Esercitazione del corso di
 Disegno-Disegno automatico 2000-2001
Camillo Trevisan

Aggiornamento al 2-7-2001

L'esercitazione ha due obiettivi principali: costruire modelli solidi digitali di architetture progettate da C.N. Ledoux (si veda, ad esempio, la ristampa anastatica di L’architecture di C.N. Ledoux, Princeton Architectural Press, 1983) e produrne alcune rappresentazioni.

Costruzione del modello
- Uso esclusivo della modellazione solida (uso di AutoCAD 2000 oppure, eventualmente, di altri programmi di modellazione solida).
- Unità di misura del modello: metri (un'eventuale analisi proporzionale sarà condotta in tese: 1 tesa = 1.95 metri = 6 piedi; 1 piede = 0.325 metri = 12 pollici; 1 pollice = 0.02708333 metri = 12 linee. Pertica = 3 tese = 5.85 metri).
- Creazione di un file ZIP contenente il modello solido digitale nel formato DXF di AutoCAD 2000, comprendente anche luci e materiali.
- Per chiarezza, semplicità di scambio interno di informazioni e coerenza complessiva sarà utile adottare codici di layer e di colori simili tra loro (utili solo per il modello digitale di AutoCAD e naturalmente non per l'eventuale fase di rendering). I nomi dei vari layer potranno estendersi, per meglio definire i vari oggetti (ad esempio, 'muri_esterni', 'muri_interni', 'muri_pilastri', ecc.). Altri oggetti ed elementi saranno posti su appositi layer e caratterizzati da colori diversi da quelli indicati nella tabella.

Rappresentazioni
Queste potranno essere di due tipi:
- Predisposizione di un foglio di Layout in AutoCAD 2000, nel formato A1 orizzontale, contenente alcune viste (proiezioni ortogonali e assonometrie) dell'intero modello e di particolari, a scale diverse (da scegliere tra: 1:5, 1:10, 1:20, 1:50, 1:100, 1:200, 1:500, 1:1000). Eventualmente, il foglio potrà contenere un riquadro con l'analisi delle proporzioni dell'edificio. Le varie viste dovranno contenere gli assi cartesiani XYZ, possibilmente posti in basso a sinistra, la scala di rappresentazione o una scala grafica (in questo caso anche espressa in tese o piedi, oltre che in metri) e le frecce (norme UNI). Per la costruzione delle varie rappresentazioni si useranno le norme UNI (tipi di linea e spessori). Le varie viste potranno essere quotate (di norma in metri; in tese, in piedi o in pollici le viste relative all'analisi proporzionale). Il layout sarà 'stampato' su file nel formato PDF, in bianco e nero (usare solo spessori del segno e tipi di linea UNI). Il layout sarà dotato di una linea di squadratura posta ad un centimetro dal bordo: sopra la squadratura sarà posta, in alto, la linea di testo (altezza 4 mm, carattere Verdana) contenente nomi e cognomi degli studenti che compongono il gruppo ed il titolo del tema.
- Rendering, in proiezioni parallele o prospettiche, ottenuti con AutoCAD 2000 o altri programmi di rendering. I rendering saranno effettuati nel formato TIF, a 1600x1400 pixel e 24 bit. Ciascuna immagine sarà poi ridotta a 800x700 pixel, dotata di assi cartesiani (nel caso di proiezioni parallele) e salvata in formato JPG a media compressione (l'immagine non dovrà superare i 150 kB).

Potranno essere scelte anche entrambe le modalità di rappresentazione.
Nel caso di produzione di rendering sarà anche possibile costruire una pagina per Internet che li conterrà.
In questo caso, le modalità di rappresentazione e descrizione del modello sono libere, mantenendo le seguenti caratteristiche:
- Font di testo: Verdana (altezza 3 per i titoli, in grassetto, 2 per il testo, 1 per le didascalie, in corsivo).
- Possibilità di download del file ZIP contenente il modello nel formato DXF.
- L'intera pagina (file di testo, ZIP, VRML, immagini, filmati ecc.) non dovrà eccedere i 15 MB.
- La pagina sarà prodotta per una vista ottimale a 1024x768 pixel e milioni di colori.
- Possibilmente, si eviterà l'uso di plug-in non standard (a parte Flash, Acrobat reader, Whip e browser VRML). La pagina deve risultare correttamente visibile sia in Netscape (ver. 4.7 e successive) sia in Internet Explorer (ver. 5 e successive).
- Se si ritiene opportuno, una sezione della pagina potrà contenere indicazioni utili alla comprensione delle modalità di costruzione del modello.
- Sarà creata anche una pagina indice (che verrà poi integrata in un indice generale) contenente un'immagine nel formato JPG o GIF 400x400 pixel ed una breve descrizione del lavoro (max. 5 righe), contenente anche i nomi e gli indirizzi e-mail degli studenti che formano il gruppo ed il lavoro svolto da ciascuno.

Consegna dei materiali
Il lavoro completo sarà fornito almeno una settimana prima dell'esame orale, su un CD che conterrà:
- Una cartella contenente il modello completo (nei formati DWG e DXF) ed eventuali immagini usate per la costruzione del modello stesso.
- Una cartella contenente, se prodotta, l'intera pagina HTM (con tutte le immagini ed i file di testo posti in una sola cartella). I nomi dei file (e delle cartelle) saranno in caratteri minuscoli e con un massimo di 8 caratteri per il nome ed eventualmente 3 caratteri per il suffisso (per avere la certezza della compatibilità con il server IUAV). La cartella avrà per nome il numero della tavola alla quale si riferisce il modello.
- Una cartella contenente l'eventuale modello di rendering (completo di textures ecc.) e le immagini prodotte ad alta risoluzione.
- Una cartella contenente altro materiale eventualmente prodotto.
Sulla copertina del CD saranno indicati i nomi (con e-mail) degli studenti che formano il gruppo, il titolo del tema ed una breve descrizione. Il lavoro sarà controllato nella settimana che precede l'esame ed eventualmente sarà inviata per e-mail la richiesta di integrazioni o correzioni, da completare entro la data dell'esame.

Ulteriori note eterogenee
Per maggiore uniformità e per consentire un facile confronto è opportuno usare un numero ristretto di possibili viste in proiezione cilindrica (le prospettive sono evidentemente libere). Tutte le viste in proiezione parallela conterranno gli assi (possibilmente in basso a sinistra).

Per copiare l'immagine nel formato TIF e il modello DXF degli assi.

Dall’alto al basso, da sinistra a destra.
Tra parentesi le coordinate del punto direzione di vista (da usare in VPOINT o PVISTA).
Prima riga: pianta dall’alto (0,0,1), dal basso (0,0,-1); prospetti frontali (0,-1,0), (1,0,0), (0,1,0), (-1,0,0);
Seconda riga: prospetti a 45°: (1,1,0), (-1,1,0), (-1,-1,0), (1,-1,0)
Terza riga: assonometrie ortogonali isometriche: (1,1,1), (-1,1,1), (-1,-1,1), (1,-1,1), (1,1,-1), (-1,1,-1), (-1,-1,-1), (1,-1,-1)
Quarta riga: assonometrie ortogonali dimetriche (scorciamento su di un asse proiettato: 0.66666):
(1, 0.53447, 0.53447), (-1, 0.53447, 0.53447), (-1, -0.53447, 0.53447), (1, -0.53447, 0.53447),
(0.53447, 1, 0.53447), (0.53447, -1, 0.53447), (-0.53447, -1, 0.53447), (-0.53447, 1, 0.53447)

Il file assi.zip contiene anche il file assi.dxf con il modello a facce degli assi, da trasformare in assonometria obliqua per mezzo del programma Cartesio.
In Cartesio definire l’assonometria obliqua (dopo aver caricato un solido, ad esempio un cubo, per verificare gli accorciamenti e le rotazioni degli assi proiettati), quindi attivare l’opzione ‘File-DXF Batch-Proiezione attiva’.
Inserire come file di ingresso il file assi.dxf (o, per trasformare i modelli a facce, qualsiasi altro file DXF salvato come versione 12 e contenente solo facce ‘esplose’). Il programma creerà il file ass_.dxf (sostituendo un underscore all’ultima lettera del nome).
In AutoCAD attivare il comando DXFIN ed inserire il file ass_.dxf.
In pianta, il file apparirà come nell’assonometria di Cartesio. Il modello potrà essere renderizzato con 3Dstudio o altri programmi che accettano come file di ingresso il formato DXF.
Per gli assi usare il comando zoom c [valore], per ottenere una grandezza paragonabile agli assi del programma (shademode G).

Nel caso di file DWF si ‘plotterà’ su file nel formato A4 (ozione DWF e-plot.PC3 in Plot Device nel comando Plot di AutoCAD 2000), ricordando che, attivando l’opzione di eliminazione delle linee nascoste, tutti i Layer saranno ‘compressi’ in uno, quello attivo, mentre in caso contrario si manterrà la possibilità di rendere visibili o meno i vari layer, perdendo però la chiarezza della rappresentazione: è dunque conveniente limitare fortemente l’uso di questi file, anche perché potranno essere visibili solo nei sistemi Windows, mediante il viewer Whip.

INDICAZIONI AGGIUNTIVE PER IL RENDERING CON 3DSTUDIO MAX (arch. Emanuele Garbin)
Per i rendering delle delle piante, dei prospetti e delle assonometrie ortogonali si suggerisce l'uso delle seguenti sorgenti di luce:
- luce ambiente con valori TSV 0,0,25;
- una luce direzionale di coordinate  n,-n,n (con n intero positivo almeno doppio dell'ingombro massimo del modello) con destinazione di coordinate 0,0,0 e ampiezza sufficiente a contenere tutto il modello; proiezione di ombre in ray tracing; valori TSV 0,0,250 moltiplicatore 1.2;
- una luce omnidirezionale di coordinate -n,n,n con valori TSV 0,0,50 senza proiezione di ombre.
Le sorgenti luminose nelle scene usate per i rendering delle piante, dei prospetti e delle assonometrie ortogonali non variano al variare della vista (l'unica variazione  necessaria è lo spostamento della luce direzionale e della luce omnidirezionale nel semispazio negativo nel caso delle viste dal basso: si inverte il valore di Z).
Per i rendering delle assonometrie ortogonali si inseriscano le cineprese con le coordinate nei rapporti indicati e con valori tali da contenere il modello e si attivi l'opzione proiezione ortogonale. Se il modello non è centrato nel riquadro si renderizzi l'immagine a risoluzione più alta e la si ritagli successivamente.
Per i rendering delle assonometrie oblique si suggerisce l'uso delle seguenti sorgenti di luce:
- luce ambiente con valori TSV 0,0,50;
- una luce direzionale di coordinate -n,n,n (con n intero positivo almeno doppio dell'ingombro massimo del modello) con destinazione di coordinate 0,0,0 e ampiezza sufficiente a contenere tutto il modello; proiezione di ombre in ray tracing; valori TSV 0,0,250 moltiplicatore 1.2;
- una luce omnidirezionale di coordinate n,-n,n con valori TSV 0,0,50 senza proiezione di ombre.
Per i rendering delle prospettive e dei panorami si scelgano liberamente combinazioni di luci in grado di illuminare adeguatamente il modello. Si usi la stessa combinazione per tutte le viste.
Si evitino combinazioni che producono un illuminazione troppo uniforme o troppo contrastata.

Si suggerisce di produrre il modello VRML esportando il file di 3D Studio MAX usato per il rendering delle assonometrie ortogonali, sostituendo la luce direzionale con una luce omnidirezionale senza proiezione di ombre, avente le stesse coordinate e gli stessi valori TSV e cambiando i valori TSV dell'altra luce omnidirezionale in 0,0,75.

Prima di esportare il modello si eliminino tutte le cineprese esistenti e si crei una cinepresa con punto di vista m,m,m (con m intero positivo) e punto di mira 0,0,0: se necessario si adatti l'obiettivo e si sposti la cinepresa (spostando cinepresa e target insieme, senza variare la direzione) per meglio inquadrare il modello.
Si esporti attivando le opzioni di generazione normali, rientro, primitive, e scegliendo triangoli come tipo di poligoni.

Per scaricare le patch di upgrade di AutoCAD 2000... (voce Downloads..., prodotto: AutoCAD, rel. 2000, voce: Update... Richiamare voci di rimando a: Service pack 1 e 2, per la versione in uso).

Downolad programma Lisp m2s (Mesh to Solid), per 'solidificare' mesh poligonali (da decomprimere e copiare nella cartella SUPPORT di AutoCAD: per caricare il programma in AutoCAD eseguire APPLOAD).

Pagina con funzioni Lisp per calcolare proporzioni aritmetiche, geometriche e armoniche; per suddividere distanze in tese, piedi, pollici e linee; per calcolare rapporti tra segmenti.

Metodo per produrre file VRML

In AutoCAD:
-  Aggiungere al modello gli assi definiti per facce (assi.zip contiene anche il file assi.dxf con il modello a facce degli assi), scalati in modo che occupino un'altezza di circa un decimo dell'intera finestra di vista (ad esempio a 2 o 5 tese).
- Definire luci e materiali (è opportuno usare modelli privi di textures). Eventualmente, eseguire una prova eliminando tutte le luci: il modello VRML sarà pertanto illuminato da una luce ambiente definita dal browser.
- Definire alcune viste (comando VISTA [VIEW]) sia in prospettiva, in prospetto ed in pianta (indicando nomi significativi: ad esempio, pianta PT, prospetto1 [massimo 10 caratteri]). Le viste saranno poi selezionabili all'interno del browser VRML.
- Definire il valore più opportuno per la variabile FACETRES (un valore medio, da verificare, è 2). Aumentando il valore (massimo 10), le superfici curve (ottenute dall'estrusione o dalla rotazione di cerchi, archi, polilinee 'spline' o 'fit' o dai solidi cilindro, sfera, cono, toro) saranno memorizzate con un numero maggiore di facce, aumentando quindi le dimensioni del file. Il valore di questa variabile influenza anche l'accuratezza della rappresentazione di superfici curve nel rendering in AutoCAD (per i modelli solidi).
- Mediante il comando 3DSOUT creare un file di uscita di tipo 3DS (per 3DStudio: i modelli solidi sono trasformati in modelli descritti per mezzo di superfici). Usare i parametri di default presentati nel riquadro e selezionare ALL (tutti gli oggetti). Usare, dunque, una versione DWG priva di oggetti non compresi nel modello (costruzioni, riferimenti, ecc.) o non utili per una sua rappresentazione mediante browser VRML. Al riguardo si potranno, eventualmente e temporaneamente, eliminare dal file DWG tutti gli oggetti 'ingombranti' (in byte) e non visibili (ad esempio tavolati interni, ecc.). Eliminare, se possibile, il solido o la faccia che indica il terreno oppure ridurne l'estensione (nel browser VRML tale solido ridurrebbe le dimensioni dell'edificio).

In 3DStudio:
- Attivare la funzione File-Import (attivando la voce: Completely replace current scene), importando il file 3DS appena creato.
- Attivare la funzione File-Export (nel formato VRML 97), attivando solo le voci Indentation e Primitives (default).

- Eseguire una prova: è necessario avere installato un browser VRML, ad esempio Cortona: selezionare il file WRL, 'cliccare' con il tasto destro del mouse ed attivare la funzione Apri con... selezionando Internet Explorer o Netscape. Verificare le dimensioni del file WRL (massimo 5 MB), da diminuire per mezzo della variabile FACETRES (in AutoCAD e, pertanto, ripetendo tutta l'operazione).
- Creare un file ZIP del modello VRML (nome: xxx_vrml.zip: ad esempio 278_vrml.zip si riferirà al file WRL relativo al modello descritto nella tavola 278).

Impostare un suono di sottofondo per una pagina in Internet Explorer

È possibile impostare un suono di sottofondo da eseguire quando un visitatore del sito apre la pagina. Il suono può essere eseguito continuamente o solo un certo numero di volte.

Nota   Questa funzione non è supportata da tutti i browser Web.

1. In visualizzazione Pagina fare clic con il pulsante destro del mouse sulla pagina, quindi scegliere Proprietà pagina dal menu di scelta rapida.
2. Nella scheda Generale, nella casella Percorso dell'area Suono di sottofondo digitare il nome del file audio desiderato oppure scegliere il pulsante Sfoglia per selezionare il file.
3. Per eseguire il suono per tutto il tempo che la pagina resterà visualizzata, selezionare la casella di controllo Continuo.
4. Per eseguire il suono un certo numero di volte, deselezionare la casella di controllo Continuo e specificare il valore desiderato nella casella Cicli.

Esempio di pagine per Internet.

Inserimento scale grafiche

In ogni caso (sia che l'unità di misura scelta sia il metro, sia la tesa) è opportuno inserire una scala grafica contenente indicazioni in metri e in tese. Il file DXF scale.dxf contiene alcuni esempi, eventualmente da modificare, mantenendo l'impostazione grafica per uniformità. Si farà in modo che la scala grafica occupi, sul foglio, uno spazio di circa 10 cm (i grafici occuperanno sul foglio, di norma, uno spazio di circa 15/30 cm di lato), scegliendo dunque, in relazione alla scala di rappresentazione, quante tese e metri inserire nella scala grafica. Ad esempio, alla scala 1:100 si sceglierà la scala grafica comprendente 5 tese (e 10 metri). Alla scala 1:500 si indicheranno 20 tese (e 40 metri); alla scala 1:200 si indicheranno 10 tese (e 20 metri); alla scala 1:50 si indicheranno 2 tese (e 5 metri); alla scala 1:20 1 tesa (e 2 metri); alla scala 1:10 3 piedi ed un metro. 
Anche nel caso si scelga come unità di misura la tesa (o il piede) si manterranno le scale di rappresentazione unificate (1:5, 1:10, 1:20, ecc). Tuttavia, per i grafici relativi alle analisi proporzionali - e solo se si ritiene assolutamente necessario -, si potrà anche usare la scala 1:72 (ad un pollice misurato sul foglio corrisponde una tesa sul modello reale), oppure 1:144 (ad un pollice corrispondono 2 tese), 1:36, 1:360 e così via, segnalando senz'altro la scala e inserendo comunque, a maggior ragione, la scala grafica. E' però da rilevare che, a qualsiasi scala e qualsiasi sia l'unità di misura, le proporzioni e i rapporti tra i segmenti si mantengono inalterati.
Usare font Verdana facendo in modo che l'altezza dei caratteri stampati sia di circa 1.5 mm.

Il fattore di scala da applicare al modello per passare da metro a tesa è 0.51282, per passare da tesa a metro è 1.95.

Per impostare la scala nel Layout

Nel caso si tratti di un modello costruito usando il metro come unità di misura (il Layout, di norma, è espresso in millimetri), si adotti il seguente sistema:
- In Layout, all'interno di una finestra e nello spazio Modello, si esegua il comando Zoom, opzione scala [s] e si fornisca il valore espresso come 1000/scala, seguito da 'xp'. Ad esempio, per la scala 1:100 il valore da immettere sarà 10xp, per la scala 1:50 sarà 20xp e così via.

Nel caso di modello espresso in tese si usi la formula: 1950/scala. Ad esempio, per la scala 1:100, il valore sarà 19.5xp.

Verificare l'esito, passando allo spazio Carta e misurando una distanza: ad esempio, un segmento di 1 tesa, alla scala 1:100, deve essere rappresentato con un segmento di 19.5 mm.

Libreria materiali per AutoCAD 2000...

Informazioni miscellanee
- Nell'eventuale pagina di descrizione del lavoro mettere in evidenza e commentare brevemente come si sono ottenuti i risultati, soprattutto per mezzo di immagini. Ad esempio, per i rendering, indicare la posizioni ed il tipo delle varie luci, descrivere le caratteristiche dei materiali e delle configurazioni proiettive. Ancora, nel caso di modellazione di oggetti complessi, indicare eventuali programmi usati (ad esempio, m2s.lsp) e le varie fasi di lavoro. Infine, indicare eventuali esempi dai quali sono state tratte informazioni per la costruzione, ad esempio, di capitelli, basi o cornici.
- Nell'eventuale pagina di commento è anche necessario indicare i rapporti e le proporzioni trovate. Infatti, se la primissima fase consiste nel ricercare misure 'rotonde' (espresse in tese, piedi ed eventualmente pollici: usare la funzione dis in distanza.lsp), la successiva fase - in realtà legata strettamente alla precedente - richiede l'identificazione di rapporti tra numeri interi piccoli (usare la funzione rapp in rapporto.lsp) e, infine, di proporzioni tra tre o più segmenti (usare le funzioni geometri, armoni, aritme). Nel caso di edifici impostati su pianta circolare, i rapporti possono anche prevedere la radice quadrata di 2 (diagonale del quadrato inscritto o circoscritto). Al riguardo, prima della fase finale di modellazione, è utilissimo inviarmi per e-mail (segnalare SEMPRE il numero della tavola alla quale si riferisce il lavoro) un disegno con lo schema proporzionale adottato ed un breve commento (inviare file compressi con WinZip, meglio se tutti in un unico file ZIP). In tal caso, se è presente un'immagine (da NON inviare), è opportuno non attivare con la spunta la funzione 'Retain Path', posta in alto a destra del riquadro relativo al comando Image (Immagine).
- Inviare anche un'immagine (catturata da schermo con PaintShop) o un file PDF con lo schema dell'impaginazione del layout. Al riguardo, è da tener presente che la simmetria consente, ad esempio, di costruire una pianta a due o a quattro livelli (eventualmente la scala potrà essere rappresentata da sola, come particolare) ed un prospetto-sezione. In molti casi, pertanto, due soli grafici in proiezione ortogonale saranno sufficienti (escludendo i particolari e le assonometrie). Si potrà così lavorare con rapporti di scala più consoni al disegno d'architettura (1:50, 1:100, 1:200). Da notare, anche, che si dovrà dunque consegnare (esclusivamente su CD) un file DWG (e l'equivalente DXF compresso) contenente il solo modello (eventualmente completo di luci e materiali) ed un file DWG con i modelli per il layout (e, comunque, tutti i file usati per il lavoro).
- Non è necessario inserire la squadratura nel layout.
- Nel layout, volendo non far comparire le cornici delle finestre è sufficiente spostarle in un layer congelato. Segnalo anche la possibilità di congelare e scongelare i layer, nello spazio carta, solo nella finestra attiva: in tal modo si potranno combinare la visibilità dei layer con le varie finestre del layout. Inoltre, è anche opportuno assegnare gli spessori delle linee direttamente in AutoCAD (selezione delle entità, assegnazione dello spessore in mm per mezzo del menu a discesa o del comando Properties [tasto destro del mouse, Properties] e controllato dal comando di menu Format-Lineweight). In tal modo non sarà necessario modificare il Plot Style Table nel box di stampa: tutte le entità saranno tracciate seguendo lo spessore originale.
- La stampa su file PDF si può eseguire solo se si è installato il programma Adobe Acrobat Writer (non il solo Reader, lo shareware presente in quasi tutti i CD allegati alle riviste di computer).
- Il file PDF deve essere richiamato mediante link, creando dunque una nuova finestra: non può essere inserito nella pagina HTM come una normale immagine JPG, GIF o DWF (vedi file base.htm).
- Nel caso di edificio perfettamente simmetrico è anche possibile fornire il file compresso, contenente il modello nel formato DXF, relativo alla metà o ad un quarto dell'intero modello.
- Per chi non disponesse di Acrobat Writer: http://www.jawssystems.com/products/products_fs.html

Eventuali ulteriori indicazioni e integrazioni saranno aggiunte in seguito (e discusse durante le lezioni), anche su suggerimento degli studenti.