Stampa 3D e disegno digitale di nuova generazione, la ricerca dell'USI alla ribalta internazionale

Dettaglio di un ornamento e differenza fra stampa tradizionale (a sin.) e di nuova generazione (maggiore dettaglio e brillantezza)
Dettaglio di un ornamento e differenza fra stampa tradizionale (a sin.) e di nuova generazione (maggiore dettaglio e brillantezza)
La stampante 3D che applica la nuova tecnologia sviluppata dai ricercatori
La stampante 3D che applica la nuova tecnologia sviluppata dai ricercatori

Servizio comunicazione istituzionale

22 Gennaio 2021

L’inarrestabile processo di digitalizzazione offre prospettive molto interessanti per la ricerca e lo sviluppo delle moderne tecnologie digitali, soprattutto nell'affascinante e vasto mondo della grafica digitale e delle tecnologie interattive – settori, questi, in cui i ricercatori dell'USI sono molto ben inseriti. In occasione di due conferenze di livello mondiale tenutesi nel 2020 – ACM SIGGRAPH e ACM SIGGRAPH Asia – sono stati presentati gli ultimi lavori relativi alla tecnologia del disegno digitale da un lato e alla stampa 3D dall'altro, tutti svolti presso la Facoltà di scienze informatiche dell'USI.

Dal 1974, la Association for Computing Machinery (ACM) Special Interest Group on Computer Graphics and Interactive Techniques (SIGGRAPH) tiene le sue conferenze annuali negli Stati Uniti e, dal 2008, in Asia. Si tratta delle più importanti conferenze a livello mondiale, nelle quali accademici e rappresentanti dell'industria sono invitati a scoprire e discutere le ultime scoperte nel settore.

 

Verso una stampa 3D ancora più realistica

Alla conferenza asiatica del dicembre scorso, il Dr. Michal Piovarči, ricercatore e laureato PhD della Facoltà di scienze informatiche dell’USI, ha presentato il suo lavoro, realizzato insieme a ricercatori e ingegneri del MIT, di Princeton, del Max Planck Institute e dell’USI, relativo a un nuovo sistema che consente variazioni realistiche della brillantezza sulle superfici stampate in 3D. La scoperta è destinata a trovare diverse applicazioni come ad esempio, la riproduzione di opere d'arte con repliche quasi prive di difetti che potrebbero così essere distribuite ai musei che non possono permettersi di avere le opere originali, o ancora la progettazione e la creazione di protesi dall'aspetto più realistico. "Il sistema si basa su un nuovo hardware di stampa in grado di elaborare vernici altamente viscose come quelle utilizzate nei dipinti a olio", spiega il Prof. Piotr Didyk, supervisore di dottorato del Dr. Piovarči presso l'USI, e co-autore dello studio. "Per riprodurre la brillantezza desiderata, queste vernici si depositano sulla superficie come minuscole goccioline. Nel nostro lavoro abbiamo sviluppato un modello numerico che prevede la presenza di varie miscele di vernici e stima la qualità percepita della finitura superficiale, dimostrando che con questo hardware controllato da nuovi algoritmi si può riprodurre l'aspetto di vari materiali che vanno dal legno al metallo". Maggiori dettagli nell’articolo pubblicato da MIT News, disponibile online qui (in inglese) >> https://news.mit.edu/2020/3d-printer-gloss-1202

 

Disegno digitale e risposta tattile

Gli strumenti di disegno digitale attualmente sono standard nei processi di lavoro artistici e di progettazione, e offrono comfort, portabilità e precisione. Allo stesso tempo, gli artisti continuano a lavorare con strumenti di disegno tradizionali, come carta, matita ecc. Una caratteristica degli strumenti tradizionali è la gamma specifica e diversificata di risposte tattili, aspetti che in ambito digitale sono ancora una sfida da affrontare. Alla conferenza SIGGRAPH che si è svolta ad agosto, il Dr. Piovarči ha presentato il suo lavoro in cui ha affrontato il problema della realizzazione di strumenti di disegno digitale che si avvicinino strettamente alla risposta tattile delle loro controparti tradizionali. Ciò richiede la formulazione e la soluzione di una complessa co-ottimizzazione sia degli stili digitali che delle superfici di disegno su cui si muovono. Come spiega il Dr. Piovarči, "l'osservazione chiave del nostro lavoro, svolto in collaborazione con Adobe Systems e l'Università di Toronto, è che in presenza di limiti di fabbricazione, cercare di riprodurre direttamente la geometria e i materiali degli strumenti tradizionali porta a una risposta tattile non ottimale. Invece, si possono ottenere risultati di gran lunga migliori quando si ottimizzano le proprietà percettivamente rilevanti dell'oggetto. Esse dimostrano che combinando la percezione umana con il calcolo, è possibile produrre stili digitali che sembrano penne, matite o carboncino".

 

Per ulteriori informazioni sulle attività del Perception, Display e Fabrication Group, diretto dal Prof. Piotr Didyk della Facoltà di scienze informatiche dell'USI >> www.pdf.inf.usi.ch/

 

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