Interazione di SELF3D con Google SketchUp





La release 5.0 di SELF3D ha introdotto la possibilità di interagire con l'ambiente di modellazione 3d di Google SketchUp. Esso è un tool deputato al disegno tridimensionale nei settori dell'architettura, della meccanica e dell'ingegneria, oltre ad essere utilizzato da artisti.
Sebbene, per alcuni aspetti, esso possa essere utilizzato come software CAD, SketchUp non è un software CAD, ne un software GIS. Ne consegue che, nel caso in cui il nostro interesse sia valutare simultaneamente l'impatto complessivo generato da 10 chilometri di elettrodotto nei confronti dei territori attraversati, gli ambienti di disegno CAD/GIS restano, a mio avviso, scelte ineludibili (SELF3D, a questo scopo, è dotato di tools per l'interazione sia con l'ambiente CAD che con quello GIS).
Nel caso in cui, invece, come d'altra parte avviene per la stragrande maggioranza delle situazioni, il nostro interesse sia valutare l'impatto di alcune campate, disposte in qualsiasi modo, nei confronti dei recettori in loro prossimità, allora SketchUp può rappresentare sicuramente più di una opzione da considerare.

Generalmente, quando si parla di SketchUp, viene quasi spontaneo associarlo alla realizzazione di edifici da visualizzare successivamente in Google Earth.
Sebbene, chiaramente, questa sia una delle possibilità che esso offre, la realizzazione di questo modulo dedicato all'interno di SELF3D non ha questa finalità. E questo principalmente perchè SELF3D ha già un tool dedicato all'esportazione diretta di entità in Google Earth, senza il bisogno di realizzare passi intermedi. L'utilizzo di SketchUp in combinazione di SELF3D va quindi visto come la possibilità di disporre di un importante ambiente di visualizzazione e di rendering per tutte le simulazioni di SELF3D.
L'uso di questo modulo è molto semplice e gestisce in completa autonomia la visualizzazione di entità SELF3D in SketchUp, senza che sia richiesta all'utilizzatore la conoscenza di quest'ultimo:



Figura 1: Finestra iniziale per l'interazione con Google Sketchup



Nel momento in cui fissiamo il sistema di coordinate per il nostro progetto, possiamo optare per un sistema di coordinate locale (ossia con il nostro zero situato in un punto particolare) oppure possiamo lavorare in un sistema di coordinate cartograqfico (Gauss-Boaga, UTM, ...).
Nell'ultimo caso, questo tool da la possibilità di definirsi comunque un punto base (identificato con Xb, Yb, Zb nell'immagine 1), in modo che il nostro modello venga traslato e posizionato in SketchUp con l'origine coincidente con il punto base che abbiamo definito.
Come visibile in figura 1) è possibile effettuare le seguenbti operazioni:
  • Esportare i tralicci ed i conduttori.
  • Esportare le varie tipologie di isolinee che SELF3D può generare
  • Definire ed esportare delle geometrie solide, ricavate dall'estrusione di un numero illimitato di poligoni di base, rappresentanti schematicamente l'occupazione spaziale di edifici.
  • Costruirsi una mesh rappresentante il terreno e visualizzarla in Sketchup

Una volta che abbiamo operato con questo modulo è sufficiente andare in Sketchup e caricarsi (solo la prima volta) lo script che permette l'interazione con SELF3D. Questo script dota SketchUp di comandi supplementari, finalizzati alla suddetta interazione.
Nell'immagine 2 vediamo come il menù "Extensions" di Sketchup venga arricchito con i nuovi comandi per interagire con SELF3D:



Figura 2: Sketchup con le nuove funzionalità permesse dal plugin di SELF3D




Importiamo i tralicci ed i conduttori. Nel nostro caso ci riferiamo ad una situazione in presenza di una campata a doppia terna, la quale si divide in due campate a terna singola con attacco a tralicci di tipo a bandiera. Abbiamo la seguente situazione:




Figura 3: Inserimento in Sketchup dei tralicci e dei conduttori




Ora aggiungiamo le isolinee relative ad una simulazione su una sequenza di piani verticali centrata su un segmento, una delle tante simulazioni permesse da SELF3D.




Figura 4: Aggiunta al modello Sketchup delle isolinee rappresentanti una sequenza di simulazioni su un piano verticale.




Inoltre aggiungiamo anche un edificio, sempre utilizzando la funzionalità (Export Buildings) presente nel modulo mostrato in figura 1). Si ottiene quanto segue:




Figura 5: Aggiunta al modello Sketchup di un solido rappresentante un edificio




Una rotazione della vista ci permette di osservare come l'edificio venga interessato dalle isolinee, fornendoci una situazione di non conformità. Chiaramente è possibile visualizzare non solo simulazioni su una sequenza di piani verticali, ma anche su piani orizzontali, così come è possibile diminuire la separazione tra le varie isolinee, come di seguito, con l'effetto di rendere più evidente l'intersezione tra isolinee e edificio.




Figura 6: Visualizzazione del modello da un diverso punto di vista




L'ultimo passo (o il primo, o uno intermedio, perchè non c'è un ordine nell'inserimento delle varie entità, l'utilizzatore può utilizzare la sequenzialità che desidera) riguarda l'inserimento di una mesh rappresentante il terreno, nel caso si ritenga utile inserire anche questa informazione. Qui sono previste due possibilità, derivanti dall'osservazione della finestra principale di questo modulo, qui ripresentata per comodità:




Figura 7: Finestra iniziale per l'interazione con Google Sketchup



La prima possibilità riguarda la formazione della superficie del terreno attraverso una triangolazione di punti XYZ (ossia di punti dei quali sono fornite le coordinate X, Y e Z). Essa è sicuramente molto più agevole e di facile realizzazione della seconda opzione (inserimento dei poligoni costituenti la mesh), residuando quindi in seno a quest'ultima una sua applicazione solo a casi molto particolari.
Riferendoci pertanto solo alla prima opzione, una volta fornita la serie di punti XYZ, questo modulo applica una triangolazione ai punti, ossia gli unisce tra di loro con una serie di triangoli. I punti non devono per forza appartenere ad una griglia regolare, ma possono essere anche sparsi, focalizzandoli semmai nelle zone di maggiore interesse (presenza di recettori sensibili). In ultima istanza si ottiene una superficie di tipo TIN (Triangulated Irregular Network).

Per ottenere questi punti, sebbene una possibile opzione sia quella di reperli attraverso l'interrogazione di server di dati geodetici (free o a pagamento) reperibili in rete, bisogna considerare un altro aspetto.
Nel momento in cui si effettua una valutazione di impatto magnetico, può essere necessario un certo livello di precisione nella definizione delle coordinate dei punti di interesse. Questi riguardano la posizione dei recettori, in relazione ai tralicci.
Specialmente quando si parla di livelli di precisione di 1 metro, o superiori, diventa sicuramente non molto agevole trovare dati geodetici con questa accuratezza nei livelli di elevazione del terreno (a meno che, chiaramente, non si commissioni un lavoro con queste esplicite specifiche). In questi casi, è sicuramente una opzione importante considerare la possibilità di far effettuare un lavoro di mappatura locale ad un Collega geometra dotato di stazione di misura. Anche perchè, nella grande maggioranza dei casi, non siamo sicuramente interessati a mappare il terreno nella sua interezza, ma solo alcuni punti significativi (al limite, solo quelli che definiscono l'occupazione spaziale dei recettori in relazione ai tralicci).
Il seguente grafico mostra una zona di terreno triangolata su una piccola quantità di punti XYZ (sono state volutamente rese visibili le linee che definiscono la triangolazione):




Figura 8: Mesh del terreno ottenuta dalla triangolazione di una serie di punti XYZ



Infine, aggiungendo anche la mesh del terreno al modello precedente, otteniamo il modello finale rappresentante la visualizzazione in Sketchup permessa da questo modulo di SELF3D.




Figura 9: Visualizzazione finale permessa dal modulo "SELF3D to SketchUp"