Realizzazione di un tassello "seamless"

La definizione seamless, senza cuciture, è un termine che, nell'ambito della texturizzazione, sta ad indicare la continuità visiva della texture quando questa deve essere ripetuta più volte per esigenze legate alla mappatura di una mesh.

La qualità di questa ripetizione è tanto più grande quando l'accostamento fra i due tasselli non diventa percepibile e quindi, presa una superficie mappata con numero di colonne e righe superiore a 1, risulti impossibile capire quale sia il tassello ripetuto.

A partire da questo concetto molto semplice (almeno per chi ha avuto esperienze di texturizzazione con programmi CAD) introduco l'esperienza di laboratorio relativa alla realizzazione di uno stampo attraverso sottrazione di materiale da un supporto in polistirene attraverso il plugin RhinoCam per Rhinoceros 5, programma attraverso il quale è stato modellato lo stampo stesso.

Il perchè della lunga introduzione si esplica nella modalità e nelle intenzioni di modellazione: l'obiettivo posto è stato quello di ottenere uno stampo che permetta di produrre pannelli che affiancati garantiscano una continuità visiva (ignorando chiaramente il segno dei bordi del tassello) tale da rendere la superficie complessiva continua.

Tale uniformità, che in inglese viene detta più propriamente smoothness (che vuol dire anche morbidezza,soavità e armoniosità), in matematica indica la proprietà di una superficie derivante dalla sua derivabililità almeno al grado secondo. Questo è dipeso dal fatto che da questa derivazione si ha la stima della curvatura di una superficie: se esiste una funzione continua in grado di definire la curvatura allora la superficie appare "morbida" e "armoniosa".

Fra le figure piane proposte la scelta è ricaduta sul triangolo. Questo perchè consente una tassellazione spaziale attraverso la semplice traslazione dei punti senza aggiunta di poligoni di altro tipo: non è un caso che le mesh siano a tutti gli effetti composte da triangoli (così come la visualizzazione in output delle superfici non discretizzate). Il tutto ovviamente è derivato dal fatto che in geometria euclidea per tre punti passi un solo piano.

La suggestione nasce dal lavoro Aeolian Lanes di James Diewald:

Alla pagina del progetto sono indicati tutti i criteri adottati per generare la geometria e le implicazioni relative. A mio avviso le più importanti sono anzitutto che la tassellazione sia "capable of conforming to double-curved geometries through a modular substrate assembly" e che i triangoli, nonostante le sezioni di bordo identiche, consentano una varietà geometrica pressochè infinita all'interno del dominio della superficie considerata.

Per questa prima esercitazione cercherò semplicemente di produrre una superfice con simmetria radiale di ordine 3 racchiusa all'interno di un triangolo (il lavoro di James Diewald si basa su una simmetria di base rispetto un asse centrale).

Il criterio di realizzazione per questo primo approccio non è dettato da una topologia rigorosa di tipo matematico, ma dal raccordo di circonferenze parallele poste a diverse altezza.

Una volta selezionate tutte le curve viene avviato lo strumento di Rhinoceros per il raccordo di curve non planari, Patch Surface.

Realizzata la superficie (che avrà il seguente aspetto) prendiamo la sezione racchiusa all'interno del triangolo scelto.

Qui al lato vediamo come i bordi non risultino perfettamente in continuità tra di loro, nonostante questa sia percebile, oltre che teoricamente verificata.

Il problema a mio avviso è legato allo strumento Patch Surface il cui criterio di raccordo non tiene conto di esigenze di tipo topologico-geometriche ma di mera ottimizzazione dei parametri di realizzazione della superficie.