanto docenti universitari,
sappiamo benissimo che oggi il sistema universitario italiano non facilita la realizzazione di
percorsi formativi trasversali di questo tipo e questo per mere questioni sui valori legali dei
titoli di studio, ad esempio, oppure ai settori disciplinari che individuano verticalizzazioni
che rendono molto rigidi le possibilità di integrazione. Ho apprezzato molto il lavoro
espresso dal professor Lombardo con il Multi-Dams che è sicuramente un tentativo in
questo senso; la realtà dei fatti, però, rende la fattibilità di tali esperienze molto difficile.
Penso quindi che anche l'indicazione della Prof. Quagliotti, di utilizzare il dottorato di
ricerca come possibile palestra, nasca anche dal fatto che in realtà questo momento
formativo rappresenta un percorso molto più libero dal punto di vista contenutistico, rispetto
a una qualsiasi laurea triennale o specialistica e quindi probabilmente più personalizzabile
sulla base di esigenze specifiche. Credo si debba tenere in considerazione che gli
programmi ministeriali, con le tabelle rigide che espongono, non agevolano tale compito.
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Il secondo concetto è legato alle problematiche dell’adattabilità dell’utente alle tecnologie
come fatto emergere correttamente dall’architetto Borra nell’ultimo intervento ed è un
problema rilevante.
Noi sappiamo che oggi il successo di una tecnologia è legato a che venga realmente
utilizzata; sembrerà banale, ma per esplicitare meglio vi porto l’esempio lampante
analizzato nel settore della telefonia cellulare. Sappiamo tutti che Motorola ha inventato i
cellulari e fino agli anni '90 era leader di mercato mentre oggi è al terzo posto, superata sia
da Nokia che da Samsung. Per quale motivo Motorola, da sempre innovatrice per quanto
riguarda le tecnologie inserite nei propri cellulari (utilizzò GPRS prima degli altri ed ancora
oggi ha prodotti UMTS prima della concorrenza) oggi non è leader di mercato in un settore
in cui l’innovazione tecnologica è parametro fondamentale? Perché Nokia, ad esempio, ha
affrontato il problema da un punto di vista diverso: cosa utilizzano gli utenti? E' più
importante la cover intercambiabile oppure il fatto di poter avere il GPRS? Hanno cercato
di capire il lato pragmatico del medium e purtroppo per Motorola, Nokia è diventata leader
del mercato nonostante l'offerta tecnologica fosse inferiore a quella della concorrenza.
Questo fa riflettere sul fatto come in molti casi la tecnologia debba essere tarata ad un
contesto. E il problema della simulazione e della virtualità dal lato utente è in realtà legato
a questo tipo di ottica.
Vincenzo Lombardo
Ringraziando il Prof. Riva per quanto espresso, vorrei rimarcare la difficoltà di mettere in
pratica strutture interdisciplinari nell’attuale tessitura universitaria e non solo per le gabbie
ministeriali, ma anche per una sorta di “gabbie mentali” che hanno spesso i docenti
dell'accademia. Non voglio “sparare sul mucchio”, ma è mia esperienza diretta il poter
parlare delle battaglie affrontate per ottenere gli insegnamenti dei settori afferenti
all’informatica, dentro un'altra serie di insegnamenti di tipo artistico. Ciò avviene perché si
vanno a sollecitare i percorsi stabiliti per le carriere accademiche e quindi creare percorsi
interdisciplinari rende meno nitido il tragitto utile per affrontare la propria carriera. Ciò
provoca di riflesso una chiusura “mentale” appunto anziché gli auspicati lanci nei percorsi
sperimentali come quello proposto. Sono altresì concorde con il Prof. Persiani quando
rende note le attenzioni da porsi sulle analisi del mondo del lavoro rispetto all’effettiva
utilità di questa figura professionale.
Un secondo commento vuole sollecitare maggiormente le aziende soprattutto per quanto
riguarda la comunicazione e divulgazione delle proprie peculiarità ed attività. Le nuove
tecnologie informatiche, multimediali, della virtualità in genere possono rivestire un
fondamentale ruolo nella comunicazione aziendale e credo che un artista multimediale con
le competenze interdisciplinari di cui si sta discutendo, questo Virtual Designer appunto
che possiede i vocabolari tecnici, possa possedere quelle sensibilità legate all’espressione
di stampo cinematografico, drammaturgico, narrativo fondamentali per saper creare
l’emozione giusta nello spettatore e nell’utente interattivo.
Paolo Proietti, Datamat, Roma
Vorrei intervenire per una semplice considerazione, partendo da quella che è l'esigenza
dell'industria di avere quanto prima questo specialista “abile e arruolato” al lavoro, mentre
sembrano emergere, dal lato universitario, una serie di problematiche che oltre
all’attenzione sulla didattica e sul futuro degli studenti, vanno a coagularsi sulla
formalizzazione di tali percorsi. Nell’ottica dell’auspicata e più volte detta interazione tra
questi due mondi, la valutazione che vorrei fosse fatta del mondo universitario è se i
tirocini, gli stages e le tesi di laurea condotte in collaborazione con le aziende possano
essere una via immediata, rapida a soddisfare il bisogno industriale di professionalità. Mi
sto domandando se questi strumenti possano colmare l’attuale esigenza industriale
attendendo un’eventuale strutturazione più completa.
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Davide Borra
Vorrei intervenire, questa volta, in quanto professore a contratto. I risultati dai nuovi modelli
formativi, che hanno incluso lo stage all'interno del percorso formativi, sono stati, a mio
avviso, estremamente utili all'uno ed all'altro attore. L’esperienza condotta a Torino dal
Corso di Laurea in Disegno Industriale ed in futuro da quello di Progetto Grafico e Virtuale
o Graphic and Virtual Design, che dir si voglia, ha dimostrato come soprattutto per il campo
della virtualità, lo studente abbia portato in azienda spesse volte una cultura apprezzabile
quando non del tutto innovativa che in svariati casi è sfociata nell’assuzione e nella
strutturazione di embrioni di strutture ad hoc prima non previste. L’università, d’altro canto,
ha potuto riflettere la soddisfazione delle aziende coinvolte, potendo allacciare rapporti
fattivi, proponendo servizi di modellazione o prototipazione, ad esempio, grazie proprio al
contatto utile stabilito in fase di stage da parte dello studente e del tutor accademico che lo
segue. L’intervento fatto in apertura di discussione da Daniele Bassano e dall’Ing.
Giuseppe Varalda ci da conferma dell’efficacia di questo strumento, per cui mi sento di
confermare che tirocini, stages e tesi di laurea sono effettivamente utili, a condizione,
vorrei precisare, che siano condotte con ampie disponibilità da entrambe le parti a creare
la struttura migliore che permetta allo studente di operare in modo fattivo. Ciò in attesa di
un percorso formativo che qualifici il Virtual Designer quale progettista di virtualità, ad uso
e consumo di tutti i settori imprenditoriali e di ricerca che utilizzano questi strumenti.
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CONCLUSIONI
Nell’eterogeneità degli interventi presentati e delle tematiche emerse durante la
discussione che ha preso vita durante la tavola rotonda sulla figura del Virtual Designer, in
quanto possibile percorso formativo da adottare nell’università italiana, credo si riescano a
delineare alcune indicazioni utili:
Il tema della virtualità in senso operativo, strumentale, oggi in Italia è quantomai
sentito e non solo per quanto riguarda le strategie formative attuate o di futura
nascita in alcune Università, ma soprattutto per le esigenze immediate che il mondo
aziendale richiede.
E’ riscontrabile come l’attuale formazione deriva da sollecitazioni quasi mai
concordate tra mondo del lavoro e università soprattutto se si focalizza il momento
del progetto del percorso formativo. Luce diversa acquista il momento finale di
qualche corso di studio, caratterizzato da stages da consumarsi in aziende o studi
professionali che rilevano un alto indice di gradimento da ambo le parti.
La formazione più specialistica sulla virtualità si espleta sottoforma di laboratori o
corsi mirati a supporto della disciplina accademica di riferimento. Un profilo più
trasversale, un corso di studi mirato alla virtualità in quanto unico soggetto e non
oggetto a latere di questa piuttosto che di quell’altra Facoltà, pare tutt’ora
difficilmente posizionabile nelle griglie ministeriali predisposte, anche se almeno due
progetti stanno sperimentando in questa direzione.
Alla difficoltà di strutturare corsi di laurea di primo o di secondo livello si
contrappone la possibilità più immediata e semplice di creare master post-laurea o
dottorati di ricerca benché il profilo risultante potrebbe soffrire di una certa influenza
del settore disciplinare proponente.
Qualsiasi ipotesi di struttura formativa da porsi in essere dovrà essere ben valutata
anche rispetto alle possibilità effettive di lavoro disponibile da parte dei settori
industriale dichiarati interessati al fine di non creare false aspettative agli studenti.
Le competenze che il Virtual Designer dovrebbe possedere possono essere raccolte
in cinque macrocategorie: Rappresentazione multisensoriale, Modellazione virtuale,
Simulazione e scrittura software, Sistemi di fruizione, Cultura dell’utente. Tali
categorie raccolgono in sostanza l’arco informativo necessario a risolvere il
“progetto di virtualità” affrontandone le criticità con competenza e sensibilità
progettuale.. Tale spettro non può dirsi esaustivo anche a causa della continua
evoluzione strumentale, ma si può porre oggi quale base utile di riferimento per
l’eventuale strutturazione dei corsi.
L’attuale panorama produttivo italiano rileva l’immediato bisogno di competenze
operative sulla virtualità tali da dover trasmettere al nuovo assunto, al più, quel
bagaglio specialistico che caratterizza l’operatività del virtuale nel proprio ambito.
Vi è ampia disponibilità e necessità di legare strutturalmente università e mondo
produttivo condividendo risorse e cultura.
Concludendo, quindi, vorrei affermare che il tema affrontato ha dimostrato ampia validità
nel presupporre le condizioni che nel prossimo futuro potranno consentire agli studenti
universitari un’ulteriore possibilità professionalizzante che, a mio avviso, avrebbe eco
anche oltre i confini nazionali. Questa considerazione deriva dall’aver constatato l’alto
livello tecnico raggiunto dai laboratori e centri di ricerca sia accademici che privati che della
virtualità fanno uso strumentale. Benchè “di punta”, basti ricordare ad esempio che in
Piemonte si rileva un’alta concentrazione di Virtual Teather afferenti al settore
dell’automotive con numeri inusitati per molti bacini di ricerca europei. Analoga innovatività
48
si rileva nell’aeronautica, con alti sistemi di simulazione e addestramento. Tali
strumentazioni e competenze, quando condivise con l’università, potrebbero divenire
risorse per uno sviluppo rapido e strategico delle nuove professioni legate al virtuale.
49
MIMOS E VIRTUALITY
Pierluigi Duranti1 e Marco Fabbri2
1
2
Presidente in carica e Segretario in carica di MIMOS
E-mail: [email protected], [email protected]
MIMOS, le origini, la storia e le attività
Nel corso del 1999 un piccolo gruppo di operatori italiani del settore “simulazione” si
incontrò informalmente a Torino, presso Alenia Aeronautica, e convenne sull’opportunità di
sviluppare la conoscenza reciproca, la diffusione di informazioni e lo scambio di esperienze
fra quanti, su scala nazionale, fossero interessati alla cooperazione nell'ambito della
simulazione applicata.
Il 3 maggio 2000 si tenne, presso il Nuovo Campus dell’Università di Genova, una seconda
giornata di incontro sponsorizzata dal DIP (Dipartimento Ingegneria della Produzione)
Università degli Studi di Genova. Al meeting intervennero rappresentanti di associazioni,
organizzazioni internazionali, industrie, enti governativi e del mondo accademico. Il nutrito
numero di partecipanti ed il successo riscosso suggerirono di proseguire nell’iniziativa
perseguendo, fra l’altro, un perfezionamento nella definizione delle sue finalità.
L’attualità e l’interesse per la tematica simulazione in Italia vennero, tra l’altro, confermati
nel corso del convegno “Virtuality 2000”, organizzato a Torino in ottobre dal Virtual Reality
& Multi Media Park e, successivamente, nel corso del workshop internazionale “Virtual
prototyping in ship design”organizzato dal CETENA a Genova.
Il 13 marzo 2001, per iniziativa di Alenia Aeronautica con la collaborazione del DIP
dell’Università di Genova, si svolse a Torino, negli stabilimenti della stessa Alenia, il 3°
Workshop italiano sulla Simulazione.
A questa terza edizione intervennero circa ottanta operatori del settore, provenienti da tutta
Italia, appartenenti ad Università, Centri di ricerca, Enti governativi in rappresentanza di
tutte le Forze Armate ed organismi industriali di vari settori. Questi ultimi si estendevano
dal settore aeronautico e spaziale a quello automobilistico, da quello navale a quello della
grande distribuzione. La parte conclusiva dei lavori si concentrò sulla discussione circa
l’opportunità di rendere sistematico e più incisivo questo tipo di incontri, costituendo una
vera e propria Associazione fra gli operatori ed utenti italiani del settore volta a promuovere
in Italia il dialogo fra tutti gli operatori del settore favorendo lo scambio di informazioni, la
promozione di attività di ricerca ed universitarie, la collaborazione industriale,
l’individuazione di esigenze formative specifiche e l'armonizzazione dei requisiti degli
utenti.
Si convenne sul fatto che, in tale contesto, almeno inizialmente, il termine “simulazione”
dovesse essere inteso nell'accezione più ampia includendo, oltre al tradizionale e più
conosciuto ambito dei simulatori di volo e di guida, l’intero settore in forte sviluppo della
cosiddetta realtà virtuale, del “Synthetic Environment”, della modellazione di fenomeni e di
ambienti virtuali i più disparati.
Fu quindi costituito un comitato promotore con l’impegno di preparare lo statuto e
l'architettura della costituenda Associazione da presentare in ottobre in occasione del
convegno Virtuality 2001 a Torino.
In occasione del Simposio Tecnico Scientifico su Simulazione e Tecnologie di Realtà
Virtuale, che si tenne a Torino dal 29 al 31 ottobre nell’ambito di Virtuality 2001, fu
presentata informalmente la nuova Associazione MIMOS (Movimento Italiano MOdelling &
Simulation).
50
Il 5 marzo 2002, ad un anno di distanza dalla prima proposta di istituire l’iniziativa, MIMOS
vede la definitiva formalizzazione con la sottoscrizione dell’atto costitutivo e l’elezione delle
cariche sociali.
Oltre che sui fondatori (Alenia Aeronautica, Centro Ricerche FIAT, Cetena-Fincantieri,
Datamat, Euclida Logistica Ipercoop, No Real, Politecnico di Torino, S.I.A. Società Italiana
Avionica, Università di Genova Dip. di Ingegneria della Produzione), MIMOS può contare
oggi su una settantina di Soci individuali, rappresentanti dell’industria, di centri di ricerca,
dell’università, di studi professionali e dell’ambiente militare e su Corporate Members
(organizzazioni che sottoscrivono associazioni collettive impegnandosi, anche con il loro
nome, a supportare l’iniziativa): D’Appolonia, Tess-Com Italia, BARCO, Silicon Graphics
Italia, Otto, Alenia Spazio, Università di Bologna, Liophant Simulation Club, TGS Italia,
Elsevier, Laser Navigation ed ha già ricevuto manifestazione di interesse da numerosi altri.
Un promettente avvio se si pensa che MIMOS ha poco più di due anni di vita.
Finalità dell’Associazione
Promuovere la diffusione di una cultura della simulazione in Italia, mettendo in
comune fra gli associati le esperienze e le conoscenze disponibili e favorendo, nel
contempo, lo sviluppo di una adeguata sensibilità sui vantaggi potenzialmente
derivanti dall’impiego delle tecnologie connesse.
Diffondere armonicamente e capillarmente l’informazione su scala nazionale, anche
attraverso la promozione di eventi mirati; porsi, ove possibile, come interlocutore nei
confronti di ambienti internazionali affini.
Favorire lo scambio di esperienze e di competenze fra gli interessati ad un
determinato settore; incoraggiare il trasferimento di competenze fra settori diversi,
l’individuazione di aree di interesse prevalente e lo sviluppo di iniziative di
partnership.
Favorire un più efficace dialogo fra Università e Industria sulle tematiche in oggetto,
incoraggiando e promuovendo iniziative comuni; supportare gli ambienti universitari
nell’identificazione di esigenze formative e di ricerca prioritarie per il settore.
Favorire un più ampio coinvolgimento delle istituzioni civili e militari nelle iniziative
nazionali sulla simulazione, anche allo scopo di ricavarne indirizzi non impegnativi
ma utili per lo sviluppo di applicazioni atte a soddisfarne requisiti futuri.
Evolvere come centro riconosciuto di competenza e collaborare con gli enti
nazionali e internazionali preposti alla standardizzazione e alla certificazione di
metodologie, criteri e strumenti di simulazione tenendo anche in debita
considerazione il sistema qualità.
Il sito web ed il Convegno Tecnico Scientifico annuale
L’Associazione mantiene un costante contatto con i propri associati attraverso il sito web
“www.mimos.it”. In esso il visitatore può trovare informazioni che descrivono l’Associazione
ed i suoi scopi, articoli su eventi nazionali ed internazionali riguardanti la tematica
Modelling & Simulation, una lista di eventi e manifestazioni e la modulistica necessaria per
l’iscrizione o per partecipare alle iniziative di cui periodicamente MIMOS si fa promotrice.
Ai Soci è poi riservata una sezione ove sono pubblicati le memorie presentate nel corso di
tutte le passate edizioni dell’annuale Convegno Tecnico Scientifico di MIMOS: tale sezione
contiene una vera e propria “biblioteca virtuale” che offre una panoramica aggiornata e
sempre più dettagliata delle esperienze di simulazione e realtà virtuale in atto in Italia.
Oltre al contatto “virtuale” offerto dal sito web, MIMOS organizza annualmente il Convegno
Tecnico Scientifico che si configura come momento di confronto, scambio culturale e
“diffusione di una cultura della simulazione” in Italia.
51
Prerogativa del Convegno di MIMOS è la presentazione di un ampio spettro di applicazioni
ad una platea comprendente esperti di diversa estrazione. Una valenza di rilievo è lo
scambio trasversale di esperienze e problematiche che si ritrovano, sebbene con
connotazioni diverse, nel settore comune del Modelling & Simulation; tale orientamento
risulta favorito dall’impostazione del convegno che prevede diversi momenti di discussione,
preferiti alla classica sessione di domande che segue ogni presentazione nei convegni
specialistici.
Dalla sua nascita l’Associazione ha all’attivo l’organizzazione di tre edizioni del Convegno,
ognuna contraddistinta da un trend positivo per ciò che riguarda il numero di visitatori, la
qualità delle relazioni presentate e la crescente consapevolezza creata anche verso i
rappresentanti delle istituzioni.
Il Terzo Convegno di MIMOS
In occasione di “Virtuality 2003” (Centro Congressi Torino Incontra, 3-5 novembre 2003),
MIMOS ha organizzato il suo terzo Convegno, con la presenza di ventinove oratori le cui
presentazioni hanno coperto un ampio ventaglio di applicazioni di realtà virtuale che
spaziano dall’aeronautica alla formazione a distanza, dalle tecnologie di elaborazione
dell’immagine ai trasporti, dai beni culturali all’architettura.
Numerose e significative le testimonianze di esperienze che, a livello italiano,
contribuiscono ad una continua espansione del settore. Fra queste, soltanto per citarne
alcune, una prospezione in realtà virtuale sul traffico veicolare del futuro (Centro Ricerche
FIAT), la simulazione del drappeggio di tessuti ed abiti (Università di Udine), esempi delle
prime applicazioni di Mobile Virtual Reality (Politecnico di Torino), un sistema Computer
Based Training per l’addestramento dei manutentori di veicoli commerciali (Otto) e, a
testimonianza del legame dell’evento col territorio, la ricostruzione digitale di ambienti
urbani come le città di Saluzzo, Venaria e Grugliasco (3D Tech, Fondazione
Ultramundum).
Settori applicativi in cui l’uso del “virtuale” è ormai consolidato da anni, come quello
aerospaziale e dei trasporti, hanno evidenziato notevoli ulteriori potenzialità estendendo
l’iniziale esperienza di “semplice” simulazione a quella di ambienti sintetici “completi”,
utilizzati nell’arco di tutto il ciclo di vita del prodotto, fino alle fasi di post produzione ed
addestramento; ne sono stati esempi gli interventi di Alenia Aeronautica e del Centro
Italiano Ricerche Aerospaziali relativi all’uso delle tecnologie di Realtà Virtuale per
supportare lo sviluppo di stazioni di controllo per velivoli senza pilota a bordo, del
Politecnico di Torino e di IASO e dell’Università di Bologna circa lo sviluppo di simulazioni
low-cost per l’addestramento al volo, della progettazione del confort all’interno degli
autoveicoli (Centro Ricerche FIAT). Al tema emergente dell’e-learning è stata dedicata una
sessione nel corso della quale interventi di Alenia Aeronautica, Iridium Italia e Società
Italiana Avionica hanno fanno il punto su tecnologie ed esperienze specifiche in questo
promettente campo della formazione a distanza.
Tra le novità dell’edizione 2003 da segnalare l’organizzazione di una Tavola Rotonda
dedicata al profilo professionale del Virtual Designer ed il varo ufficiale del Premio MIMOS
2004.
La Tavola Rotonda, cui questa pubblicazione è dedicata, era mirata a favorire il confronto
tra il mondo universitario e quello “aziendale”, rappresentativi rispettivamente della “offerta”
e della “domanda” formativa. L’aspettativa degli organizzatori era quella di concretizzare i
benefici derivanti da tale dialogo, il cui rafforzamento costituisce tra l’altro uno degli obiettivi
di MIMOS, traendone possibili indicazioni e suggerimenti per i percorsi didattici attuali e in
preparazione.
52
Il “Premio MIMOS 2004” è invece un’iniziativa che intende favorire un proficuo dialogo fra
studenti, dottorandi e mondo del lavoro incoraggiando e valorizzando figure
particolarmente promettenti. Il Premio, che consiste in una somma di 2000 Euro, è per uno
studio o progetto originale, di tipo applicativo, in uno dei settori connessi con le tecnologie
della simulazione e della realtà virtuale: durante il Convegno sono stati comunicati i
nominativi dei candidati ed è stato dato il via operativo alla fase iniziale di sviluppo dei
lavori. La conclusione e la premiazione è poi previsto abbia luogo durante i lavori del
Convegno 2004 di MIMOS.
Fra le attrattive del convegno, interessante anche per un pubblico non specializzato, è
l’ampiezza della panoramica di applicazioni presentate, ogni anno più ricca. Queste, in
taluni casi, riescono a superare le più spinte fantasie, coniugando passato e futuro in
maniera imprevedibilmente armonica. E’ questo il caso della memoria presentata
dall’Università di Bologna che descrive la ricostruzione virtuale di un meccanismo di
rilevante valore storico risalente alla metà del XIX, l’automa di Innocenzo Manzetti,
effettuata grazie alle sinergie promosse tra operatori dei beni culturali ed esperti di
Computer Grafica.
Torino, 5 aprile 2004
53
ALLEGATI
I questionari
1
dati Università di
appartenenza
2
dati Dip./Lab./..
di appartenenza
Politecnico di Torino
CISDA – Centro Interdipartimentale Servizi Didattici Architettura
3a Identif. Relatore 1
(titolo, nome, ruolo,
attività svolta,..)
Prof. Luigi Bistagnino
3b Identif. Relatore 2
Arch. Fabrizio Valpreda
3c Identif. Relatore 3
4a Dati corso di
laurea/studi attivati o in
fase di attivazione
(specificare)
denominazione
presupposti e
attività svolte
anno d’attivazione
n° studenti
annuali/totali
4b Offerta didattica del
corso:
Rappres.
Multisens.
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Modellazione
Virtuale
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Simulazione
e scrittura sw
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[x] Assente
Sistemi
[ ] Strutturata
[x] Marginale
[.] Assente
Altro
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
4c Eventuali specifiche di
ambito (es: la
rappresentazione è
specificatamente visiva)
5a Dati laboratori attivi o in
fase di attivazione
54
(specificare)
denominazione
presupposti
attività svolte
5b Attività del laboratorio:
Rappres.
Multisens.
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
ambito (es: la
rappresentazione è
Modellazione
Virtuale
Simulazione
e scrittura
[x] Strutturata [ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Marginale
[ ] Assente
[ ] Assente
Rappresentazio
ne visiva di tipo
prevalentemente
statico
Sistemi
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Altro
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
55
1
dati Università di
appartenenza
2
dati Dip./Lab./..
di appartenenza
Università Cattolica del Sacro Cuore
Dipartimento di Psicologia
Centro Studi e Ricerche di Psicologia della Comunicazione (www.psicocomunicazione.net)
Laboratorio di Interazione Comunicativa e Nuove Tecnologie (www.licent.it)
Giuseppe Riva
Ricercatore Confermato di Psicologia Generale
Docente di Psicologia Sociale dei Media
Direttore dell'Applied Technology for Neuro-Psychology Lab., Istituto Auxologica Italiano,
I.R.C.C.S
(titolo,
nome,
ruolo,
4a Dati corso di laurea/studi Corso di Layrea Specialistica in “teoria e tecniche della comunicazione mediale”
attivati o in fase di
Il corso di Laurea Specialistica in Teoria e tecniche della comunicazione mediale, che
attivazione (specificare) afferisce alla Classe 13/S: Editoria, comunicazione mediale e giornalismo, si propone di
formare una figura professionale che abbia:
denominazione
presupposti e attività
la conoscenza approfondita degli strumenti teorici e metodologici indispensabili ad
svolte
analizzare e a comprendere i processi di comunicazione, sia dal punto di vista del
funzionamento dei dispositivi testuali, sia dal punto di vista della implicazioni con il
n° studenti
contesto sociale;
annuali/totali
le conoscenze fondamentali nei vari campi delle scienze della comunicazione, dei media
e dell'informazione e nell'analisi degli scenari comunicativi attuali nazionali e
internazionali;
abilità informatiche e telematiche tali da consentire l'analisi e la pianificazione dei flussi di
comunicazione.
Attivata nel 2002. Studenti attuali circa 60
4b Offerta
corso:
didattica
del
Rappres.
Multisens.
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Multisensorial e
ambito (es: la
con fuoco sui
rappresentazione è
linguaggi dei
specificatamente visiva) media
Modellazione
Virtuale
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[X] Assente
Simulazione
e scrittura sw
Sistemi
[ ] Strutturata
[ ] Strutturata
[X] Marginale
[ ] Marginale
[ ] Assente
[X] Assente
E' assente la
parte di sviluppo
software,
presente invece la
realizzazione di
storyboard e
progetti
multimediali
Altro
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Il fuoco è legato
agli aspetti
semiotici e
pragmatici dei
nuovi media
56
5a Dati laboratori attivi o inLaboratorio di Interazione Comunicativa e Nuove Tecnologie (www.licent.it)
fase
di
attivazione
(specificare)
La presenza del computer nei processi interattivi ha assunto negli ultimi anni due specifiche
fisionomie: quella della comunicazione mediata da computer (CMC) e quella più specifica
denominazione
dei sistemi progettati per favorire la cooperazione. In questo nuovo contesto i modelli
presupposti
tradizionali della comunicazione non sono più efficaci.
attività svolte
anno d’attivazione E' infatti necessario analizzare la comunicazione mediata da computer non come il
semplice scambio di informazioni ma come un'attività dinamica e situata che viene adattata
momento per momento dagli interlocutori. Obiettivo del laboratorio è l'analisi di tali processi
con particolare riferimento agli aspetti ergonomici.
Partecipazione a progetti di ricerca nazionali e internazionali.
Anno di attivazione 1995.
Rappres.
Multisens.
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
ambito (es: la
rappresentazione è
Modellazione
Virtuale
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Simulazione
e scrittura
[ ] Strutturata
[X] Marginale
[ ] Assente
Sistemi
[ ] Strutturata
[X] Marginale
[ ] Assente
Altro
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Gli aspetti
ergonomici
dell'interazione
con i media
57
1
dati Università di
appartenenza
2
dati Dip./Lab./..
di appartenenza
POLITECNICO DI MILANO
Dip. di Industrial Design, delle Arti, della Comunicazione e della moda (Indaco)
Laboratorio di Virtual Prototyping & Reverse Modeling
(titolo, nome, ruolo, Fausto Brevi, Ricercatore
Responsabile Teatro Virtuale del Laboratorio
(titolo, nome, ruolo, Mauro Ceconello, Tecnico Laureato
Responsabile Aula del Laboratorio
(titolo, nome, ruolo, Marco Gaiani, Straordinario
Vice-direttore dip. Indaco
4a Dati corso di laurea/studi Corsi di laurea/data attivazione/n° studenti ogni anno:
attivati o in fase di
_Corso di Laurea in Disegno Industriale (5° anno):
attivazione (specificare) attivato dall’A.A. 1994/95 - 750 studenti/anno
_Corso di Laurea in Disegno Industriale (1° anno):
denominazione
attivato dall’A.A. 2003/04 - 250+150* studenti/anno
presupposti e
attività svolte _Corso di Laurea in Architettura degli Interni (1° anno):
anno d’attivazione attivato dall’A.A. 2003/04 - 250 studenti/anno
_Corso di Laurea in Disegno Industriale della Comunicazione (1° anno):
n° studenti
attivato dall’A.A. 2003/04 - 150 studenti/anno
annuali/totali
_Corso di Laurea in Disegno Industriale della Moda (1° anno):
_Corso di Laurea in Disegno Industriale (2°-3° anno):
_Corso di Laurea Specialistica in Industrial Design (1° anno):
_Corso di Laurea Specialistica in Design della Moda (1° anno):
_Corso di Laurea Specialistica in Design della Comunicazione (1° anno):
_Corso di Laurea Specialistica in Architettura degli Interni (1° anno):
_Corso di Laurea Specialistica in Furniture & Textile Design* (1° anno):
*Polo Regionale di Como
4b Offerta didattica del
Rappres.
corso:
Multisens.
Fondamenti di CAD (1° [ ] Strutturata
anno – 30 ore)
[X] Marginale
Laboratorio di Computer
[ ] Assente
Grafica (2° anno – 150
ambito (es: la
rappresentazione è
5a Dati laboratori attivi o in
fase
di
attivazione
(specificare)
denominazione
presupposti
Modellazione
Virtuale
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Presente in tutti
corsi di laurea
Simulazione
e scrittura sw
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[x] Assente
Sistemi
[ ] Strutturata
[x] Marginale
[ ] Assente
Altro
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
i
denominazione:
Laboratorio di Virtual Prototyping & Reverse Modeling
Presupposti:
Il Laboratorio di Reverse Modeling & Virtual Prototyping si propone come un
insieme di spazi, attrezzature e risorse, rivolto alla formazione di un sistema
58
attività svolte
polivalente la cui funzionalità di base è di fornire tutti gli strumenti necessari alla
formazione dell’allievo di Disegno Industriale nel processo di progettazione e
formazione del prototipo digitale, inteso come simulazione del reale in tutti i
suoi aspetti (formali, funzionali, strutturali), d’oggetti di prodotto e d’interni del
Disegno Industriale.
Attività svolte:
_Progetto di ricerca “Metodologie per il rilievo e la visualizzazione di oggetti
d’uso” svolto dall’unità di ricerca locale del Politecnico di Milano all’interno del
CoFin 2002 “Metodologie innovative integrate per il rilevamento dell’architettura
e dell’ambiente” coordinato dal prof. Mario Docci. Coordinatore locale: Marco
Gaiani. Gruppo di lavoro: Fausto Brevi, Mauro Ceconello, Grazia Magrassi,
Simone Onofrio, Laura Micoli, Valerio Lovecchio
_Dottorato di ricerca “Disegno e Metodi dell'Ingegneria Industriale”. Tutor:
Marco Gaiani. Dottorandi: Laura Micoli, Valerio Lovecchio
Anno d’attivazione:
Attivo dal 1 settembre 2003
Rappres.
Multisens.
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
5c Eventuali specifiche di - Design del
ambito (es: la
Prodotto
rappresentazione è
Industriale
Modellazione
Virtuale
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Simulazione
e scrittura
[ ] Strutturata
[x] Marginale
[ ] Assente
Sistemi
[ ] Strutturata
[x] Marginale
[ ] Assente
Altro
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[x] Assente
59
1
dati Università di
appartenenza
dati Dip./Lab./..
di appartenenza
Università degli Studi "G. d'Annunzio", Chieti - Facoltà di Architettura di
Pescara.
Viale Pindaro 42
65127 Pescara
DSSARR Dipartimento di Scienze, Storia dell’Architettura,
Rappresentazione. Laboratorio di Rappresentazione Digitale
Restauro,
2
Livio Sacchi, professore ordinario di Disegno (ICAR 17)
Maurizio Unali, professore associato di Disegno (ICAR 17)
4a Dati corso di
fase di attivazione
(specificare)
denominazione
presupposti e
attività svolte
n° studenti
annuali/totali
Laurea triennale in Scienze e Tecniche dell’Architettura
Corsi di Rappresentazione architettonica attivati a.a. 2003-2004
Primo anno (8 cfu)
- Fondamenti e applicazioni di geometria descrittiva (4 cfu)
- Storia della rappresentazione (2 cfu)
- Disegno digitale 1 (2 cfu)
Secondo anno (8 cfu)
- Rilevamento architettonico e ambientale (4 cfu)
- Tecnologie digitali per il rilevamento
architettonico e urbano (2 cfu)
- Disegno di progetto (2 cfu)
Terzo anno – orientamento in Disegno (14 cfu)
- Disegno dell’architettura 1 (4 cfu)
- Tecniche di rappresentazione (2 cfu)
- Disegno digitale 2. Modellazione 3D e VRML (4 cfu)
- Rappresentazione e comunicazione digitale dell’architettura.
Web design/multimedia/animazione/video (2 cfu)
- Comunicazione visiva (2 cfu).
Laurea Specialistica in Architettura (2 anni)
Corsi di Rappresentazione architettonica attivati a.a. 2003-2004
Primo anno (4 cfu)
- Disegno (4 cfu)
Secondo anno (4 cfu)
- Rappresentazione digitale 1 (4 cfu)
Orientamento in Disegno
Un insegnamento a scelta tra:
- Rappresentazione architettonica (5 cfu)
- Rappresentazione digitale 2 (5 cfu)
Percorso di studi in Disegno, V anno, ordinamento CEE (a.a. 2003-2004)
60
Rilevamento architettonico 2 (120 ore)
Teoria e storia dei metodi di rappresentazione (120 ore)
Disegno dell’architettura 2 (120 ore)
Disegno automatico (120 ore)
Tecniche della rappresentazione (120 ore).
4b Offerta
corso:
didattica
del
Rappres.
Multisens.
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Modellazione
Virtuale
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Simulazione
e scrittura sw
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Sistemi
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Altro
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
ambito (es: la
rappresentazione è
5a Dati laboratori attivi o in- Laboratorio di Rappresentazione Digitale (diretto da Maurizio Unali)
fase
di
attivazioneDottorato di Rappresentazione e Rilievo dell’Architettura e dell’Ambiente
(specificare)
(coordinato da Carlo Mezzetti).
- www.rappresentazione.it
denominazione
presupposti
attività svolte
Rappres.
Multisens.
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Modellazione
Virtuale
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Simulazione
e scrittura
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Sistemi
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Altro
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
ambito (es: la
rappresentazione è
61
1
dati Università di
appartenenza
2
dati Dip./Lab./..
di appartenenza
Università degli Studi di Roma “La Sapienza”
Facoltà di Architettura “Valle Giulia”
Corso di Laurea in Grafica e Progettazione Multimediale
Prof. Arch. Roberto de Rubertis, Presidente del Corso di Laurea in Grafica e
(titolo, nome, ruolo, Progettazione Multimediale, Ordinario di Disegno dell’Architettura
Prof. Arch. Tommaso Empler, Docente di Disegno Automatico, Corso di Laurea in
(titolo, nome, ruolo, Grafica e Progettazione Multimediale, Professore a contratto
4a Dati corso di
Corso di Laurea in Grafica e Progettazione Multimediale
laurea/studi attivati o in A.A. d’attivazione 2002/2003
fase di attivazione
400 studenti al primo anno
(specificare)
denominazione
presupposti e
attività svolte
n° studenti
annuali/totali
4b Offerta
corso:
didattica
del
Rappres.
Multisens.
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
4c Eventuali specifiche di Metodo di
ambito (es: la
approccio
rappresentazione è
figurativo
Modellazione
Virtuale
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Incentrata sul
linguaggio
architettonico
Simulazione
e scrittura sw
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Sistemi
[ ] Strutturata
[x] Marginale
[ ] Assente
Altro
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
5a Dati laboratori attivi o inLa maggior parte dei corsi presenta all’interno dei laboratori che si svolgono in
fase
di
attivazioneun’aula informatica.
(specificare)
denominazione
presupposti
attività svolte
62
Rappres.
Multisens.
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
ambito (es: la
rappresentazione è
Modellazione
Virtuale
Simulazione
e scrittura
[x] Strutturata [x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Marginale
[ ] Assente
[ ] Assente
su esperienza di
arte
contemporanea
Sistemi
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Altro
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
63
1
dati Università di
appartenenza
2
dati Dip./Lab./..
di appartenenza
Corso di Laurea in “Multimedialità e Discipline Artitistiche, Musicali e dello
Spettacolo” (MultiDAMS)
Facoltà di Scienze della Formazione
Università di Torino
via S.Ottavio 20 – Torino
Dipartimento di Informatica
c.so Svizzera 185
Torino
Vincenzo Lombardo
(titolo, nome, ruolo, Professore Associato di Informatica
Docente di “Elaborazione digitale del suono e delle immagini” e di “Progettazione
multimediale”
Attività di ricerca su: Audio per la multimedialità, Strumenti automatici per la
composizione e la performance in musica, Tecniche di intelligenza artificiale per la
realizzazione di personaggi, Drammaturgia interattiva
4a Dati corso di
Corso di Laurea in “Multimedialità e Discipline artistiche, musicali e dello spettacolo”
laurea/studi attivati o in (MultiDAMS)
fase di attivazione
Insegnamenti di tipo umanistico (60 crediti di istituzioni di arte, musica e spettacolo,
(specificare)
storia contemporanea, design, letteratura) e di tipo informatico (60 crediti di
informatica di base, applicata, elaborazione suono e immagini, computer grafica,
denominazione
interazione unomo-macchina, progettazione multimediale), e infine marketing e
presupposti e
attività svolte organizzazione, cultura dei nuovi media, lingua inglese.
anno d’attivazione Anno di attivazione: 2000-01
Studenti annuali: 120 (numero chiuso) – Attualmente circa 500 studenti totali.
n° studenti
annuali/totali
4b Offerta
corso:
didattica
del
Rappres.
Multisens.
[ ] Strutturata
[x] Marginale
[ ] Assente
Modellazione
Virtuale
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Simulazione
e scrittura sw
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Sistemi
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[x] Assente
Altro
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
ambito (es: la
rappresentazione è
5a Dati laboratori attivi o inLaboratorio multimediale G. Quazza
fase
di
attivazione
(specificare)
Produzione e post-produzione audio/video
Computer grafica 3D
denominazione
Elaborazione audio/video in tempo reale
presupposti
Applicazioni intelligenti
attività svolte
Video streaming
64
anno d’attivazione Redazione TG Università di Torino
Rappres.
Multisens.
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Modellazione
Virtuale
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Simulazione
e scrittura
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Sistemi
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Altro
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
ambito (es: la
rappresentazione è
65
1
dati Università di
appartenenza
2
dati Dip./Lab./..
di appartenenza
Facolta di Scienze Matematiche Fisiche Naturali
Dipartimento di Informatica
Prof. Nello Balossino, Associato, Responsabile Laurea Specialistica in Realtà
(titolo, nome, ruolo, Virtuale e Multimedialità
4a Dati corso di
fase di attivazione
(specificare)
denominazione
presupposti e
attività svolte
n° studenti
annuali/totali
4b Offerta
corso:
didattica
del
Corso di Laurea in Informatica
Laurea Specialistica in Realtà Virtuale e Multimedialità
II° anno di attivazione
N° studenti 25 su 52
Rappres.
Multisens.
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[x] Assente
Modellazione
Virtuale
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Simulazione
e scrittura sw
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Sistemi
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Altro
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
ambito (es: la
rappresentazione è
5a Dati laboratori attivi o in Laboratorio di Informatica Grafica
fase
di
attivazione Laboratorio di Realtà Virtuale
(specificare)
denominazione
presupposti
attività svolte
66
Rappres.
Multisens.
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[x] Assente
Modellazione
Virtuale
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Simulazione
e scrittura
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Sistemi
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Altro
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
ambito (es: la
rappresentazione è
67
1
dati Università di
appartenenza
Università degli Studi di Bologna
II Facoltà di Ingegneria
2
dati Dip./Lab./..
di appartenenza
DIEM- Dipartimento di Ingegneria
aeronautiche e di metallurgia.
delle costruzioni
meccaniche,
nucleari,
Prof. Franco Persiani
(titolo, nome, ruolo, Preside della II Facoltà di Ingegneria dell'Università di Bologna
Docente del Corso di Disegno di Macchine presso la I Facoltà e del corso di
Costruzioni Aeronautiche presso la II Facoltà.
Membro dell'Agenzia Nazionale per la Sicurezza del Volo
Ing. Francesca de Crescenzio
(titolo, nome, ruolo, Ricercatore presso la II Facoltà di Ingegneria
Dottore di Ricerca in Disegno e Metodi dell'Ingegneria Industriale (raggruppamento
scientifico didattico ING-IND/15)
Docente del Corso in “Metodi di Progetto per l'Ingegneria Industriale” al 1° anno della
Laurea Specialistica in Ingegneria Meccanica.
Attività di Ricerca svolta presso il Laboratorio di Realtà Virtuale e Simulazione
dell'Università di Bologna
4a Dati corso di
fase di attivazione
(specificare)
denominazione
presupposti e
attività svolte
n° studenti
annuali/totali
4b Offerta
corso:
didattica
del
Presso le sedi di Forlì della seconda Facoltà di Ingegneria sono attivati i Corsi di
Laurea in Ingegneria Meccanica ed Aerospaziale e i Corsi di Laurea Specialistica in
Ingegneria Meccanica ed Aerospaziale.
Mediamente il numero di iscritti ai Corsi di Forlì è superiore a 200.
Rappres.
Multisens.
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Modellazione
Virtuale
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Simulazione
e scrittura sw
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Sistemi
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Altro
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
ambito (es: la
rappresentazione è
5a Dati laboratori attivi o inLaboratorio di Realtà Virtuale e Simulazione
fase
di
attivazioneVISUALIZZAZIONE
-WORKBENCH
(specificare)
-SISTEMA MULTI SCHERMO tipo CAVE
denominazione
-COCKPIT VIRTUALE
presupposti
RICERCA
attività svolte
VIRTUAL COCKPIT DESIGN
68
-ARCHEOCAD
-3D AUTOMATIC TERRAIN VISUALIZATION
-AUTOMATIC AIRCRAFT DESIGN
-AIRCRAFT SIMULATION FOR SCIENTIFIC PURPOSE
-CIVIL UNMANNED AERIAL VEHICLES
MISSION SIMULATION
-AUGMENTED REALITY BASED MANTEINANCE
-AR SURFACE CATCHING
Rappres.
Multisens.
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Modellazione
Virtuale
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Simulazione
e scrittura
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Sistemi
[x] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
Altro
[ ] Strutturata
[ ] Marginale
[ ] Assente
ambito (es: la
rappresentazione è
69
Memorie presentate al 1° Convegno Tecnico Scientifico
Torino 29, 30, 31 Ottobre 2001
M.Valle
Advanced Visual Systems
Un sistema di visualizzazione immersiva ad alte prestazioni
S.Cerutti, A. Rocca
Alenia Aerospazio - Divisione Aeronautica, CETENA,Torino/Genova
Sviluppo di simulazioni distribuite HLA: una caso studio in campo aeronavale
M.Spinoni
Alenia Aerospazio – Divisione Aeronautica
Tecnologie virtuali per la progettazione di sistemi complessi: l’approccio integrato di Alenia Aeronautica
C.Paccagnini, P. Marucchi, A. Saluzzi
Alenia Spazio
Gli ambienti di Realtà Virtuale nell’ingegneria dei sistemi spaziali: il loro utilizzo nelle fasi di analisi e design
P.Carcerano, M. De Bonis Sciaraffia
Carcerano
Metodologia di sviluppo di progetti industriali basato sulla simulazione virtuale
G. Persechino, M. De Mizio, P. Leoncini
Centro Italiano Ricerche Aerospaziali
Esperienze di Realtà Virtuale al Centro Italiano Ricerche Aerospaziali
G. Varalda
Centro Ricerche FIAT
Le tecnologie di Realtà Virtuale e il veicolo intelligente del futuro
P. Proietti
Datamat
Simulazione chirurgica: tecnologie, applicazioni, prospettive
A. Milite, G. Monacelli, F. Sessa
ELASIS S.C.p.A.
Ambiente virtuale per la progettazione degli interni di un veicolo
M. Peccini, P. Cerrito
Elettronica
La difesa elettronica negli scenari operativi: simulazione in "Real-Time"
S. Mottura, G. Viganò, M. Sacco
ITIA-CNR
La Realtà Virtuale per la progettazione, la Simulazione, la Verifica di Processi Produttivi
C.V. G. Cavo Dragone
Marina Militare Italiana
Marina Militare: impiego del simulatore AV 8-B
D. Borra
No Real- Virtuality & New Media Applications
Usare oggetti virtuali in Internet: virtual design/virtual prototyping/virtual use
A. Sanna, B. Montrucchio, C. Zunino, P. Montuschi
La realtà virtuale e la visualizzazione scientifica: strumenti e tecniche per migliorare la comprensione dei dati
A. Adriano
70
STA Computer Grafica
La realtà virtuale immersiva nell’ideazione e nello sviluppo progettuale di nuove vetture
Gen. A. Genzardi
Uff. Project Manager – Esercito Italiano
La simulazione come strumento addestrativo nell’Esercito Italiano
F. De Crescenzio, F. Persiani
Università di Bologna – DIEM
Sviluppo di tecniche Augmented Reality per la manutenzione aeronautica
A. Bruzzone
Università di Genova- DIP
Supply Chain Management over the web in Aerospace Industry by using Simulation: WILD
G. Haus
Università di Milano
Formazione universitaria nell’area della comunicazione digitale
B. Sorensen
USAF Research Lab
Realism Through Gaming and Simulation
Torino, 28, 29 Ottobre 2002
A. Martelli, C.M. Paccagnini, P.Maggiore, G.P. Zoppo
Alenia Spazio
L'uso di ambienti di Concurrent Engineering nella progettazione di sistemi spaziali
G. Ferrara
ENAV
Le Attività di Simulazione e Sperimentazione pre-operativa presso il Centro Sperimentale CNS/ATM di ENAV
SpA
P. Battino, M. Di Marco, P. Scrivani, S. Tiberia
Deep Blue
Mediterranean free flight: verifica sperimentale di concetti e procedure tramite la Real Time Simulation
A. Liverani
Università di Bologna - DIEM
Multi-screen Virtual Reality simulations
P. Nurra, M. Corazza
Alenia Aeronautica
Applicazioni di Realtà Virtuale per addestramento in campo aeronautico
A.Bruzzone, C.Briano,M.Brandolini, S.Capasso
Università di Genova - DIP
Innovative Application of High Level Architecture in SimulationTraining-Networking for Equal opportunities in
Transport
P. De Angelis
Datamat
SYNFUL, una ricerca su CGF (Computer Generated Forces) e sulla simulazione del comportamento umano
P. Petrova,F. Camponeschi
Petrova
Simulazione e Terrorismo (Uno strumento virtuale contro una minaccia reale)
A. Zini, A. Lommi,D. Tozzi, R. Necrisi,M. Peverero,P. Castelli, M. Raffa, R. Costa, D. D'Eugenio
71
Cetena
Utilizzo di tecniche di prototipizzazione virtuale in campo navale
M. Valle
AVS
User-in-the-loop: Supporto al Computational Steering in ambiente di simulazione
P. Carcerano
Carcerano
New York: un laboratorio di estetica e tecnologia
M. Garetti, M. Macchi, S. Terzi
Politecnico di Milano
Progettazione integrata di sistemi manifatturieri: generazione automatica di modelli di simulazione
M. Turinetto
3DTech
Simulatore di guida per autobus
D. Bertolino, F. Palma, D. Peretto, G. Turi, G. Varalda
Centro Ricerche FIAT
Un simulatore di veicolo con tecniche di realtà Virtuale per lo sviluppo di veicoli innovativi
F. Marangon, G. Righetti, V. Cerreta, G. Valfrè
D'Appolonia
Un DSS per la Gestione del Traffico e dell'Ambiente in Ambito Urbano
L. Berlincioni, C. Palazzini,G. Fischer
Trenitalia
Il primo simulatore di condotta ferroviario italiano
S. Frazzetta
SIA
Distributed Training Facility, ovvero il contatto interattivo, multimendiale e distribuito tra Istruttore e Studente
R. Ansaloni
SGI
Realtà Virtuale Remota: recenti esperienze Silicon Graphics
A. Sanna, C. Zunino
La realtà virtuale e il commercio elettronico: le tecnologie per portare il 3D sul web
G. Civati, S. Vacchi, D. Marini, A. Rizzi
Università di Milano
Neo Euclide: un sistema per l'animazione digitale real-time
M. Filippi, A. Pellegrino, M. Ruffinatto, C. Viano
Politecnico, Architettura
La simulazione e la comunicazione del progetto illuminotecnico: il caso di Palazzo Madama in Torino
M. Forte
CNR-ITABC
Archeologia, territorio e realtà virtuale: la ricostruzione del paesaggio archeologico di Aksum (Etiopia)
D. Borra, M. Forte, E. Pietroni, C. Rufa
No Real, CNR-ITABC, ARACNET
La Cappella degli Scrovegni in Realtà Virtuale: musealizzare il virtuale
M. Malcangi, R. De Tintis
DSP
Sincronizzazione labiale e modellazione facciale in tempo reale per l'animazione di personaggi virtuali
72
G. Zanetti
Un sistema multiprocessore per la simulazione della chirurgia sull'osso temporale
M. Bergamasco, A. Frisoli, C.A. Avizzano, D. Checcacci, F. Salsedo, F. Tecchia
PERCRO, Scuola Superiore Sant’Anna, Pisa
Interfacce Aptiche per Simulatori
Torino 3-4-5 Ottobre 2003
Ricostruzione 3D di Manovre Acrobatiche su Web
Il caso di studio delle Frecce Tricolori
Luca Chittaro, Stefano Burigat, Jacopo Cuttini
HCI Lab, Dept. of Math and Computer Science
University of Udine
via delle Scienze 206, 33100 Udine, Italy
+39 0432 558450
[email protected], [email protected]
La disponibilità di tecnologie per la realizzazione di contenuti tridimensionali su Web consente ormai di
sviluppare simulazioni realistiche di eventi complessi e di renderle fruibili al pubblico attraverso Internet. In
quest’ottica, abbiamo sviluppato un progetto mirato alla ricostruzione 3D delle evoluzioni aeree compiute
dalla Pattuglia Acrobatica Nazionale “Frecce Tricolori”. Il sito Internet sviluppato, disponibile all'indirizzo
http://frecce3d.uniud.it, oltre a permettere agli utenti di assistere alle acrobazie della Pattuglia da vari punti di
vista privilegiati (da terra o su “elicotteri” virtuali), consente di stare seduti negli abitacoli degli aerei, girando
la testa a piacimento verso gli altri aerei che volano in formazione.
Lo sviluppo del progetto e’ avvenuto in più fasi: (i) inizialmente sono stati acquisiti i dati tecnici necessari
attraverso incontri mirati con i piloti della Pattuglia, (ii) in seguito, si e’ passati alla ricostruzione vera e propria
in linguaggio VRML del velivolo, dell’ambiente e delle evoluzioni acrobatiche, (iii) e’ seguito un processo
iterativo di verifica di conformità mediante beta-testing da parte dei piloti e successivi raffinamenti, fino ad
ottenere un mondo virtuale che coincidesse il più possibile con la reale esperienza di un'esibizione della
pattuglia, (iv) l’ultima fase ha riguardato l’ottimizzazione del codice ai fini del suo uso da parte di utenti
Internet. Infatti, nello sviluppo di contenuti Web 3D, la ricerca del realismo entra spesso in conflitto con la
scarsa potenza dei computer usati dagli utenti finali: e’ quindi indispensabile sia limitare le dimensioni dei file
da scaricare che il carico computazionale richiesto dall’animazione 3D.
Il progetto ha richiesto di affrontare e risolvere problemi di natura estremamente differente, dalla
realizzazione e successiva semplificazione geometrica del modello dell’aereo all’implementazione di un
algoritmo per la simulazione del fumo basato sull’utilizzo di superfici bidimensionali; dall’ottimizzazione del
codice di animazione all’individuazione e risoluzione di problemi grafici dovuti all’estrema eterogeneicità delle
piattaforme su cui il mondo deve essere eseguito; dalla predisposizione di telecamere per l’osservazione
delle evoluzioni da punti di vista spettacolari e allo stesso tempo informativi all’inserimento di effetti sonori
tridimensionali. Il lavoro svolto ha consentito altresì di individuare gli aspetti critici nella realizzazione di
questo tipo di progetti al fine di predisporre metodologie di sviluppo adeguate a future implementazioni.
73
Progetto e Sviluppo di Simulatori di Volo per Applicazioni Didattiche
Fulvia Quagliotti
Politecnico di Torino - DIASP
fulvia.quaglio
[email protected]
Barbara Pralio
Politecnico di Torino - DIASP
[email protected]
Andrea Sanna
Politecnico di Torino - DAUIN
[email protected]
Gli strumenti di simulazione e realtà virtuale hanno incrementato il loro utilizzo ed attirato crescente
attenzione in molteplici campi di ricerca e applicazione, quali l’addestramento, l’intrattenimento e, non da
ultimo, la didattica. Nell’ambito dell’attività didattica assume fondamentale importanza tenere in
considerazione aspetti chiave quali la necessità di impiego di hardware non specializzati di basso costo,
spesso equipaggiati con software non proprietario disponibile per varie piattaforme.
Il presente lavoro propone il progetto e lo sviluppo di un simulatore di volo basico, destinato appunto
all’impiego in ambito didattico, sfruttando le attrezzature dei laboratori sperimentali dipartimentali. L’obiettivo
principale di tale attività consiste nel fornire uno strumento semplice per lo studio della risposta in manovra di
velivoli appartenenti a categorie diverse, l’analisi dei modi propri del velivolo e la comprensione dei
meccanismi di valutazione delle qualità di volo e delle caratteristiche di manovrabilità dell’aeromobile.
I punti chiave di tale progetto, che ha visto coinvolti due gruppi di ricerca del Politecnico di Torino – l’uno
appartenente al Dipartimento di Ingegneria Automatica ed Informatica, l’altro appartenente al Dipartimento di
Ingegneria Aeronautica e Spaziale – sono rappresentati dalla modellizzazione della dinamica del velivolo e
dell’ambiente circostante e dalla realizzazione di uno scenario virtuale di base. Il modello matematico,
realizzato parte in linguaggio FORTRAN e parte in linguaggio C++ per gestire l’interfaccia con lo scenario,
risulta costituito dai seguenti moduli:
-) il modello matematico completo della dinamica del velivolo, che offre la possibilità di utilizzare il metodo dei
quaternioni e di studiare, così, senza limitazioni anche le caratteristiche di volo di velivoli ad elevata
manovrabilità;
-) il modello matematico del sistema propulsivo, che offre la possibilità di effettuare la simulazione
di volo sia di velivoli turbogetto sia di velivoli motoelica;
-) il modello matematico della turbolenza atmosferica, che fa riferimento al modello di Dryden.
Lo scenario virtuale, realizzato mediante librerie OpenGL, consente di visualizzare paesaggi definiti
semplicemente tramite mappe di altezze, sulle quali vengono mappate le texture. Ai fini di una miglior
comprensione delle variabili in gioco e del comportamento del velivolo durante le manovre, è prevista la
visualizzazione di un head-up display semplificato, contenente le sole informazioni ritenute essenziali per il
volo. L’utente ha la possibilità di selezionare una visuale interna oppure esterna al velivolo, in modo da poter
valutare accuratamente il comportamento del velivolo stesso.
Le caratteristiche chiave, che sono anche alla base di scelte progettuali quali l’elevata semplicità dello
scenario, sono rappresentate dalla facilità d’uso, a partire da quella dei comandi di volo, e dalla possibilità di
impiego su PC di fascia bassa, quali quelli normalmente disponibili nei laboratori informatici per la didattica.
Le future prospettive, collegate ad attività attualmente in fase di realizzazione, sono:
-) l’aumento del livello di interattività attraverso l’inserimento di comandi da joystick/pedaliera;
-) la realizzazione di un pannello strumenti virtuale che permetta di tenere sotto controllo i parametri di volo
ed i sistemi di bordo;
-) l’inserimento di strumenti di analisi dei dati, da realizzarsi in real-time con la simulazione di volo.
74
Normativa IASO
La Simulazione Aeronautica su personal computer a supporto della tradizionale attività di
addestramento e perfezionamento alle discipline aeronautiche
Turilli Anatolia
IASO
International Aeronautical Simulation Organization
Via Epomeo,463 - 80126 - Napoli
http://www.iaso.net
[email protected]
Elia Lombardo
virtuAltalia
http://www.virtualitalia.it
[email protected]
Alessandro Mavilio
IASO
[email protected]
Giorgio Oliva
IASO
[email protected]
Cinque anni di studio sul fenomeno della simulazione aeronautica su Personal Computer diffusasi
velocemente nel mondo grazie all’avvento di software specifici, di macchine potenti ed in particolare della
rete internet, ci hanno permesso di documentare il nostro metodo come risultato finale della nostra attività
che ci ha visti nel tempo come protagonisti nel proporre un reale sistema professionale di simulazione
aeronautica su Personal Computer, agli addetti ai lavori ed in particolare alle scuole di volo ed agli istituti
tecnici aeronautici per l’introduzione di questa nuova disciplina nei tradizionali corsi di studio.
La Normativa IASO è il passo conclusivo della nostra attività di ricerca, di raccolta, di analisi e di test di
svariate migliaia di componenti hardware e software per la realizzazione di uno strumento ideale versatile ed
economico in grado di riprodurre fedelmente in regime di condivisione telematica.e realtà virtuale, le attività
aeronautiche di navigazione aerea, pilotaggio di velivoli e di controllo dello spazio aereo.
Si citeranno in particolare alcuni dei nostri test effettuati in collaborazione con il centro addestramento
personale navigante dell’Alitalia e con Skymaster scuola di volo della Alitalia.
Napoli 13 magggio 2003
Anatolia Turilli
IASO
75
SMART-FDIR: Modellizzazione di un satellite a elevata autonomia
Andrea Guiotto
Alenia Spazio S.p.A.
Software & Simulation Architectures
Phone: +39 011 7180203, Fax: +39 011 7180036
E-mail: { [email protected] }
Carlo Paccagnini
Alenia Spazio S.p.A.
Software & Simulation Architectures
Phone: +39 011 7180928, Fax: +39 011 7180036
E-mail: { [email protected] }
Ad oggi le attività spaziali sono caratterizzate da un aumento di constraints in termini di capacità di
processamento dei dati di bordo e di complessità funzionale combinati ad una riduzione dei costi e della
schedule.
Questo scenario comporta necessariamente impatti al software di bordo con particolar enfasi alle interfacce
tra il software e i requisiti di sistema e di missione.
Sorge quindi la domanda: come migliorare l'efficacia dell'ingegneria di un sistema software spaziale? Cioè
come è possibile migliorare le eree dell'autonomia e della gestione delle anomalie, mantenedo la qualità
necessaria con rischi accettabili ?
All'interno degli studi di ricerca dell'Agenzia Spaziale europea (ESA), Alenia Spazio & Politecnico di Milano
hanno cercato di rispondere a queste domande investigando il valore aggiunto delle tecnologie di AI
nell'implementazione di un simulatore della gestione delle anomalie di bordo con real-time performance,
solida architettura, capacità di auto-apprendimento e di decision making, chiamato SMART-FDIR.
Il progetto SMART-FDIR ha sviluppato un prototipo in Matlab-Simulink, validando le tecniche di Fault
Detection, Identification & Recovery (FDIR) rispetto ad un approccio classico sviluppato da Alenia Spazio per
il satellite GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) dell'Agenzia Spaziale Europea.
I risultati ottenuti hanno confermato che con l'uso di tecniche di Intelligenza Artificiale è possibile aumentare
l'autonomia di sistemi spaziali nel prendere decisioni su attività da intraprendere a fronte di eventi imprevisti.
76
Stereo Vision nella guida di velivoli UAV
Marco De Mizio
[email protected]
Paolo Leoncini
[email protected]
CIRA (Centro Italiano Ricerche Aerospaziali)
Via Maiorise – 81043 Capua (CE) Italy
Durante il pilotaggio da remoto dei velivoli UAV, ottenere una completa situational awareness, fattore chiave
di operazioni di volo sicure e performanti, è oggettivamente difficoltoso perché l’operatore pilota il velivolo a
distanza da una stazione di controllo a terra.
Tecniche di visione stereoscopica e visualizzazione immersiva proprie della Realtà Virtuale possono essere
impiegate vantaggiosamente per migliorare l’approccio al pilotaggio a distanza di un velivolo UAV da un
cockpit in una stazione a terra dove il pilota, indossando un casco con visori stereoscopici (HMD) e un
sistema di rilevamento dell'orientamento della testa (tracker), è in grado di vedere dal vivo le immagini video
rilevate da un sistema di telecamere stereoscopiche installate a bordo e controllarne la direzione di
puntamento attraverso i movimenti della testa. La sensazione di "sentirsi a bordo" del velivolo, diminuendo
così il gap (sia di natura cultuale/psicologica che di natura fisica) che esiste tra il pilotaggio reale e quello
“virtuale”, che tale approccio può dare al pilota fa crescere la sua consapevolezza e la sua sensibilità sugli
effetti che i comandi impartiti hanno sulla manovra del velivolo.
Ulteriore margine di miglioramento della percezione della scena esterna può venire dall’evidenziazione di
dettagli di qualche interesse per il pilotaggio, come ad esempio ostacoli sulla traiettoria. A tal riguardo, un
approccio promettente consiste nella ricostruzione tridimensionale della scena esterna al velivolo a partire da
una coppia di immagini stereoscopiche. Sulla descrizione 3D della scena esterna si può quindi effettuare
un’analisi per l’individuazione e l’evidenziazione degli oggetti in primo piano.
77
Utilizzo di tecnologie di Realtà Virtuale nell’addestramento al volo
A. Boccalatte, F. De Crescenzio, F. Flamigni, F. Persiani
Università di Bologna
Facoltà di Ingegneria, DIEM – Dipartimento di Ingegneria delle Costruzioni Meccaniche, Nucleari, Aeronautiche e di Metallurgia
e-mail: [email protected]
Tra i metodi di addestramento al volo di più recente concezione, i simulatori di volo giocano un ruolo chiave
in quanto permettono di simulare situazioni pericolose e riducono gli alti costi dei voli reali.
In questo lavoro proponiamo un sistema di addestramento innovativo basato sull’utilizzo di strumenti di
visualizzazione ed interazione propri della Realtà Virtuale nello sviluppo un nuovo approccio pedagogico
rivolto a piloti di aeromobili ab-initio ed istruttori di volo.
Il sistema è composto da tre moduli; una fase di pianificazione della missione di volo che il pilota dovrà
compiere, una sessione di simulazione di volo vera e propria ed infine un sistema di debriefing destinato sia
ad accrescere le capacità di valutazione dell’insegnante sia la comprensione delle procedure di volo da parte
del pilota.
La sessione di pianificazione della missione prevede la visualizzazione dello scenario in uno schermo retroproiettato di grandi dimensioni (1,2m x 1,2m). L’utente, utilizzando un paio di guanti virtuali dotati di
rilevamento della posizione e di attuatori elettrici, può navigare lo spazio di volo virtuale. Tramite un cursore
virtuale, dunque, egli può posizionare i way points e creare la traiettoria di volo che l’allievo-pilota dovrà
percorrere nella sessione di simulazione.
La sessione di simulazione del volo si svolge su un modello fisico di cabina di volo all’interno del quale è
montato un monitor che visualizza il pannello strumenti interamente digitale. Questa postazione è stata
inserita all’interno di un sistema di visualizzazione costituito da tre schermi retroproiettati di tipo CAVE (Cave
Automatic Virtual Environment) che avvolgono il pilota creando un ambiente virtuale semi-immersivo. Lo
scenario di volo, realizzato con mappe DEM (Digital Elevation Map) completate da textures di paesaggi reali,
è visualizzato sugli schermi che circondano la cabina di pilotaggio, offrendo al pilota un buon livello di
immersione.
Automaticamente durante la simulazione vengono registrati i parametri di volo, che permettono poi di
riprodurre il volo effettuato dallo allievo-pilota nella sessione di debriefing.
Per effettuare la sessione di debriefing, occorre equipaggiarsi con occhiali che permettano la visione
stereoscopica. Utilizzando i guanti l’utente può navigare nello scenario osservando l’aereo dall’esterno,
attivando la visualizzazione dei parametri di volo, cambiando il punto di vista, accelerando o decelerando la
sequenza di riproduzione del volo per analizzarla in maniera ottimale.
Questo lavoro è stato sviluppato nell’ambito del progetto ASIMIL (Aero user-friendly SIMulation-based
dIstance Learning ) e finanziato dalla Commissione Europea per il Quinto Programma Quadro. L’obiettivo di
ASIMIL sta nella progettazione di nuovi approcci cognitivi basati sull’uso di tecnologie emergenti per
applicazioni formative in ambito aeronautico.
78
Applicazioni di Realtà Virtuale per lo Spazio
Il punto di vista dell’utente
Autore: Valter Basso
Alenia Spazio S.p.A., Strada Atica di Collegno 253 - 10146 Torino
[email protected]
Co-Autore: Enrico Gaia
[email protected]
Co-Autore: Marinella Ferrino
[email protected]
Alenia Spazio (ALS) e’ la più grande Azienda Italiana coinvolta nello Space business mondiale (sua la
realizzazione di ca. il 50% dei moduli della Stazione Spaziale Internazionale e di molti satelliti scientifici e di
telecomunicazione). ALS e’ sensibile all’innovazione ed è da sempre attenta nel recepire nuove tecnologie ed
adattarle ai suoi prodotti/processi ad alta qualità.
La realtà virtuale sviluppatasi grazie al business dei videogames sta diventando una tecnologia che può
essere finalmente utilizzata anche per eseguire molte attività ingegneristiche. Primi utilizzi naturali sono stati:
le design review di progetto, marketing; ora se ne prefigura l’utilizzo per: training di personale a terra/in volo,
sviluppo e modifica delle procedure di integrazione e prova, definizione e gestione del layout di facility
(laboratori specializzati nella realizzazione di test complessi), visualizzazione di grandi quantita' di dati.
ALS, per questo e con questi obiettivi, partecipa da Gennaio 2000 al progetto di ricerca CE Virtual and
Interactive Environment and Workplace of the future (VIEW-of the future IST- 2000-26089); La
partecipazione che si concluderà alla fine di quest’anno, si è focalizzata nella raccolta dei requisiti utente e
nel coordinamento ed esecuzione di dimostratori tecnologici. ALS ha ora a disposizione un laboratorio di
Realta’ Virtuale Immersiva e sta incrementando il suo know-how implementando algoritmi comportamentali
da associare ai modelli CAD (che permettano di eseguire attività utilizzando entrambe le mani etc.) e
gestendo le problematiche relative ai frequenti cambi nei modelli CAD.
Lo sviluppo di interfacce sempre piu' flessibili e adattabili all’utente/cliente fornira' strumenti in grado di
sostituirsi al CAD utilizzando piattaforme scalabili, concorrenti e collaborative a basso costo, indipendenti dal
SW di simulazione scelto. La portabilita', la semplicita' di setup e di utilizzo di questi tools sono i prossimi
obiettivi nello studio della prossima generazione di interfacce uomo macchina; ALS intende partecipare al
processo di innovazione in atto.
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Status dell’arte dell’e-learning in diversi settori industriali in Europa
Maria Grazia Esposito
Alenia Aeronautica Torino
c/o EADS Deutschland GmbH, MB 31 - 85077 Manching, GERMANY
[email protected]
In questo paper si decrive un analisi dei punti chiavi dell’e-learning analizzando l’influenza delll’aspetto
pedagogico (come rendere i contenuti interessanti, e analizzando il “blended learning”), l’aspetto culturale (a
livello di nazione, localizzazione geografica, età non escludendo tipo di contenuto differenziando tra contenuti
altamente tecnici e non), i clienti (esterni all’azienda, o interni), la tecnologia (quali piattaforme, standards,
softwers disponibili, ma anche una breve panoramica delle potenziali tecnologie future), e il ROI ritorno
d’investimento. Questi fattori sono stati rivisti attraverso la reale esperienza di diverse ditte operanti in vari
setttori industriali in ambito europeo attraverso una serie d’interviste effettuate nell’ambito aeronautico con
Alenia, SAAB, EADS, BAE System, Dassault Aviation, nel settore automobilistico con AUDI , nel mondo delle
telecomunicazioni con SIEMENS, ma anche Università quali TUM (Technische Universität München), TUD
(Technische Universität Delft –NH), e il Politecnico di Torino e nell’ambito della Comunità Europea.
In base a tutti questi fattori, la preparazione di tali corsi dovrà essere diversificata, anche a livello di didattica
e interattività degli stessi.
Questo lavoro è stato commissionato da un consorzio Europeo di Training nell’ambito aeronautico/
aerospaziale. Tale settore rispetto a quello automobilistico o delle telecomucazioni, sta affacciandosi adesso
con maggiore interesse nel mondo dell’e-learning.
Il settore delle telecomunicazioni è quello più avanzato e sta già in quella fase che viene definita “Seconda
Generazione” dell’e-learning. In quanto dopo una prima esperienza ha effettuato una serie di analisi e
correzioni mirate a quelle che sono le effettive esigenze dei loro utenti, con riduzione di costi nella
realizzazione dei contenuti.
In funzione di chi sarà il potenziale utente al quale si intende proporre dei corsi utilizzando l’e-learning, si
conclude dando una serie di suggerimenti per come decidere d’implementare l’e-learning e come scegliere le
tecnologie disponibili sul mercato, come preparare i contenuti anche in base all’investimento che la propria
azienda intende effettuare.
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Progetto 4Dgea
Sviluppo di una piattaforma software, mediante la quale proporre un modello digitale dell'universo fisico,
fruibile ed aggiornabile da chiunque via Internet;
una sorta di gigantesca enciclopedia quadridimensionale condivisa.
Lorenzo Bidone
Iridium Italia
[email protected]
4DGea conterrà un modello quadridimensionale dell'universo fisico, con un livello di dettaglio particolarmente
centrato sul nostro pianeta, esplorabile attraverso Internet.
Qualsiasi luogo della Terra sarà così visitabile in tre dimensioni in qualsiasi momento del tempo.
4DGea avrà infinite applicazioni. Tra queste grande interesse è già stato manifestato dalle Istituzioni riguardo
la didattica: qualsiasi alunno del mondo potrà visitare i luoghi che fino ad oggi aveva solo immaginato
studiandoli sui libri. Intere scolaresche potranno essere guidate dagli insegnati sui luoghi delle battaglie, nelle
corti e per le strade di ogni epoca in modo da 'vivere' la storia.
Cuore di 4DGea è rappresentato da una nuova tecnica di scomposizione gerarchica dello spazio-tempo in
cellule quadridimensionali, attraverso le quali descrivere la morfologia e le traiettorie spazio temporali di tutti
gli elementi presenti.
Grazie alla tecnologia utilizzata, non sarà necessario definire da subito 4DGea in tutte le sue parti. Ampie
zone dello spazio e del tempo potranno essere lasciate grezze e in tali casi la tecnologia si occuperà
automaticamente della creazione 'al volo' dei dettagli. In tal modo la realizzazione di 4DGea potrà essere del
tutto incrementale, migliorando progressivamente grazie all'aggiunta di nuovi particolari, pur permettendo da
subito la completa esplorazione del pianeta e di qualunque altro corpo celeste, nello spazio e nel tempo. Tali
elementi potranno essere realizzati da terzi mediante un tool di sviluppo incluso nel software.
Una tipologia speciale di cellule, di tipo 'staminale', sarà totipotente, essendo in grado di generare
automaticamente i dettagli di particolari categorie di elementi, non definiti a priori dagli autori. Tali tecniche
permetteranno di esplorare un qualsiasi punto dello spazio, in un qualsiasi tempo ad un livello di dettaglio
scalabile, fra l'infinitamente grande e l'infinitamente piccolo.
4DGea diventerà una sorta di enciclopedia quadridimensionale, un progetto aperto a cui chiunque potrà
aggiungere nuove pagine.
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The Distributed Platform Facility
Risultati di una sperimentazione di training distribuito
Fabio Bello
Societa’ Italiana Avionica, SIA SpA, Strada Antica di Collegno 253 – 10146 Torino - Italy
[email protected]
Ivo Viglietti
Societa’ Italiana Avionica, SIA SpA, Strada Antica di Collegno 253 – 10146 Torino - Italy
[email protected]
Negli ultimi anni si sta finalmente affermando la consapevolezza, sia da parte dei fornitori, sia da parte dei
clienti, di quale sia il reale valore aggiunto che un adeguato sistema di training è in grado di offrire ad un
qualsiasi prodotto, che abbia una complessità tale da richiedere l’addestramento preventivo degli utenti.
Prova di questa nuova consapevolezza sono i sofisticati strumenti di addestramento PC Based che si stanno
attualmente sviluppando per il supporto di piloti e manutentori dell’EF2000.
Il passo successivo in questo processo sarà quello di predisporre degli ambienti di training che siano
facilmente accessibili dagli utenti, direttamente dai rispettivi posti di lavoro, riducendo sensibilmente i costi
legati ai viaggi e tempi necessari per raggiungere la sede ove ha luogo il corso, senza contare il risparmio di
non dover allestire dei locali idonei ad ospitare le varie sessioni di un corso.
Ovviamente, questi ambienti di training distribuito dovranno garantire almeno la stessa efficacia, flessibilità,
sicurezza ed grado di interattività dei tradizionali corsi svolti con istruttore e studenti riuniti nella stessa aula.
Il DPF, Distributed Platform Facility, è una infrastruttura di comunicazione flessibile, multimediale, interattiva,
indipendente dalla piattaforma, a basso costo, in grado di supportare forme evolute di training distribuito.
Allo scopo di verificare la validità dei presupposti metodologici e tecnologici alla base del DPF, verrà eseguita
una sperimentazione di tale piattaforma distribuita applicata ad un corso di formazione aziendale già
disponibile e, tradizionalmente, svolto in aula.
Questo paper si propone quindi di descrivere brevemente l’architettura e la tecnologia alla base del DPF, per
poi soffermarsi sulla presentazione dei risultati della sperimentazione effettuata, confrontandoli con quelli del
corso tradizionale.
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Visual Area Network: visualizzazione collaborativa a distanza
Maria Rosaria Di Fiore
Project Manager
Silicon Graphics S.p.A.
[email protected]
Visual Area Network: visualizzazione collaborativa a distanza Visual Area Network è il concetto di SGI
pensato per consentire l'accesso universale alla visualizzazione avanzata utilizzando qualsiasi computer
situato in qualsiasi parte del mondo e comunicando attraverso reti standard. Il concetto di Visual Area
Networking implica che i dati vengano conservati e processati in un solo luogo, ma siano disponibili per
l’interazione da parte degli utenti attraverso le reti abituali utilizzando qualsiasi dispositivo di tipo client, dai
tascabili ai laptop. Questo sistema consente a gruppi di lavoro, dislocati in diverse regioni del globo, di
visualizzare e interagire con i dati disponibili secondo modalità mai concepite prima d’ora.
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Tecnologie e sistemi di videoproiezione per la Simulazione e V&AR
Mauro Nosenzo
BARCO Srl Via Monferrato 7 20094 Corsico Mi
[email protected]
Cathode Ray Tube (CRT)
Tecnologie di videoproiezione
Tecnologia Raster: l’immagine è riprodotta sul tubo catodico mediante la scansione di un fascio di
elettroni. Il raster è scritto linea dopo linea sul frontale del tubo catodico (fosforo) da sinistra verso
destra e dall’alto verso il basso. Il raster può essere interallacciato (TV) o non interallacciato ( VGA,
XGA).

Tecnologia Vector (calligrafica): la scansione è vettoriale; direttamente tramite vettori o
coordinate x,y si riproducono punti o elementi (linee, cerchi, testo) molto luminosi. Tipiche
applicazioni: monitor per radar, simulatori di volo.

1.Light Valve
Polysilicon (LCD): la luce, generata da una lampada, viene polarizzata; applicando una tensione ai
pixel dei tre pannelli rosso, verde, blu (RGB), si modula il passaggio della luce polarizzata.
Digital Light Processing (DLPTM): la luce, generata da una lampada, viene riflessa da una matrice di

micro specchi.
Tecnologia 3 chips DMDTM (Digital Mirror Device): ogni dispositivo DMDTM gestisce
un colore fondamentale RGB (Red, Green, Blu).
Tecnologia single chip DMDTM: un singolo dispositivo DMDTM riflette in modo
sequenziale la luce rossa, verde, blu.
Stereoscopia applicata alla realtà virtuale
Concetti
Stereo attivo con CRT e DLP
Stereo passivo:
lineare
circolare
InfitecTM
Sistemi di videoproiezione
CadWallTM: pareti piane di proiezione fronte/retro in mono/stereo, con edge blending
Reality CenterTM: videoproiezione su schermi cilindrici, conici in mono/stereo, con edge blending
Dome: videoproiezione su schermi sferici a 180° con edge blending
CAVETM: spazio immersivo con proiezioni su più pareti piane
MOVETM: sistemi di proiezione modulari e riconfigurabili
Tables: tavoli di proiezione stereografica, orizzontale o a L
Sistemi di tracking
Ultrasonici
Laser
Magnetici
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A grid computing-based architecture for on demand movie rendering
Griglie di calcolo per il Ray-Tracing
Mario Pissardo
Politecnico di Torino, DAUIN
[email protected]
Yvonne Carpegna
[email protected]
Bartolomeo Montrucchio
[email protected]
Andrea Sanna
[email protected]
C. Demartini
[email protected]
In questi ultimi anni stanno acquisendo sempre più importanza sistemi in grado di fornire elevate
performance utilizzando tecniche di elaborazione distribuita, soprattutto nelle applicazioni caratterizzate
dall'utilizzo di ingenti quantità di risorse e da considerevoli tempi di elaborazione.
Il grid computing, ad esempio, può essere utilizzato in numerosi settori dell'elaborazione, dal data mining al
calcolo distribuito. Nonostante gli evidenti vantaggi, in ambito industriale questo tipo di soluzione è ancora
poco diffuso.
Un settore che può trarre grandi benefici dall'adozione di tale architettura è sicuramente quello della
computer grafica applicata al rendering di scene tridimensionali complesse.
In questa presentazione verrà proposta un'architettura che utilizza il grid computing per realizzare il rendering
on-demand di filmati multimediali consentendo anche a settori esterni alla ricerca di poter usufruire dei
vantaggi derivanti dall'impiego di queste tecnologie.
Tramite un'applicazone Web vengono completamente resi trasparenti aspetti complessi quali la condivisione
di risorse, l'elaborazione parallela tra più cluster e la sicurezza tipici di un ambiente distribuito.
L'architettura proposta presenta, infatti, un'interfaccia semplice ed intuitiva per la sottomissione dei parametri
e della scena da renderizzare, notificando successivamente l'utente, tramite l'invio di una mail, il
completamento dell'operazione e la disponibilità del filmato per il download.
Particolare attenzione è stata rivolta alla scelta di componenti software open-source che permettono sia di
ridurre sensibilmente i costi relativi alle licenze sia di avere il controllo completo delle funzionalità offerte dal
software, il tutto senza rinunciare a qualità e performance.
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Sviluppo di Stazione di Controllo per velivoli unmanned
in ambiente di Realtà Virtuale
S. Lo Presti
Alenia Aeronautica S.p.A.
System and Simulation Laboratories
Strada Malanghero, Caselle Torinese (ITALY)
e- mail [email protected]
F. Ruta
Alenia Aeronautica S.p.A.
System and Simulation Laboratories
Corso Marche, 41 Torino (ITALY)
e- mail [email protected]
Il Laboratorio Sistemi e Simulazione (LSIT) di Alenia Aeronautica è impegnato nelle attività a supporto dello
sviluppo e della integrazione del dimostratore tecnologico di un velivolo UAV/UCAV (Unmanned Aerial
Vehicle / Combat Aerial Vehicle). Tali attività comprendono il supporto agli specialisti di sistema per le attività
di sperimentazione e sviluppo e la definizione delle funzionalità della postazione di controllo che permetterà
all'operatore il controllo remoto del velivolo (Remote Operator Station, ROS).
Con particolare riguardo al campo dei velivoli unmanned, riveste una notevole importanza l'identificazione e
l'adozione di un processo di integrazione della componente umana all'interno del sistema che sia capace di
garantire all'operatore una corretta "percezione" ed interazione con l'ambiente operativo esterno in cui il
velivolo si trova ad operare. In questo contesto, la riproduzione di un appropriato ambiente sintetico di tipo
immersivo ed interattivo capace di stimolare opportunamente gli organi sensoriali dell'operatore, può
sensibilmente aiutare questi nel controllo del velivolo riducendo il più possibile gli errori umani che si
originano a tutti i livelli del processo cognitivo coinvolto e mitigandone gli effetti.
Nel lavoro presentato al convegno saranno descritti i concetti ispiratori e le attività di sviluppo della HMI
(Human Machine Interface) della ROS in corso presso Alenia Aeronautica.
Sarà in particolare illustrato l'approccio innovativo adottato per la realizzazione di una HMI di tipo avanzato, in
grado di massimizzare la efficacia del controllo del velivolo in tutte le fasi della missione, riducendo il carico di
lavoro dell’operatore in modo tale da consentire anche la gestione simultanea di più velivoli.
Tale HMI avanzata sfrutterà l'impiego di tecnologie di realtà virtuale e di interfacce di controllo "non
convenzionali", svincolando l'operatore dalla “fisicità” delle classiche consoles di lavoro, aumentando la
flessibilità operativa della ROS.
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Il Traffico Veicolare del Futuro
Uno sguardo in realtà virtuale
Francesco Palma
Centro Ricerche Fiat
[email protected]
Daniela Bertolino
[email protected]
Giovanni Turi
[email protected]
Il crescente contenuto tecnologico e funzionale nel mondo del trasporto terrestre sta facendo nascere un
nuovo modo di vivere i viaggi e i trasporti. I nuovi sistemi di ausilio e di intrattenimento devono garantire
facilità e naturalezza di utilizzo, devono essere sicuri e devono trasmettere la sensazione di sicurezza. In
sintesi, devono avere un’elevata qualità percepita. Occorre quindi governare un nuovo insieme di proprietà
dei prodotti e dei sistemi per il trasporto: quello dell’interazione con l’utente. La via breve per raggiungere
questi obiettivi è “immaginare il futuro provandolo adesso” con l’ausilio di sistemi che consentano di interagire
virtualmente ma fedelmente con il veicolo che si sta utilizzando e con il traffico, al fine di capire e migliorare il
progetto prima di averlo realizzato.
Dopo una breve rassegna dei sistemi utilizzati in CRF per la simulazione in realtà Virtuale, la presentazione
si concentra sui criteri, le metodologie utilizzate e le realizzazioni di scenari stradali cittadini ed extraurbani
per lo studio di sistemi e concetti innovativi di veicolo e di sistemi di supporto e intrattenimento. A questi si
associa un modello di traffico per popolare gli scenari di veicoli che possiedano un comportamento realistico
e che riconoscano le azioni di chi sta guidando.
La sfida è costituita dal conciliare le esigenze di grande fedeltà visiva con i requisiti e i limiti delle tecnologie
di RV disponibili, per garantire un’esperienza di immersione significativa.
Nella presentazione sono mostrate immagini e filmati di scenari cittadini ed extraurbani e sono presentate
alcune esperienze di utilizzo. Infine, sono delineate nuove opportunità applicative sia per il settore
industriale, sia per i settori civile e dell’intrattenimento.
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Mobile Virtual Reality (MVR): un nuovo modello di realtà virtuale
Andrea Sanna
Politecnico di Torino, Dip. di Automatica e Informatica (DAUIN)
C.so Duca degli Abruzzi 24, I-10129
[email protected]
Claudio Zunino
[email protected]
FabrizioLamberti
[email protected]
La realtà virtuale si è affermata in molte discipline come strumento di ricerca, di intrattenimento e di lavoro.
Sebbene le applicazioni di realtà virtuale siano diversificate ed eterogenee, è possibile classificarle in due
categorie: Desktop Virtual Reality (DVR) e Immersive Virtual Reality (IVR). Le applicazioni di DVR utilizzano
hardware di larga diffusione ricreando il mondo virtuale su comuni monitor; talvolta dispositivi di
visualizzazione stereoscopica e di force feedback sono usati per aumentare il realismo e l’interazione con
l’ambiente sintetico. IVR utilizza dispositivi più sofisticati e costosi per dare all’utente un senso di immersione
nel mondo virtuale, in particolare, i CAVE permettono di far vivere esperienze altamente realistiche.
Questo articolo propone un nuovo modello di realtà virtuale denominato Mobile Virtual Reality (MVR).
L’obiettivo è quello di sfruttare la diffusione dei dispositivi mobili per navigare mondi sintetici. Dispositivi come
i Personal Digital Assistant (PDA) rendono l’accesso ad Internet indipendente da vincoli di posizione e il loro
utilizzo sta velocemente diventando un importantissimo campo di ricerca. La limitata capacità di calcolo, la
ridotta dimensione dei display e la mancanza di dispositivi di interfacciamento tradizionali sono i principali
motivi che hanno finora limitato l’utilizzo di tali dispositivi in applicazioni di realtà virtuale.
In questo lavoro è presentato lo stato dell’arte nel campo della visualizzazione remota mediante PDA ed è
proposta un’architettura integrata che permette di superare i vicoli descritti in precedenza.
Il rendering è demandato ad una struttura remota costituita da un cluster di PC; il calcolo della scena è
suddiviso tra le varie macchine e l’immagine complessiva è poi assemblata e inviata al PDA. L’utente può
interagire con il mondo virtuale mediante un’interfaccia attivabile con il touch screen. L’applicazione proposta
riesce a garantire un frame rate di circa 7 fps ad una risoluzione di 150x150 pixel. La Figura 1 mostra un
esempio di visualizzazione di un modello 3D.
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Simulazione 3D di Tessuti e Capi d’Abbigliamento basata su Tecnologie Web
Luca Chittaro
University of Udine
+39 0432 558450
[email protected]
Demis Corvaglia
University of Udine
+39 0432 558413
[email protected]
La computer animation basata su simulazione fisica é un’area di ricerca di estremo rilievo per la realtà
virtuale. In tale area, si colloca la simulazione e visualizzazione 3D di tessuti e capi d’abbigliamento,
argomento di estremo interesse per settori industriali che spaziano dall’intrattenimento (cinematografia e
videogiochi) all’industria tessile e della moda. Quest’ultima, in particolare, trarrebbe beneficio dall’utilizzo di
tecnologie di realtà virtuale in due principali direzioni: la realtà virtuale consentirebbe ai designer di produrre
prototipi virtuali di abiti, valutando le alternative per i capi d’abbigliamento di una collezione senza la
necessità di produrle fisicamente; software dedicati al consumatore metterebbero quest’ultimo nella
condizione di verificare la vestibilità di un capo simulato indossato da un manichino virtuale con le sue stesse
misure (virtual try-on).
Idealmente, la simulazione 3D di un abito dovrebbe essere efficiente (possibilmente generando animazioni in
tempo reale) e fedele. Purtroppo, problematiche di complessità computazionale rendono molto difficile il
raggiungimento di tale obiettivo. Per questa ragione, gli attuali software commerciali sono orientati a
prediligere una delle due caratteristiche a discapito dell’altra. Dal punto di vista dell’industria tessile, un altro
problema irrisolto riguarda l’integrazione tra i sistemi di simulazione 3D e gli esistenti sistemi CAD.
Le nostre ricerche si svolgono in stretta collaborazione con l’industria tessile (in particolare, con il Benetton
Group) e si propongono d’investigare tre problematiche: (i) lo sviluppo di tecniche di simulazione di tessuti
finalizzate alla realizzazione di un sistema di simulazione accessibile anche da Internet; (ii) la definizione di
un formato d’interscambio dati che consenta di integrare le informazioni prodotte con le consuete tecniche di
design tessile e l’informazione aggiuntiva necessaria alla simulazione 3D; (iii) la realizzazione di un ambiente
di sviluppo software in grado di complementare i tradizionali sistemi CAD (basati su grafica 2D), consentendo
al designer di ottenere una preview 3D dell’abito in VRML e quindi consentirgli di pubblicarla facilmente su
Web.
Questo articolo riassume alcuni dei risultati raggiunti dal nostro progetto nelle tre direzioni, con particolare
attenzione alla prima.
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Virtual Prototipe Exhibition 2003
Virtual Design e nuove interfacce di navigazione
Arch. Davide Borra
Professore incaricato Corso di Studi in Disegno Industriale del Politecnico di Torino
[email protected]
La Virtual Prototipe Exhibition 2003 ha rappresentato il primo esperimento effettuato nel Corso di Studi in
Disegno Industriale del Politecnico di Torino rivolto all'esposizione di oggetti esclusivamente in forma
immateriale. Resa pubblica su Internet, raccoglie alcune riproduzioni di oggetti d'uso comune, resi prototipi
virtuali grazie alla fedele rappresentazione estetica ed alla simulazione delle funzioni.
L'utente connesso si trova a maneggiare un oggetto 3D in analogia con gli atti da compiersi realmente: apre
componenti, accede alle funzioni dell'interfaccia, preme pulsanti, ecc.. con l'esclusiva attuale intercessione
del mouse rispetto alla propria mano.
Ulteriore libertà risiede nel poter configurare l'oggetto esaminato aggiungendo, sottraendo o personalizzando
componenti. Dal prototipo si arriva al configuratore.
La novità ulteriore si intuisce nel sostituire al concetto di “oggetto” quello di “interfaccia”: costruendo forme
assemblabili quali parti componenti di un'interfaccia 3D, otterremo uno strumento di navigazione dal carattere
fortemente innovativo per semplicità d'utilizzo e efficacia.
Si apre così la strada a configuratori di prodotto ed interfacce 3D.
La VPE03 è visitabile all'indirizzo “www.polito.it/disegno industriale” sezione “Disegno industriale
>zoomZnews”
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Realizzazione del modello digitale dell'automa di Innocenzo Manzetti
G. Piraccini*, M.Tappi*, F.De Crescenzio*
*Università di Bologna
Facoltà di Ingegneria, DIEM – Dipartimento di Ingegneria delle Costruzioni
Meccaniche, Nucleari, Aeronautiche e di Metallurgia
Negli ultimi anni si assiste ad un crescente interesse per lo sviluppo di progetti di valorizzazione e
conservazione del patrimonio artistico caratterizzati da un alto contenuto tecnologico ed innovativo. Sono
sempre più frequenti, infatti, le sinergie tra operatori dei beni culturali ed esperti di Computer Grafica. E’ in
questo quadro che si inserisce l’attività di ricostruzione digitale di un meccanismo di rilevante valore storico
risalente alla metà del XIX secolo, attività che viene di seguito descritta.
Nel 1849 l’inventore Innocenzo Manzetti realizzò, dopo soli due anni di lavoro, l’automa oggetto del presente
lavoro. Si tratta di un vero e proprio capolavoro tecnologico per quei tempi. Tale automa era dotato di un
sistema pneumatico il quale, grazie ad una innumerevole serie di attuatori, gli consentiva, partendo dalla
posizione seduta nella quale si trova ora, di alzarsi in piedi, di portare un flauto alla bocca, e di cominciare a
suonare un intero brano. Il “programma” delle operazioni era “scritto” su un rullo disposto in corrispondenza
della parte addominale, con delle piste metalliche in rilievo, le quali aprivano e chiudevano altrettante valvole
pneumatiche, a loro volta responsabili del movimento degli attuatori
La ricostruzione del modello digitale dell’automa di Manzetti consente, mediante l’uso di tecniche avanzate di
modellazione e simulazione, di raggiungere tre obiettivi fondamentali. Il primo, di carattere storico-divulgativo,
consiste nella possibilità di inserire quest’automa nel suo contesto temporale mostrando come il “Suonatore
di flauto” appariva e, tramite l’animazione del modello, come si muoveva all’epoca della sua ideazione e
costruzione (1849-1850). Il secondo, basato sulla ricostruzione dei vincoli, rappresenta la realizzazione di un
documento importante per una migliore comprensione del grado di evoluzione tecnologica contenuto
nell’automa. Esso fornisce un interessante spunto per lo studio comparativo del meccanismo con le
conoscenze e le capacità dell’epoca in materia di trasmissioni meccaniche. Bisogna considerare, infine, che il
modello digitale svolge un ruolo estremamente importante al fine di conservare nel tempo il bene, o meglio la
sua rappresentazione matematica. Nel caso particolare dell’automa, di fatti, il deterioramento dei materiali
impedisce già ora di rimettere in funzione il sistema di movimentazione nella sua interezza. Oltre al fatto che
alcune parti sono andate perdute, il sistema pneumatico non è più in grado di assolvere alle funzioni per le
quali è stato progettato. Lo stesso vale per i componenti in metallo o in materiale ligneo.
Per la ricostruzione si è effettuata dapprima un’accurata campagna di fotografie digitali ad alta risoluzione e
di rilievi dimensionali delle parti, che ha portato alla costituzione di una banca dati relativa a tutte le parti del
manufatto. Successivamente, le singole parti sono state modellate al calcolatore mediante l’utilizzo di
programmi CAD 3D. Terminata la fase di generazione della geometria, si è passati all’implementazione del
fotorealismo dell’oggetto, tramite l’applicazione di textures tratte dal modello vero sulle superfici delle parti. A
questo punto il modello è stato animato grazie all’utilizzo di software molto specializzati in grado di generare
filmati dal rendering dei diversi frame.
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DigitalCity: tecniche innovative di descrizione di intere città fisiche
per l’esplorazione in realtà virtuale
Analisi delle tecniche usate per descrivere intere città esistenti,
esplorabili in tre dimensioni, localmente o attraverso Internet
Maurizio Turinetto
3DTech
[email protected]
Il progetto DigitalCity propone la realizzazione di intere città esplorabili in realtà virtuale, la cui descrizione
può essere presente sia in database locali sia distribuita su server Internet, fruibili, in questo caso, anche da
chi non possiede connessioni a banda larga.
Caratteristica peculiare di questo progetto è una tecnologia innovativa mediante cui rendere possibile la
realizzazione di ampie aree urbane, senza la modellazione completa di tutti gli elementi dell'ambiente.
Tale prerogativa è resa possibile da un sistema di generazione procedurale di vaste zone della città, a partire
da una libreria, debitamente strutturata, di modelli procedurali.
Questa tecnica, prevede comunque la modellazione puntuale degli elementi della città fisica particolarmente
significativi, demandando al sistema di generazione automatico la creazione delle aree meno importanti.
Il progetto in esame ha permesso di individuare nuovi parametri per la definizione del livello di qualità di un
ambiente virtuale riproducente un ambiente fisico: qualità grafica, verosimiglianza e corrispondenza. La prima
misura la bellezza percepita dall'utente relativamente all'ambiente virtuale. Sebbene tale parametro possa
essere molto elevato, può non veicolare una sensazione di sufficiente veridicità in coloro che conoscono
l'ambiente fisico. Per questo, il livello di verosimiglianza permette di misurare la reale impressione della
qualità generale del prodotto da parte dell'utente. La corrispondenza infine, è indice della sovrapponibilità del
modello virtuale con ogni elemento fisico relativo.
DigitalCity si pone l'obiettivo di ottenere un elevato livello di verosimiglianza pur con un basso livello di
corrispondenza, mediante lo sfruttamento di 'segni urbani': insegne di attività commerciali, segnali stradali,
nomi delle vie e così via.
Applicazioni specifiche del progetto in esame inerenti le città di Saluzzo (CN), Venaria (TO) e Grugliasco
(TO) sono attualmente in fase di sviluppo.
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Ultramundum: mondi virtuali on-line
Sviluppo di ambienti digitali multidimensionali accessibili via Internet
anche su connessioni a bassa velocità
Fulvio Dominici
Fondazione Ultramundum
[email protected]
Ultramundum si basa su una nuova tecnologia brevettata di rappresentazione e memorizzazione dei dati in
ambienti tridimensionali del tutto rivoluzionaria.
Esempi dei campi di applicazione di Ultramundum sono i videogiochi, i documentari interattivi tridimensionali,
i film e telefilm di sintesi, la televisione tridimensionale interattiva (ultravisione) e in generale tutti quei casi nei
quali si desideri porre l'utente all'interno di un ambiente tridimensionale liberamente esplorabile.
La sostanziale differenza rispetto alle tecniche normalmente usate risiede nella memorizzazione dei dati
come concetti, invece che come collezioni di informazioni digitali.
Ultramundum propone infatti di sviluppare una gigantesca “scatola di costruzioni” dalla quale prendere ogni
“mattoncino” che è necessario per la realizzazione della scena.
In tal modo si memorizza solo l'elenco dei numeri di serie degli elementi presenti in quest'ultima. Con questo
sistema la dimensione dei dati di un ambiente tridimensionale si riduce enormemente, rendendone possibile
la trasmissione in tempo reale su Internet.
I mattoncini elementari possono essere singoli elementi o aggregati molto complessi. Si possono prendere e
usare interi edifici (come la Mole Antonelliana o Palazzo Madama), loro parti (come porticati, arcate, portoni)
o singoli elementi (come fregi, capitelli, semplici mattoni). Ogni elemento è “intelligente”, cioè in grado di
adattarsi all'utilizzo. Non essendo una collezione fissa di dati ma bensì un programma vero e proprio, un
porticato può, ad esempio, allungarsi o ridursi in modo da adattarsi al particolare uso che se ne vuole fare.
Un ambiente, essendo una serie di riferimenti agli elementi della raccolta di base, può migliorare nel tempo in
modo automatico. Se un autore, infatti, decide di usare la Mole Antonelliana in un certo punto, memorizza il
numero di serie dell'elemento e non i suoi dati effettivi. Se in un secondo momento il “mattoncino” della Mole
viene migliorato, automaticamente si migliorano anche tutti i canali che ad esso fanno riferimento, senza che
gli autori debbano fare nulla.
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Marchiatura elettronica di modelli tridimensionali
Protezione del copyright per modelli descritti da mesh tridimensionali
Vito Cappellini, M. Corsini, F. Bartolini, R. Caldelli, A. Piva
Università di Firenze, Via Santa Marta 3, 50139 Firenze
[email protected]
Oggi, le capacità grafiche dei normali personal computer stanno diventando così elevate che le applicazioni
che richiedono uso estensivo di risorse grafiche stanno crescendo molto rapidamente in molti settori, come
quello dei beni culturali (riproduzione di siti archeologici, musei virtuali, ...), dell'intrattenimento (giochi,
animazioni, effetti speciali, ...), e di Internet (navigazione arricchita, commercio elettronico, realtà virtuale, ...).
Questo processo sta causando una larga diffusione di modelli 3d sempre più complessi e dettagliati. Grazie a
questo è oggi possibile visualizzare un modello gestendo in maniera efficiente il livello di dettaglio,
memorizzarlo in maniera efficace e così via.
Fino ad oggi, tuttavia, solo poca attenzione è stata rivolta al problema della protezione della proprietà
intellettuale di questo tipo di dati multimediali. Di fatto, mentre esistono moltissime tecniche e metodi per
inserire informazioni relative al copyright in immagini, documenti audio o video, solo pochissimi algoritmi sono
stati sviluppati per inserire informazioni confidenziali (per la protezione del copyright, per l'autenticazione o
altro) in modelli 3D. Una delle ragioni è che il problema della robustezza è, nel caso di marchiatura di oggetti
3D, più complesso che per immagini, audio o video, perchè i tipi di manipolazione che possono essere
effettuate su questo tipo di dato sono molto diverse.
Scopo di questa presentazione è effettuare una comparazione degli attacchi possibili su modelli 3D con quelli
possibili su immagini, evidenziando i problemi relativi ad alcuni tipi particolari di attacchi. Si analizzerà inoltre
un altro aspetto che presenta caratteristiche molto peculiari nel caso di marchiatura 3D e riguarda la qualità
visiva: in particolare si presenteranno possibili soluzioni per affrontare tale problema.
94
Iveco Stralis: strumenti interattivi per il training
Una famiglia di prodotti di simulazione e documentazione multimediale
per la formazione tecnica sui veicoli industriali
Stefano Boffetta
OTTO srl, Piazza Vittorio Veneto14, 10123 Torino
[email protected]
Alessandro Saccocci
Eltrac srl, Strada Settimo 388, Torino
[email protected]
La presente memoria illustra una gamma di prodotti pc-based di supporto alla formazione su un oggetto
complesso quale l’ultimo veicolo Iveco: lo Stralis.
I prodotti sono stati sviluppati per intervenire in tutte le fasi formative: supporto in aula, auto-formazione,
simulazione, e-learning e formazione continua. Ogni strumento è stato progettato tenendo conto dello
sviluppo parallelo degli altri.
La differenziazione tipologica delle soluzioni adottate è valorizzata dalla loro complementarietà
.
Qui di seguito presentiamo 4 prodotti.
1) Simulatore diagnostico virtuale. Viene utilizzato in aula come strumento per la formazione degli operatori
della rete di assistenza globale dell’Iveco. Permette di insegnare a diagnosticare guasti sullo Stralis in
assenza del veicolo, permettendo la formazione prima del rilascio sul mercato e in contemporanea in tutti i
paesi in cui l’Iveco è presente.
2) Computer Based Training. Si tratta di uno strumento pensato sia per il supporto in aula che per
l’autoformazione. Viene rilasciato agli operatori dell’assistenza a fine corso ed ha percorsi fruitivi liberi.
3) Simulatore web based. Qui presentiamo un esempio di una famiglia di prodotti sviluppati per la fruizione
via Internet che permettono la simulazione d’uso e di manutenzione di specifici sistemi e funzioni dello
Stralis.
4) Web Based Training. Sono moduli che compongono l’offerta di formazione a distanza della rete di
assistenza Iveco. Sviluppati con un elevato grado di interattività e di contenuti visuali, hanno un percorso
formativo lineare.
Tutte le soluzioni presentate sono state progettate e realizzate con l’idea di una famiglia di prodotti che
coprono lo spettro delle esigenze formative di Iveco. I contenuti sviluppati (testi, video, foto, illustrazioni,
grafica vettoriale e 3D) sono stati creati per essere utilizzati in più strumenti;in questo modo si sono ottenute
delle forti economie di scala che hanno permesso un contenimento dei costi realizzativi dell’intera gamma di
prodotti.
95
Algoritmi applicati alla Predizione dei Guasti
Processi Innovativi per la Riduzione del Rischio di Fermo-macchina
D’Appolonia S.p.A.
Via San Nazaro, 19 - 16145 Genova – Italia
Simone Genta
[email protected]
Antonio Reggio
[email protected]
Alessandro Scalzo
[email protected]
Il contenimento dei costi nel servizio di manutenzione in generale ha dato impulso allo sviluppo di tecniche di
ricerca operativa per la detezione automatica anticipata di situazioni critiche per il funzionamento della
macchina, in particolare lo sviluppo di un sistema di predizione dei guasti o più propriamente di segnalazione
preventiva di potenziali occorrenze di anomalie e malfunzionamenti, a partire dall’analisi dei dati diagnostici.
A valle di un sistema automatico di previsione di guasti vi è un operatore umano a cui in ultima analisi spetta
la decisione dell’intervento manutentivo. Risulta quindi necessario non solo una affidabile previsione di
guasto con relativa probabilità ma anche una “motivazione”. Questo vincolo operativo esclude di fatto
l’utilizzo di metodi tradizionali. Il sistema sviluppato ha invece conciliato
l’analisi con la estrazione e presentazione della regola originante.
L’apprendimento delle regole con cui determinare le probabilità di accadimento dei guasti avviene mediante
l’analisi comparata dello storico dei rilevamenti da parte dei sensori di vario genere installati sulla macchina e
lo storico dei guasti avvenuti. Mediante un approccio statistico/entropico viene determinato l’albero
decisionale minimo che, con un predeterminato valore di accuratezza, consente di predire l’accadimento dei
guasti.
Per validare il sistema di predizione è necessario lo sviluppo di un simulatore di macchina che fornisca uno
storico di rilevamenti, compatibile con le funzionalità della macchina stessa e nel contempo basato su regole
di guasto preimpostate, ed eventi di guasto e manutenzione simulati anch’essi sulla base di parametri. Il
sistema di predizione dovrà fornire tutte e sole le regole di guasto impostate nel simulatore.
96
Progettare il comfort dei veicoli con la simulazione in realtà virtuale
Giuseppe Varalda
[email protected]
Mauro Montiglio
Centor Ricerche Fiat
[email protected]
Nello sviluppo di nuovi veicoli è necessario, fin dalle fasi iniziali del progetto, operare scelte per trovare il
giusto equilibrio fra diverse qualità percepite dagli occupanti.
A questo scopo è essenziale il giudizio di persone esperte e di clienti potenziali, soprattutto ora che, ad
esempio per
il comfort, i maggiori disturbi sono stati eliminati e si lavora per affinamenti per cui è indispensabile un
riscontro soggettivo.
Agli strumenti di simulazione numerica utilizzati per la previsione del comportamento del sistema veicolo,
CRF ha associato la simulazione in realtà virtuale, per consentire le valutazioni soggettive senza necessità di
costruire prototipi e potendo valutare diverse alternative e condizioni ambientali in maniera realistica e sicura.
Questo approccio si è dimostrato particolarmente fruttuoso per l’analisi degli aspetti vibrazionali di nuovi
veicoli. In particolare, il simulatore in realtà virtuale del CRF è stato implementato per riprodurre le vibrazioni
a cui viene esposto l’occupante, ottenute da simulazioni numeriche dell’intero veicolo. Le vibrazioni vengono
associate alla resa visiva realistica sia dell’abitacolo che dello scenario esterno e alla riproduzione dei rumori
veicolo e ambiente, in modo coerente.
L’occupante ha così la possibilità di immergersi in un veicolo simulato, valutando il comfort vibrazionale di
diverse configurazioni.
Nella presentazione sono descritti il sistema di simulazione, l’implementazione delle sollecitazioni e degli
stimoli visivi ed acustici, e alcuni risultati delle prove, effettuate con panel di esperti e di potenziali utenti. La
presentazione è accompagnata da immagini e filmati delle simulazioni e delle sessioni di prova, su due
applicazioni impegnative: lo studio delle configurazioni della sospensione cabina dei trattori agricoli e l’analisi
del sistema di controllo del tilting di treni ad assetto variabile.
Vengono infine analizzati i vantaggi dell’utilizzo di questo approccio per una migliore progettazione di prodotti
ad alta tecnologia, sempre più vicini agli utenti; vengono infine identificate nuove potenziali applicazioni in
altri settori.
97
Utilizzo di un sistema di simulazione dei trasporti nel settore
logistico della Grande Distribuzione
Dall’utilizzo in fase di progetto alla gestione giornaliera
Paolo Savio
EUCLIDA s.r.l. – Logistica Ipercoop Distretto Adriatico
[email protected]
In fase di progettazione di un nuovo servizio logistico, sia proprietario che terziarizzato, si utilizzano
pesantemente simulazioni sia nell’ambito della movimentazione che del trasporto: l’argomento trattato sarà
proprio sul trasporto.
Se ci si propone di utilizzare un simulatore , le prime domande che il management pone sono:
Quanto costa?
Che benefici mi posso aspettare?
Mentre alla prima domanda è facile rispondere, alla seconda non lo è.
Se l’utilizzo è solo in fase progettuale, il gioco potrebbe non valere la candela.
Questo paper prende in considerazione varie possibilità nell’utilizzo di uno strumento di simulazione dei
trasporti:
Una prima fase progettuale in cui il sistema serve come “esperto” per verificare ipotesi economiche
Un secondo tipo di utilizzo per la previsione ed il “controllo” a posteriori del servizio e dei costi del
terzista
Un terzo tipo di uso per la “programmazione” giornaliera del servizio e la sua ottimizzazione
La proposta che nasce dagli usi di cui sopra è di rendere l’interfaccia dei prodotti di simulazione adatta non
solo a utenti esperti e facilitare l’alimentazione dei dati per l’uso “quotidiano”.
98
La movimentazione di merci e carri ferroviari all’interno di
un centro intermodale innovativo
La simulazione a supporto della progettazione di nuove tecnologie
Gianalberto Righetti
D’Appolonia S.p.A. – Via San Nazaro 19 – 16145 Genova
[email protected]
Giulio Valfrè
[email protected]
Francesca Vio
[email protected]
La progettazione di nuove tecnologie nel settore ferroviario e nel settore della movimentazione della merce
richiede l’utilizzo della simulazione quale strumento di valutazione, apprendimento, analisi ed ottimizzazione.
Questo principio è stato applicato nella progettazione di un terminale intermodale innovativo (del tipo ferrogomma), dove si utilizzano nuove tecnologie di trasbordo e nuovi schemi di movimentazione interna.
Il simulatore realizzato riproduce il comportamento complessivo del terminale, dall’arrivo dei mezzi alla loro
partenza (per es. tempi operativi, attese, code) comprendendo anche tutte le altre attività tipiche di un centro
intermodale (per es. gestione del magazzino, attività di amministrazione), focalizzandosi però sulle operazioni
di scomposizione e/o composizione dei treni e sulle operazioni di scarico e/o carico delle merci dai mezzi
stradali e ferroviari.
Per facilitare la comprensione del funzionamento di questa nuova tipologia di terminale, il simulatore è dotato
di un’interfaccia grafica esplicativa, che rappresenta la planimetria del terminale, sulla quale sono
rappresentate le operazioni di movimentazione delle merci e dei mezzi di trasporto. Infatti è possibile
osservare le attività di traslo-elevazione delle merci (“da a” mezzi gommati e/o “da a” carri ferroviari) e le
operazioni di trasbordo dei carri ferroviari (incluse le movimentazioni delle motrici). Il simulatore è stato
implementato utilizzando il linguaggio di programmazione Java, e poggia su una base dati per la raccolta dei
parametri di input e dei dati output. Il sistema è completamente parametrizzabile infatti è possibile definire,
per es., la planimetria del terminale, i dati operativi, le caratteriste delle unità di stoccaggio, le politiche di
gestione.
L’uso del simulatore consente quindi l’ottimizzazione della gestione del magazzino (considerando per es. la
destinazione della merce, i metodi LIFO/FIFO, l’occupazione del magazzino), della movimentazione della
merce (considerando per es. l’attività del traslo-elevatore, l’occupazione del magazzino), della scomposizione
e composizione dei treni (per es. considerando l’attività del trasbordatore, l’occupazione dei binari).
99
Numerical Simulation of Manoeuvrability of Surface Vessels
Stefano Brizzolara
Università di Genova, Dipartimento di Ingegneria Navale e Tecnologie Marine
A ship manoeuvring numerical simulator, developed at the University of Genova and already tested with
reference to different ship types, will be presented in the paper.
The implementation of the numerical simulator is done in MATLAB-SIMULINK® environment, a state of the
art standard for the simulation of dynamic systems, which permits a number of conceptual and structural
advantages in the writing of the code, against other ‘less dedicated’ environments.
The final goal is to develop a general numerical simulator for the virtual simulation of the ship and propulsion
plant dynamics.
Exploiting the modular concept of SIMULINK environment, the ship manoeuvrability in the horizontal plane,
has been developed and integrated into the main simulator as a set of different blocks. The ship block with
motion responses in 3 degrees of freedom (surge, sway and yaw), the rudder block and the relative actuators
blocks have been developed for both single and twin screw ships. The user has the ability to easily chose
and use the most suitable block for the different applications and to obtain the requested results in a friendly
graphical environment.
The manoeuvring block of the simulator has been thought also as a stand-alone instrument, useful for the
preliminary design of ship control system with regards to manoeuvrability. So the code is able to estimate the
main manoeuvring ability of the ship, given a minimal set of ship characteristics, usually known in the
preliminary stage of the project.
After having presented the general structure of the manoeuvring simulator block, the simulator results will be
validated on a specific application case for which the results of full scale trials of different manoeuvres such
as turning circle, zig zag and spiral were known. The considered vessel is characterised by a propulsion
system consisting of a twin shaft arrangement, twin rudders, controllable pitch propellers, driven, through
reduction gears, by turbocharged medium speed diesel engines.
100

Il Virtual Designer

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