Modulo Laboratorio di Disegno - Corso integrato : Architettura tecnica e Laboratorio di disegno - UniCa
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A.A. 2021-2022 29-09-21
Ingegneria Civile SINTESI DELLA LEZ 1
Corso integrato :
Architettura tecnica e Laboratorio di disegno
modulo Laboratorio di Disegno
Queste slide non possono essere utilizzate al di fuori degli scopi didattici di questo corso.
«E' vietata la copia e la riproduzione dei contenuti e immagini in qualsiasi forma.
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Docente: Ing. Cristina Vanini, PhD
introduzione
introduzione cos’è il disegno Il disegno è prima di tutto un codice di comunicazione. Ma è anche uno strumento fondamentale per studiare e comprendere la forma degli oggetti e dello spazio. Il disegno produce un’immagine della realtà, riesce a descriverla con un minor numero di segni rispetto ad altre forme di comunicazione. Pertanto è il mezzo di rappresentazione più immediato, rispetto ad altri codici comunicativi. Il linguaggio grafico è più universale di quello verbale perché i segni hanno un legame di somiglianza con la realtà. Chiaramente maggiore è il grado di astrazione del disegno e maggiore la complessità di informazioni che deve veicolare, il codice grafico non si basa più soltanto sulla somiglianza con la realtà, ma su un vero e proprio sistema di norme specifiche.
introduzione il disegno nella professione di ingegnere Il disegno è protagonista in tutte le fasi della professione di ingegnere: ideazione, progettazione, realizzazione, fruizione, monitoraggio, catalogazione dell’opera di ingegneria. Diversi “tipi” di disegno si possono distinguere in base ad alcuni fattori: - la fase progettuale che rappresenta (ideazione, definizione, esecuzione...); - la valenza comunicativa che deve avere (immediatezza, chiarezza, precisione, universalità, ambiguità…); - il destinatario della comunicazione che veicola (lo stesso progettista, i collaboratori, l’esecutore, il committente, il pubblico...); - il tipo di contenuto da rappresentare (la forma, la tecnica costruttiva, la funzione statica, la funzione d’uso, la relazione col contesto, con il fruitore, l’evoluzione temporale dell’opera); - il mezzo usato per la sua divulgazione (elaborati cartacei, stampa, media…)
introduzione il disegno nella professione di ingegnere In relazione alla combinazione dei precedenti fattori, il disegno prenderà strade diverse, scegliendo tra metodi e tecniche disponibili, per comunicare vari tipi di contenuti. Il valore oggettivo, che trova il suo linguaggio nell'universalità delle convenzioni, ed il valore soggettivo, che trova invece voce nelle qualità espressive personali, dialogano tra loro in moltitudini di elaborati prodotti dai progettisti/disegnatori per soddisfare tutte le esigenze della professione.
introduzione metodi della rappresentazione La Geometria Descrittiva è la scienza che studia la rappresentazione esatta di oggetti bi e tridimensionali, su uno o più piani di proiezione. In funzione delle necessità rappresentative e delle finalità a cui ci si riferisce, la Geometria Descrittiva ha elaborato nel tempo 4 metodi di rappresentazione, distinguibili in 2 classi o sistemi di proiezione: - Proiezioni centrali (o coniche): prospettiva; - Proiezioni parallele (o cilindriche): proiezioni ortogonali; proiezioni assonometriche; proiezioni quotate Esiste una relazione biunivoca tra oggetto rappresentato e sua immagine, prodotta attraverso uno dei metodi della Geometria Descrittiva. Cioè esiste una condizione di reversibilità per cui un metodo di rappresentazione permette di passare dalle tre dimensioni della realtà alle due dimensioni del piano e viceversa.
introduzione
tecniche della rappresentazione
La tecnica di rappresentazione è il mezzo attraverso
cui si realizza materialmente il disegno e risulta
dall’insieme di strumenti e supporti variamente
combinati e dal modo in cui si usa il segno grafico
(tipo di segno, colore, intensità etc.)
Le tecniche grafiche si possono distinguere in due
grandi famiglie:
Le tecniche manuali (si articolano a seconda delle
combinazioni di strumenti, supporti e segni grafici
prodotti manualmente)
Le tecniche digitali (si articolano a seconda delle
combinazioni di hardware e software)
Tra i testi presenti in bibliografia, si consiglia di approfondire l’argomento delle tecniche di rappresentazione
(sia manuali che digitali), con la visione del volume di R. Yee Disegno architettonico. Metodi e strumenti di
rappresentazione, Hoepli. Il volume è ricco di esempi, dei quali viene esplicitata la tecnica di realizzazione
introduzione espressività e convenzione A seconda della finalità del disegno di progetto, si spazia da una vasta gamma di gradazioni del codice visivo adottato nel disegno, che va dalla massima espressività della tecnica grafica, spesso associata ad una visione soggettiva, all’opposta massima oggettività espressa da una convenzione grafica unificata. Soggettività ↔ espressività grafica / Oggettività ↔ convenzione unificata
strumenti e supporti del disegno
Strumenti e supporti del disegno fogli Il supporto per eccellenza del disegno manuale è la carta. Esistono diversi tipi di carta con caratteristiche che li rendono adatti ai diversi tipi di tecniche di disegno. Le caratteristiche secondo cui classifichiamo il tipo di carta sono: - formato (definito secondo precise norme) - grammatura (peso - compattezza) es. fogli da fotocopie 80 g/m2; cartoncino da 220 g/m2 - finitura superficiale (liscia e ruvida) Liscia è più indicata per il disegno tecnico; ruvida per quello artistico e per le tecniche ad acqua. - colore, opacità (es. carta trasparente o lucida, semitrasparente)
Strumenti e supporti del disegno
formati del foglio
Esistono molti standard relativi a diversi
periodi e aree geografiche.
La norma UNI EN ISO 5457 * definisce il
formato e la disposizione degli elementi
grafici dei fogli prestampati per disegni
tecnici.
Noi prendiamo in
considerazione lo
standard ISO-A (serie
principale), in cui sono
normalizzate le
dimensioni dei formati
più comunemente usati
in occidente.
Il formato base
(maggiore) è l’A0: ogni
sottomultiplo dell’A0 è
caratterizzato dallo
stesso rapporto tra i suoi
lati.
* UNI Ente Naz.le Italiano di Unificazione (elabora e pubblica norme tecniche per tutti i settori industriali, commerciali e del terziario
EN identifica le norme elaborate dal CEN Comitato Europeo di Normalizzazione
ISO sigla che identifica le norme elaborate dall’ISO Organizzazione Internazionale per la StandardizzazioneStrumenti e supporti del disegno
le mine di grafite
Per il disegno a secco su carta bianca, useremo la mina di Hard 9H
grafite. 8H
+dure
Si può scegliere la classica matita di legno oppure un 7H
portamine. 6H
5H
4H
Le mine si prestano sia al disegno tecnico che a quello
3H
artistico, grazie alla vasta gamma di durezze disponibile. 2H 4
Esistono 17 gradazioni di mine di grafite: suddivise in quattro H 3
raggruppamenti di durezza (siglati H-F-HB e B). medie F 21/2
In lettere è espressa la scala britannica, mentre in numeri HB 2
quella statunitense. Nessuna delle scale è uno standard B 1
ufficiale. 2B 0
3B
Ogni disegnatore sceglierà il tipo di mina a lui più 4B
congeniale, in base al proprio tratto grafico e in base al tipo 5B
di disegno da realizzare e al supporto scelto. 6B
Ad es. per uno schizzo preparatore a mano libera sceglierà +morbide
7B
una mina più morbida, mentre per un disegno tecnico una 8B
Black 9B
mina più dura.Strumenti e supporti del disegno penne ad inchiostro Tra gli strumenti indicati ci sono sicuramente i rapidografi costituiti di un corpo, una punta con pennini di diversi spessori, una cartuccia che contiene l’inchiostro di china, e sono ricaricabili. I rapidograph sono più precisi e possono riportare anche la dicitura di compatibilità dello spessore son le norme ISO. Esistono delle penne a punta sintetica chiamate anche fineliner, che permettono di avere una resa accettabile, con un notevole risparmio economico. Le penne sono disponibili in molti spessori. Per il disegno tecnico che affronteremo nel laboratorio sono necessari diversi spessori (si consiglia di verificare se gli spessori sono nettamente distinguibili tra loro e di scegliere l’intervallo di distanza dopo averli provati: ad es. 0,1-0,3-0,5 mm oppure 0,2-0,4-0,6 mm oppure 0,1- 0,35-0,6)
Strumenti e supporti del disegno strumenti per tracciare linee curve Si usano compassi, curviliee e maschere. Il compasso si usa per tracciare archi e per riportare misure. Sono migliori i balaustroni (balaustrini se di piccole dimensioni), perché hanno l’apertura regolata mediante vite filettata che blocca l’apertura a cerniera. Il compasso deve essere dotato di accessorio per montare la penna ad inchiostro. La durezza della mina montata sul compasso deve coincidere con la mina della matita usata nel disegno. Inoltre la punta del compasso deve essere tenuta sempre appuntita (punta conica o a scalpello), per garantire la precisione del tratto. I curvilinee possono essere rigidi o flessibili. Infine esistono delle maschere per tracciare ad esempio cerchi o ellissi.
Strumenti e supporti del disegno
strumenti per tracciare linee rette
Per tracciare linee rette useremo riga e 30°
squadre, disponibili in diverse misure e
materiali. 45°
Le squadre sono di due diverse forme 60°
triangolari, e permettono di tracciare linee
parallele, perpendicolari o inclinate di 30°,
45° o 60°. 90°
Righe e squadre devono essere tenute
sempe pulite con detergente neutro o 90° 45°
alcool, onde evitare di sporcare il foglio.
Righe e squadre presentano
una faccia con scanalatura
che serve per evitare
sbavature nel disegno ad
inchiostro.
Matita e penna si usano
perpendicolari al foglio.Disegno digitale
Disegno digitale Riflessioni disegno manuale - disegno digitale Tutto ciò che studiamo può trovare applicazione sia nel disegno manuale che in quello digitale, con le opportune variazioni e considerazioni. Metodi di rappresentazione: sono sempre gli stessi codificati dalla Geometria Descrittiva, solo che il Computer può elaborarli in modo automatico. Tecniche: anche nel digitale sono varie e ne vedremo alcune (disegno raster, disegno vettoriale, CAD 2D, CAD 3D - modellazione CSG, rendering, etc. Strumenti e supporti: nel digitale sono gli algoritmi di calcolo del disegno e dell’immagine, le tecnologie software, hardware di input e output, lo schermo o la stampa.
Disegno digitale Rivoluzione Informatica È ormai diffuso sentir parlare di Rivoluzione Informatica, come quel radicale e rapido cambiamento introdotto con l’avvento del Computer in ogni settore della scienza e del quale siamo ancora partecipi e protagonisti. Nel campo del disegno, i primi esperimenti di applicazione dell’informatica risalgono agli anni Sessanta del Novecento.
Disegno digitale Tecnologie in sinergia Conta il METODO e non quale STRUMENTO usiamo. Lo strumento deve essere scelto in base a quanto riteniamo possa migliorare il processo che stiamo compiendo. Per questo presenteremo i caratteri generali di due tecnologie digitali attuali: il CAD e il BIM. Le tecnologie digitali che facilitano ed implementano il processo progettuale e di gestione del patrimonio costruito e territoriale sono molteplici. La loro applicazione nasce dalla necessità di gestione della crescente COMPLESSITÀ dei processi. Le tecnologie operano in sinergia tra loro, sono funzionali le une alle altre ed i dati veicolano tra una e l’altra.
Disegno digitale immagini raster e vettoriali La grafica digitale o Computer Graphics è la scienza che si occupa della creazione e manipolazione delle immagini attraverso il computer. Una prima classificazione, nella grafica digitale, si attua con la distinzione tra immagini raster e vettoriali. La grafica raster (o bitmap), elabora immagini costituite da una griglia di punti (pixel) a ciascuno dei quali sono associate informazioni di posizione e colore. La definizione dell’immagine è associata alle sue dimensioni (concetto di risoluzione). La grafica vettoriale elabora immagini definite da forme generate matematicamente in dipendenza da dati che definiscono punti caratteristici dell'oggetto. Pertanto la definizione dell’immagine è indipendente dalla sua dimensione, perché il disegno viene costantemente “ricalcolato/rigenerato”.
Disegno digitale l’immagine raster
Disegno digitale l’immagine raster In ogni caso si nota che i dispositivi di output (screen e plotter) sono comunque basati sul concetto di raster e risoluzione, e pertanto la grafica vettoriale viene, prima o poi, tramutata in raster. Le applicazioni raster e vettoriali non sono “compartimentate”, infatti generalmente software di grafica vettoriale supportano immagini raster (oltre che in output anche in input) e viceversa software di grafica raster hanno funzionalità di grafica vettoriale (es. Elementi con control points). Nella rappresentazione del progetto architettonico, la grafica raster occupa un posto importante nel cosidetto processo di post-produzione dell’immagine (Image Postprocessing). Anche nella fase di Mappatura (Mapping) entra in gioco la manipolazione raster dell’immagine sorgente (che non potrebbe essere migliorata a posteriori). Il problema maggiore per la grafica raster è la definizione univoca del colore, che dipende dal dispositivo di riproduzione.
Disegno digitale l’immagine raster – concetto di risoluzione
Disegno digitale
principali formati raster
.psd, .xcf, . cpt Formati di lavoro di alcuni software diffusi
*.jpg Joint Photograph Experts Group
*.tif Tagged Image File
*.png Portable Network Graphics
*.bmp Bitmap
*.gif Compuserve Graphic Interchange
FormatDisegno digitale
l’immagine vettoriale
La grafica vettoriale elabora immagini definite da forme generate
matematicamente in dipendenza da dati che definiscono
punti caratteristici dell’oggetto.
Pertanto la definizione dell’immagine è indipendente dalla sua dimensione,
perché il disegno viene costantemente “ricalcolato/rigenerato”,
e può essere ingrandito senza perdere nitidezza.
Linea vettoriale con in evidenza i
punti di controlloDisegno digitale
principali formati vettoriali
*.ai *.svg *.cdr Formati di lavoro
*.dwg *.dxf di alcuni software diffusi
*.pdf Portable Data Format
*.cgm Computer Graphics Metafile
*.ps Post Script
*.wmf Windows Metafile Format
*.pict Formato MacintoshDisegno digitale Il ruolo del disegno digitale nel progetto Come accennato nell’introduzione del corso, il disegno prende la forma del contenuto che deve veicolare e di esso esistono molte accezioni. Ci siamo occupati prevalentemente del disegno tecnico, quello che esprime in modo inequivocabile un contenuto preciso e volto alla costruzione. L’altro aspetto, a volte contrastante, sta nel disegno di divulgazione, che pone l’accento sul potere convincente della propria espressione, rinunciando sovente all’oggettività. In entrambi i ruoli il disegno digitale ha un ruolo fondamentale, perché permette l’elaborazione e la gestione di maggior complessità rispetto al disegno manuale.
Disegno digitale CAD – esordi CAD è acronimo di Computer Aided Drafting or Design? Nel primo caso viene inteso come un potente strumento per il disegno tecnico 2D, senza modificare i metodi progettuali, se non nelle caratteristiche esposte qui sotto. La computer graphics fece i suoi primi sporadici esperimenti a partire dal decennio del 1960, con applicazioni nell’industria aeronautica ed automobilistica. Le prime esperienze di progettazione con CAD ebbero luogo soprattutto nel decennio successivo e si diffusero negli anni ‘80-’90. Furono subito riconosciute al CAD (Drafting) alcune caratteristiche quali: - la possibilità di variare con facilità la dimensione del disegno; - l’elevato livello di precisione; - l’automatizzazione di procedure ripetitive; - la facilità di correzione; - la possibilità di gestione ed archiviazione di grandi quantità di dati Che non avrebbero modificato sostanzialmente i metodi progettuali.
Disegno digitale CAD - sviluppo In quei primi anni, nel CAD furono intraviste enormi potenzialità, in relazione soprattutto all’automatizzazione del processo progettuale. Il CAD fu visto come il naturale ambiente per la standardizzazione del processo industrializzato e si immaginò addirittura che potesse rendere superflua la figura del progettista. Questa tecnologia trovava naturale evoluzione nei sistemi CAM : Computer Aided Manifacturing. Inoltre era possibile gestire il disegno di curve complesse che trovavano possibilità costruttive nelle nuove tecnologie. La geometria su cui tuttora si basa la grafica vettoriale del CAD è quella delle curve NURBS (Non Uniform Rational B-Splines). Queste sono composte da punti relativi descritti in modo parametrico e la geometria è composta da curve di interpolazione (splines) che passano per punti vincolati (control points).
Disegno digitale CAD – nuove potenzialità del disegno Ma il reale apporto del CAD sta ben oltre il solo potente strumento di disegno, il suo potenziale sta tutto nell’aver cambiato il metodo della progettazione rispetto ai sistemi tradizionali (e quindi Computer Aided Design = Progettazione Assistita dal Calcolatore). E per chiarire questo aspetto dobbiamo concentrarci sulle possibilità del CAD di generare modelli, più che solo disegni. Il significato del disegnare diventa più globale, il disegno digitale è capace di simulare la realtà in modo più completo e veloce, è capace di essere supporto di informazioni in modo più organico e gestibile. Il disegno come modello digitale ha oggi un ruolo centrale nel processo progettuale. Si mostrano esempi di disegno digitale in varie fasi di progetti complessi.
bibliografia per ulteriori approfondimenti Sul tema percezione-rappresentazione del progetto. - De Rubertis R., Progetto e percezione; - Vagnetti L., Disegno e architettura - Gregory L., L’occhio confuso Sulla storia del disegno di progetto: - De Rosa A., Dall’Antichità al Medioevo - Sgrosso A., Rigore scientifico e sensibilità artistica tra Rinascimento e Barocco - Giordano A., Dal secolo dei Lumi all’epoca attuale Per il disegno digitale. - Docci, Gaiani, Maestri, Scienza del disegno, da pag. 411. Per approfondimenti sulla storia del disegno digitale: - Giordano A., Dal secolo dei Lumi all’epoca attuale, in De Rosa A., Sgrosso A., Giordano A., La Geometria dell’Immagine. Storia dei metodi di rappresentazione. UTET, Torino, 2000.
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