Lo scopo di questa esercitazione non è, né vuole essere, quello di presentare attraverso mezzi informatici, la ricostruzione fedele del Padiglione Tedesco che Mies Van der Rohe progettò per l’Esposizione Universale di Barcellona del 1929. Di questo grandioso progetto che, nel 1958, Henry-Russel Hichcoch definì come "uno dei pochi edifici attraverso il quale il 20° secolo avrebbe potuto misurarsi con le grandi epoche del passato", infatti, è già possibile trovare in Internet numerosi siti che lo presentano in maniera incredibilmente realistica.

Partendo dal concetto di ambiente O.B.M. (Object Based Modeling e dalla descrizione che Chuck Eastman ha dato dello stesso) lo scopo di questa esercitazione è stato quello di verificare con quali modalità questa teoria potesse essere applicata all’utilizzo dei programmi 3D Studio Max 2Ô e Autocad 14Ô

Letteralmente O.B.M. significa "Object Based Modeling" - "Modello basato sull’oggetto". Come definito da Chuck Eastman, per la sua esistenza, un ambiente O.B.M. richiede la rappresentazione di un progetto scomposto nelle parti che lo determinano. Questi elementi sono oggetti separati, organizzati secondo una struttura gerarchica.

Lavorare in questo ambiente presuppone oltre la conoscenza, anche l’utilizzo di termini quali primitive (primitivo), instance (esempio), object (oggetto) e class (classe). Ognuno di questi elementi concorre in modo diverso e "ricorrente" alla formazione del modello finale.

Quando si lavora in una struttura gerarchica si deve considerare come primitivo un volume creato tramite operazioni di tipo booleano su altri volumi, oppure tramite operazioni di rotazione, rivoluzione o estrusione applicate ad elementi vettoriali. All’interno della struttura gerarchica esistono numerosi primitivi di questo genere, ognuno modellato in un ambiente distinto e con caratteristiche proprie. Per questo motivo potremmo considerare come primitivo un prisma denominato "lastra di vetro", un altro denominato "profilato infisso", un altro ancora "pannello travertino". L’aspetto fondamentale delle strutture gerarchiche consiste nel fatto che ogni primitivo può essere combinato con gli altri per formare degli "oggetti".

Quando, ad esempio, il primitivo "lastra di vetro" e il primitivo "profilato infisso" sono inseriti nell’oggetto "finestra", sono considerati come degli esempi (instance), ovvero delle ricorrenze del primitivo. A loro volta gli oggetti possono essere combinati (ad un livello gerarchico più alto) per costituire delle classi nelle quali essi stessi saranno considerati come esempi.

Sulla base di questa esperienza ho potuto constatare che sebbene programmi come Autocad e 3D Studio possano ad una prima analisi avere caratteristiche simili (entrambi offrono la possibilità di disegnare in maniera precisa, è possibile operare infinite operazioni booleane, entrambi offrono la possibilità di sottoporre a rendering gli oggetti creati), presentano invece enormi e sostanziali differenze nella strutturazione dei progetti elaborati.

Queste differenze, si concretizzano, oltre che nell’impossibilità di costruire tramite 3D Studio Max, un modello organizzato gerarchicamente, consistono anche nel fatto che questo software permette solo in parte di avere come riferimento anche le implicazioni di carattere pratico che un metodo di lavoro così concepito può offrire, ovvero:

1. La possibilità di costruire modelli complessi anche su computer non estremamente potenti;
2. Il controllo delle diverse parti della gerarchia attraverso comandi di "mostra" e "nascondi";
3. Ogni modifica svolta nella catena gerarchica si ripercuote a tutti i livelli superiori;
4. Facilità di esportazione dei dati per l’utilizzo in programmi di rendering.

Tenendo presenti questi quattro punti chiave, utilizzare Autocad per costruire un modello è piuttosto semplice: tecnicamente ci sono due diversi modi di procedere, il primo utilizzando il comando Block (Blocco) ed il secondo utilizzando il comando Xref, abbreviazione di External Reference (Riferimento Esterno). Pur non addentrandosi nella descrizione completa di entrambi, occorre precisare che il loro modo di operare è fondamentalmente simile: è possibile inserire in modo ciclico gruppi o singole entità all’interno di un progetto esistente.

Tuttavia quando, tramite il comando Block, si inserisce un disegno all’interno di un altro, la dimensione del disegno cresce, divenendo la somma delle dimensioni dei due disegni; con il comando Xref, invece, è possibile collegare un disegno a un altro senza sommarne i contenuti in modo permanente e senza alterarli, permettendo quindi di avere files di dimensioni molto ridotte.

Costruito, ad esempio, l’elemento primitivo "Pannello travertino muro", una volta inserito come Xref in un livello gerarchico superiore, utilizzando l’opzione Attach (Attacca), tramite operazioni di duplicazione e scala, è stato possibile ricavare un determinato oggetto muro che, a sua volta, è stato inserito in un livello superiore andando a costituire la classe di oggetti "mura di travertino" la quale, è stata poi "attaccata" al livello più alto del modello.

Così come è possibile visualizzare il contenuto del disco fisso di un computer tramite un insieme di cartelle e di sottocartelle contenenti i files, anche con il comando Xref è possibile visualizzare i vari elementi che ricorrono nella costituzione del progetto, secondo una struttura ad albero. Poiché ogni elemento è costituito da un singolo file è possibile, grazie ad alcune funzioni offerte dal comando – Reload e Unload (Ricarica e Scarica) – mostrare o nascondere a proprio piacimento tutte le differenti parti della gerarchia.

Un ulteriore aspetto delle strutture gerarchiche, diretta conseguenza del loro dinamismo, riguarda la modellazione incrementale.

Quando viene applicato alla progettazione, un ambiente O.B.M. offre la possibilità di far coesistere all’interno di uno stesso modello, diverse scelte progettuali e fornisce il supporto per un progressivo affinamento degli elementi. Poiché ogni elemento del modello è costituito da un singolo file, è facile poter verificare che modificando al livello più basso della scala gerarchica un elemento primitivo, quando si carica il file contenente il modello tridimensionale, o anche tutti i file in cui l’elemento modificato si trova come riferimento, le modifiche si ripercuotono dinamicamente a tutti gli oggetti in cui è stato inserito. Questo procedimento prende il nome di istantiation.

Per cui è agevolmente verificabile come con Autocad sia possibile costruire un modello attraverso un ambiente O.B.M..

Le cose si complicano enormemente quando, volendone sfruttare le capacità grafiche, si voglia tentare la sessa cosa con 3D Studio Max.

Sebbene nel programma si faccia riferimento a termini come Instance e Reference, questi non costituiscono le premesse per la costruzione dei modelli secondo quanto appreso sino a qui, né esistono metodi di inserimento di file o blocchi, sulla base di quanto è invece possibile fare con Autocad.

Attraverso il comando Clona, ad esempio, una volta che è stato creato un prisma, lo si può duplicare infinite volte e scegliere se questo oggetto debba essere una Copia, un’Istanza oppure un Riferimento.

Il comportamento di ciascuna delle tre opzioni è così riassumibile:

• la Copia di un oggetto, non è altro che un preciso duplicato indipendente dall’oggetto. L’unica differenza consiste nel nome.

• l’Istanza, in Max, non è una copia completa di un oggetto, ma un segnaposto per la seconda copia dello stesso. Nel caso del prisma, facendo una seconda copia come Istanza, nella scena esiste un solo prisma definito. Se viene modificata un’Istanza qualsiasi di un oggetto tutte le altre Istanze dell’oggetto e l’originale vengono modificate.

• un Riferimento è simile ad un’Istanza tranne che per un aspetto: se l’oggetto originale viene modificato, tutti i Riferimenti vengono coinvolti dalla modifica, ma se è un Riferimento ad essere modificato, ciò non determina cambiamenti negli altri Riferimenti dello stesso oggetto o nell’oggetto originale.

Sicuramente il fatto di poter utilizzare in Max questo tipo di modellazione, facilita enormemente la capacità di gestione delle dimensioni dei file da parte del programma; tuttavia, anche se largamente utilizzati, questi non permetto di definire in modo gerarchico la struttura del progetto: esisterà un solo livello che è, appunto, quello del modello.

Conclusasi la prima parte della verifica, nella quale si è potuto evidenziare la potenzialità di Autocad nella costruzione di modelli O.B.M. contro l’inadeguatezza di un programma come 3D Studio Max, la seconda parte, ha tentato di evidenziare le capacità di modellazione dei due programmi prendendo spunto dalle caratteristiche dinamiche della progettazione per strutture gerarchiche.

Infatti, poiché le Instance possono essere duplicate e parametricamente manipolate, le modifiche delle loro proprietà geometriche, come l’aggiunta di volumi o il cambiamento della forma, possono avvenire solo al livello del primitivo. Se pensiamo, ad esempio, al caso particolare di Mies, in cui l’edificio assume un carattere estremamente lineare con la presenza di grandi superfici piatte, una parte interessante dell’esercitazione è stata quella di poter visualizzare il modello con l’inserimento di superfici curve.

Nel caso più generale, in cui, la strutturazione gerarchica sia stata impostata in modo piuttosto complesso, partire dalla ricostruzione originale per ottenere ciò che interessa potrebbe apparire estremamente difficoltoso, perché ciò implicherebbe la riprogettazione secondo precisi percorsi curvilinei di tutti gli elementi che concorrono alla formazione degli oggetti che si intende modificare.

Sarebbe estremamente più semplice se, volendo mantenere lo schema attuale, si potessero modificare gli oggetti seguendo un determinato percorso di deformazione.

Autocad non permette questa operazione, nemmeno al livello del primitivo, ma spetta al progettista in relazione al risultato che vuole ottenere, modellare i volumi esistenti attraverso operazioni booleane di sottrazione o addizione di diversi solidi, oppure ricreando ex-novo, attraverso l’estrusione, la rotazione o la rivoluzione di elementi bidimensionali, i volumi richiesti.

Tuttavia grazie alla possibilità offerta di poter salvare i dati in formati diversi per facilitare lo scambio di informazioni, è possibile trasferire il progetto all’interno di un programma come 3D Studio.

Sebbene durante lo scambio dei dati il modello perda il suo carattere gerarchico, in base alla complessità generale con cui è stato creato (suddivisione gerarchica per materiali, utilizzo di layers diversi per ciascuna classe di oggetti, attribuzione di colori diversi per ciascun elemento, etc.) gli oggetti che lo costituiscono sono facilmente identificabili.

Grazie, alle elevata quantità di modificatori presenti nel programma (è possibile utilizzarne numerosi altri sotto forma di plug-in) è semplice applicare a tutti gli elementi che vogliamo un Path (percorso) di deformazione, con la possibilità di ripristinare in qualsiasi momento la versione originaria.

Nel tentativo di ricostruire il Padiglione due cose sono emerse molto chiare:

• la prima riguarda il fatto che attraverso l’utilizzo di Autocad per generare il modello, la logica della struttura gerarchica è influenzata alla base dalla scarse capacità di modellazione che offre il programma, con particolare riferimento all’aspetto delle deformazioni su volumi già realizzati;

• la seconda riguarda il fatto che 3D Studio Max, pur essendo uno dei migliori programmi di modellazione e di rendering fotorealistici, non implementando una metodologia costruttiva dei modelli impostata secondo la logica delle strutture gerarchiche, permette il suo utilizzo per manipolare progetti di elevata complessità, solo su macchine veramente potenti.

ANTONINO SAGGIO, "Architettura e Calcolatore Elettronico – raccolta degli scritti", Roma 1996.

CRISTIAN CIRICI, FRNANDO RAMOS, IGNASI DE SOLA’ MORALES, "La ricostruzione del Padiglione di Mies a Barcellona", "Casabella" luglio-agosto 1986.

GIOVANNI DENTI – GIANNI CALZA’ "1929-1986: Dalla costruzione alla ricostruzione"

BONTA JUAN PABLO, "Anatomie de la interpretation en Architecture".

MICHAEL TODD PETERSON, "3D Studio Max – guida completa", 1997 Apogeo

AUTOCAD 14: manuale d’uso.