la prototipazione rapida e lingegneria inversa per i beni culturali istituto statale d'arte di...
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La Prototipazione Rapida e l’Ingegneria Inversa
per i Beni Culturali
Istituto Statale d'Arte di Palermoe nuovo Liceo Artistico “Vincenzo Ragusa e Otama Kiyohara”
Ingegneria Inversa Prototipazione Rapida
Cosa Sono?
Istituto Statale d'Arte di Palermo e nuovo Liceo Artistico
“Vincenzo Ragusa e Otama Kiyohara”
Istituto Statale d'Arte di Palermo e nuovo Liceo Artistico
“Vincenzo Ragusa e Otama Kiyohara”
Ingegneria Inversa e astronavi aliene?
L’ingegneria Inversa(RE – Reverse Engineering) può
essere definita comeil processo inverso della
ideazione e creazione di un manufatto
Ingegneria inversa
Istituto Statale d'Arte di Palermo e nuovo Liceo Artistico
“Vincenzo Ragusa e Otama Kiyohara”
• Il punto è l’elemento geometrico che individua una posizione nello spazio
• La nuvola di punti è composta da migliaia di punti
• ogni punto è il vertice di un poligono
Nuvola di punti Triangolazione della nuvola
Superficie ottenuta
Ingegneria inversa
La geometria della Ingegneria InversaL’Ingegneria Inversa consente, partendo da un oggetto reale, di risalire alla descrizione matematica della forma. La forma viene descritta attraverso una nuvola di punti giacenti sulla superficie del manufatto.
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“Vincenzo Ragusa e Otama Kiyohara”
• questa nuvola è nuvola composta da 1.800.000 punti
Ingegneria inversa
La Nuvola di PuntiI sistemi a scansione generano nuvole di punti posizionate sulle superfici degli oggetti da rilevare.
Il rilievo degli oggetti avviene in maniera non invasiva senza che la superficie degli oggetti venga toccata.
Per ogni punto si conoscono le coordinate spaziali e i valori di colore secondo la sintesi rosso, verde e blu.
• ogni stringa di testo indica X – Y – Z – R – G – B
Un triangolo è completamente determinato da un lato e dai due angoli a esso adiacenti
Visione binoculare e stereoscopia
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“Vincenzo Ragusa e Otama Kiyohara”
Attraverso una tripletta di foto, il sistema di scansione ottica imita la stereoscopia oculare e per ogni pixel della foto restituisce un punto sulla superficie da descrivere.
Ingegneria inversa
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“Vincenzo Ragusa e Otama Kiyohara”
Nuvole collimateL’immagine rappresenta la collimazione di più nuvole di punti. La collimazione avviene attraverso l’individuazione di punti omologhi nella zona di sovrapposizione di due o più nuvole di punti.
Ingegneria inversa
Triangolazione delle nuvole e modello digitaleDopo varie operazioni di correzione delle nuvole è possibile effettuare la triangolazione e la creazione di un modello digitale virtuale molto fedele al manufatto originale
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Ingegneria inversa
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“Vincenzo Ragusa e Otama Kiyohara”
Prototipazione del modello digitale virtualeAffinchè sia possibile realizzare il modello fisico, la superficie virtuale deve essere chiusa, impermeabile e senza difetti. La prototipazione avviene grazie a macchine che ricevono istruzioni da un software specificamente progettato.
Ingegneria inversa
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Prototipazione rapida
C.A.D., C.A.M. e Prototipazione Rapida
•Computer Aided Design,
cioè progettazione assistita dall'elaboratore
•Computer Aided Manufacturing
che significa fabbricazione assistita da computer
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Modello virtuale digitale Modello fisico da prototipazione
Prototipazione rapida
La prototipazione rapida è l’insieme delle tecniche e delle tecnologie digitali che consentono di ottenere da un modello virtuale tridimensionale un modello fisico, reale. Tale modello può essere considerato il primo prototipo di una serie o un modello unico.
Ingegneria Inversa Prototipazione Rapida
Perché una scuola
d’arte si è dotata di tali sistemi?
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“Vincenzo Ragusa e Otama Kiyohara”
perchè
Conoscenza e comprensionele attività connesse con il R.E. eil R.P. migliorano i processi cognitivi consentendo di accelerare l’acquisizione del sapere.
Multi e interdisciplinarietàle attività connesse con il R.E. eil R.P. favoriscono le implementazioni multimediali e i collegamenti tra discipline scientifiche, di indirizzo artistico e umanistiche.
Rielaborazione e creativitàla duttilità della modellazione CAD, la possibilità di indagare intimamente forme anche complesse che l’ingegneria inversa rende possibile, i veloci feedback sulprogetto realizzabili grazie alla prototipazione rapida, si rispecchiano positivamente sui processi creativi.
DIDATTICA
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perchè
RICERCA
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Le metodologie di indagine delle forme connesse
alla ingegneria inversa e alla prototipazione
rapida favoriscono la scoperta l’interpretazione e
la revisione dei fatti, degli eventi o delle teorie
relative alla natura delle opere d’arte, dei beni
culturali e dei processi creativi connessi al design.
perchè
CULTURA PROFESSIONALIZZANTE
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L’ingegneria inversa e la prototipazione rapida sono tecniche nate per la produzione industriale che oggi vengono applicate ad un gran novero di ambiti professionali:• Architettura e design industriale
• Archeologia sperimentale
• Restauro
• Artigianato artistico
• Promozione, divulgazione e comunicazione dei beni culturali
• Biomeccanica
• Divulgazione scientifica perchè
• Modalità innovative di documentazione dei beni culturali• Archivi 3D delle forme• Percorsi percettivi tattili per non vedenti• Copie di opere dichiarate inamovibili• Percorsi museali “impossibili”• Copie di manufatti in restauro• Copie sacrificali per prove distruttive• Copie di manufatti “inaccessibili”• Ricostruzioni virtuali e animazioni 3D• Percorsi didattici interattivi di realtà virtuale• Merchandising
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Che cosa si può fare con queste tecnologie?
Alcuni esempi:
Tutte le elaborazioni qui illustrate riguardano
attività didattiche o ricerche condotte presso il
laboratorio di prototipazione rapida e ingegneria
inversa dell’Istituto Statale d’arte di Palermo e
nuovo Liceo Artistico “V. Ragusa e O. Kiyohara”.
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