La modellazione 3D è alla base di numerosi processi digitali: rendering, prototipazione rapida, fotomontaggi ecc. In questa dispensa verranno analizzati alcuni dei principali metodi per la modellazione tridimensionale attraverso in maniera trasversale rispetto al software che si utilizza, sia esso un BIM o un modellatore solido. Questa dispensa è parte del corso di Disegno Digitale dell'Università Architettura di Trieste tenuto da Denis Mior.

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INTRODUZIONE ALLA
MODELLAZIONE 3D

2. OBIETTIVI DELLA MODELLAZIONE 3D
- rappresentazione (concettuale, tecnica)
- fotorealismo (ricostruzione di edifici demoliti,
ricostruzione di edifici mai costruiti,
edifici di futura costruzione)
- altro (gaming, AR, ecc)
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15. LA TECNICA
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16. MODELLARE SIGNIFICA:
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SCOMPORRE…

18. LIVELLO DI DETTAGLIO (LOD)
- dipende dallo scopo
- dipende dal punto di vista dell'inquadratura
- in base:
alla distanza dal punto di vista
all'importanza dell'oggetto
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21. COMPOSIZIONE DELLA SCENA
(interni ed esterni fotorealistici)
Normalmente non si realizzano sullo stesso modello
anche se fanno parte dello stesso edificio
- perchè i parametri di rendering sono completamente diversi
- per il differente livello di dettaglio
- perchè la scena si appesantirebbe inutilmente
- per diminuire i tempi di calcolo
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26. Modello Solido
Un Modello Solido è una rappresentazione matematica della forma di un
oggetto fisico.
I programmi di modellazione solida si basano su due metodi di rappresentazione:
1) CSG (Constructive Solid Geometry)
2) B-Rep (Boundary Representation)
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27. Modello Solido
Rappresentazione CSG
La rappresentazione CSG (Constructive Solid Geometry) considera il modello in
termini geometrici e ne definisce forma, dimensione e posizione nello spazio.
Ogni solido CSG è costituito a partire da primitive geometriche.
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28. Modello Solido
Primitive Geometriche
Le primitive geometriche sono:
CUBO, PRISMA, SFERA, CILINDRO, CONO e TORO
I solidi complessi sono generati dalla combinazione delle primitive geometriche
attraverso operazioni di trasformazione (unione, sottrazione e intersezione).
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29. Modello Solido
Operazioni Booleane
Le operazioni di unione, sottrazione e intersezione di solidi prendono il nome di
Operazioni Booleane.
Un’operazione booleana genera un nuovo solido che sostituisce i precedenti.
UNIONE
Con la funzione booleana di UNIONE è possibile unire tra loro due o più solidi e
ottenere un solido unico complesso
Solido B
Solido A+B
Solido A
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30. Modello Solido
Operazioni Booleane
SOTTRAZIONE
Con la funzione booleana di SOTTRAZIONE è possibile sottrarre da un solido di
riferimento un altro solido o altri solidi geometrici.
Solido B
Solido B-A
Solido A
Solido A-B
IMPORTANTE: A-B ≠ B-A
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31. Modello Solido
Operazioni Booleane
INTERSEZIONE
Con la funzione booleana di INTERSEZIONE è possibile creare un solido
geometrico formato unicamente dalle parti in comune a più solidi.
Solido B
Solido A int B
Solido A
IMPORTANTE: Per poter effettuare una operazione di Intersezione i solidi
devono essere compenetranti.
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32. Modello Solido
Operazioni Booleane
In Autocad le operazioni Booleane possono essere applicate anche alle REGIONI
(Solidi 2D)
Regione B
B-A
Regione A
A+B
A-B
A int B
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33. Costruzione dei modelli
Le caratteristiche geometriche del modello determinano le modalità operative
da seguire.
Possono essere individuati:
- Solidi ottenuti per estrusione
- Solidi ottenuti per rivoluzione
Solidi / superfici rivoluzionate
Solidi estrusi
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34. Costruzione dei modelli
Estrusione
L’operazione di estrusione permette di creare solidi geometrici partendo da una
poligonale chiusa. L’estrusione avviene seguendo un vettore o più genericamente
una traiettoria (sweep).
Solido estruso
Vettore
Poligonale
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35. Costruzione dei modelli
Estrusione
Tracciato
Solido estruso
Poligonale
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36. Costruzione dei modelli
Rivoluzione
L’operazione di rivoluzione permette di creare solidi geometrici attraverso la
rotazione di un profilo attorno ad un asse (asse di simmetria).
Asse
Profilo
Superficie rivoluzionata
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37. Costruzione dei modelli
Non esiste un’unica modalità operativa per ottenere un modello.
E’ fondamentale quindi individuare la strategia più efficace.
Cilindro
Estrusione Rivoluzione
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38. Costruzione dei modelli
Tronco di cono
Rivoluzione
Tranciamento
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39. Loft
Permette di creare solidi o superfici attraverso profili disposti in una data
sequenza. I profili possono essere assimilati alle sezioni dell’oggetto.
Profili
Superficie
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40. Blend
Permette di creare superfici di raccordo
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41. MODELLAZIONE PER SOLIDI
(Box modeling)
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45. MODELLAZIONE PER ESTRUSIONE DI PIANI
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48. MODELLAZIONE PER SUPERFICI
N.U.R.B.S.
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53. MODELLAZIONE PARAMETRICA
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56. I MATERIALI
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57. LE LUCI
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