Progettazione e design industriale

1. Rhinoceros

1.1. Introduzione

1.1.1. Introduzione al software, un cad basato su NURBS

1.1.2. Sfruttare le caratteristiche di interfaccia utente

1.1.3. I comandi principali per muoversi: rotate, pan e zoom

1.1.4. Personalizzare l’ambiente di lavoro

1.1.5. Creazione di oggetti grafici base in 2D come linee, cerchi, ecc….

1.1.6.Disegno 2D in Rhinoceros

1.1.7. Muovere, scalare e ruotare un oggetto

1.1.8. Disegno di precisione, utilizzando i comandi di inserimento a tastiera, lo smart track, il Gumball e gli snap all’oggetto

1.1.9.Approccio per la definizione 2D di manufatti, architettonici, industriali e meccanici

1.1.10. Modificare le curve NURBS mediante punti di controllo, il Gumball

1.1.11. Continuità di due curve: curve in continuità G0, curve continue tangenti G1, curve continue tangenti con la stessa curvatura G2, curve continue tangenti con la stessa curvatura e con la stessa accelerazione planare G3 e curve continue tangenti con la stessa curvatura con la stessa accelerazione planare in 3 dimensioni G4

1.1.12. Uso di Adjustable curve blend e di match curve

1.1.13. Visualizzare qualsiasi porzione del modello, salvare le viste

1.1.14. Importare ed esportare un disegno 2D in diversi formati file al fine di integrare Rhinoceros con i software di disegno più usati come i software Autodesk in particolare Autocad 2D

1.1.15. Esportare un modello nei principali formati per dialogare con altri CAD, come.step, .dwg, .dxf, .stl, .obj, .3ds

1.1.16. Completamento del modello con quote, annotazioni e riempimenti

1.1.17. Uso del layout per stampare il disegno in scala su un foglio

1.2. Solidi

1.2.1. Introduzione ai solidi

1.2.2.Come disegnare un solido 3D di base: Cubo, sfera, ecc….

1.2.3. Quale approccio è migliore utilizzare per definire un solido di base

1.2.4.Dalle curve 2D ai solidi: come definire un solido a partire da una curva chiusa

1.2.5.Come operare con i solidi definiti da curve chiuse e definiti con l’inserimento di un solido “Naturale”

1.2.6. Operazionibooleane con i solidi: union, difference, intersection, boolean split, boolean 2 objects

1.2.7. Definire geometrie complesse con i solidi

1.2.8.Approccio ad un disegno architettonico, industriale e meccanico usando i solidi e le operazioni fra di loro, in particolare: cap planar holes, merge twosurfaces e merge surfaces

1.2.9. Differenzafra un closed brep, closed extrusion e close curve e open brep, open extrusion ed open curve

1.3. Superfici

1.3.1. Introduzione alle superfici

1.3.2. Definizione delle superfici in Rhinoceros, il miglior modo per generare gli oggetti complessi

1.3.3. Disegnare una superficie

1.3.4. Modificare le superfici con i punti di controllo

1.3.5. Modificare le superfici con i punti di controllo ed il gumball

1.3.6. Come operare con le superfici con le operazioni di base: Extrude, loft, sweep1, sweep2, rotation, railrotation

1.3.7. Extrude, Loft, Sweep1, Sweep2, Rotation, Rail Rotation

1.3.8. Approccio a disegni complessi usando le superfici che compongono anche più comandi

1.3.9. Cosa è una open surface ed una closedsurface

1.3.10. Comporre solidi partendo dalle superfici

1.3.11. Il comando join ed il comando explode per ottenere solidi chiusi o le singole superfici conteneti un solido

1.4. Modellazione di oggetti

1.4.1. Modellare oggetti composti

1.4.2. Superfici e solidi, l’integrazione fra i due mondi

1.4.3. Applicare un pattern ad una superfice

1.4.4. Il comando Flow along surface

1.4.5. Utilità di applicare un pattern ad una superficie

1.5. Dettagli

1.5.1. Differenze fra filletsolid e filletsurface, come usarli e quale è la differenza fra i due

1.5.2. Analisi dei solidi in Rhinoceros, in particolare: Zebra analisysis, Show edges, Curvature

1.5.3. Cplanes: definire i piani in funzione dei quali disegnare

1.5.4. Salvare i piani di riferimento del lavoro

2. Grasshopper

2.1. Introduzione alla modellazione algoritmica

2.1.1. Introduzione a Grasshopper

1.1.1. Cosa è un modellatore algoritmico parametrico

1.1.2. Installazione di Grasshopper dentro Rhinoceros ed i suoi plug-in

1.1.3. Interfaccia di Grasshopper

1.1.4. Applicazioni architettoniche, industriali e meccaniche della progettazione algoritmica

1.1.5. Come far dialogare Rhinoceros e Grasshopper: inserire un oggetto di Rhinoceros, bake e visualizzazione in tempo reale delle operazioni di Grasshopper in Rhinoceros

1.1.6.I principali comandi di Grasshoper

1.1.7. Uso dei comandi attraverso esempi concreti per capire come gestire la struttura ad albero del software

2.2. Utilizzare i dati in Grasshopper

2.2.1.Filtri

2.2.2. Sequenze numeriche e serie, comandi non distruttivi

2.2.3.Rimappare i numeri e lavorare con gli attrattori

2.3. Controllo di curve e superfici

2.3.1. Rappresentazione parametrica di una curva

2.3.2.Analisi delle curve in Grasshopper

2.3.3. Nozioni di curvatura per curve planari

2.3.4.Rappresentazione parametrica di una superficie

2.3.5.Creazione di una superficie

2.4. Trasformazioni

2.4.1.Vettori

2.4.2. Operare su oggetti con molti piani, muovendo i piani

2.4.3.Trasformazioni euclidee

2.4.4. Box morph

2.5. Patterning

2.5.1.Come modificare il data tree

2.5.2. Skinning

2.5.3.Strategie di approccio per usare il data tree

2.6. Rendere le superfici lisci (smooth)

2.6.1. Dalle NURBS e dai poligoni ai mesh

2.6.2. Creare i mesh

2.6.3. Definizione dei triangoli

2.6.3.1. Skinny triangles

2.6.3.2. Triangoli di Delanoy

2.6.4. SubD in Grasshopper using the plug-in Weaverbird

2.6.5. Quadrangular mesh

2.6.6. Catmull-Clark algorithm

2.6.7.Loops

2.6.7.1. How to create fractals with HoopSnake

2.7. Definizione di superfici e patterning in Grasshopper e Rhinoceros

2.7.1. Patterning con il plug-in di grasshopperLunchBox

2.7.2. Utilizzo di patterning planari su superfici planari

2.7.3. Utilizzo di patterning su superfici non planari

2.7.4. Combinare il patterning e gli attrattori

2.7.5. Simulazione del sole e dell’effetto su una superficie a cui è stato applicato un pattern

2.7.6.Pattern e trasformazioni in mesh: spessori su una superficie mesh

2.8. Processi di Form finding in Grasshopper

2.8.1.Il plug-in di GrasshopperKangaroo

2.8.2. Come funziona Kangaroo

2.8.2.1. Il workflow di Kangaroo

2.8.2.2. Le simulazioni: di un cavo in tempo reale, di una catena, di una membrana

2.8.2.3. Comportamento elastico ed applicazione delle legge di Hook ad una superficie

2.8.2.4. Comportamento di una forma shell

2.8.2.5. Simulazione delle azioni sulla struttura in tempo reale con il plug-in di GrasshopperKaramba

2.8.2.6. Ottimizzazione topologica con il plug-in di GrasshopperMillipede

2.8.3.Solutori genetici ed adattamento in tempo reale alla forma

3. Visualization e Rendering con Blender, come presentare al meglio i propri lavori (10h)

3.1. Introduzione

3.1.1. Cosa è blender

3.1.2. Download ed installazione di Blender

3.1.3. Software su licenza, libero ed open source

3.1.4. Differenze fra modellatori NURBS (rhinoceros) e modellatori mesh (Blender)

3.1.5. Integrazione fra i due software

3.1.6.Migliori file di esportazione del modello da Rhinoceros a Blender in funzione della visualizzazione

3.1.7. Far dialogare al meglio i due software

3.1.8. Interfaccia di Blender

3.1.9.Tastiera e mouse

3.1.10. Finestre e panelli

3.1.11. Sidebar

3.1.12. Tipi di finestre:

3.1.13. Pannello proprieties

3.1.14. Outliner

3.1.15. Pulsanti ed altri controlli

3.1.16. Preferenze

3.2. Progettare

3.2.1. Gestione files

3.2.2.Navigazione nello spazio, viste e ortogonale/prospettica

3.2.3. Contenuto della vista 3D

3.2.4.Aggiungere un oggetto

3.2.5.Tipi di selezione

3.2.6. Manipolare un oggetto con Scale, rotate e grab

3.2.7. Vincolare una trasformazione

3.2.8.Lo snap

3.2.9. Trasformazioni e loro conferma

3.2.10. Pivot

3.2.11. Layer

3.2.12. Duplicazioni e parentele

3.2.13. Gruppi

3.2.14. I mesh e la loro modellazione (Edit Mode)

3.2.15. Le curve e le superfici (Bezier, Nurbs, Comandi comuni sulle curve)

3.2.16. Unione/separazione, Suddivisione

3.2.17. Edge slide

3.2.18. Snap to mesh

3.2.19. Estrusione

3.2.20. Mirror

3.2.21. Spin

3.2.22. Smooting mesh (visuale)

3.2.23. Modificatori (tipo generale e tipo Deform)

3.3. Renderizzazione a mezzo di Cycles

3.3.1. Cos’è, il path tracing, Bounce

3.3.2. L’interfaccia

3.3.3. Raggi e illuminazione con emissionsurface

3.3.4. Displacement

3.3.5. Volume e Surface e nodi shader

3.3.6.Texture compositing

3.4. Rendering

3.4.1. Proprietà camera

3.4.2.Profondità campo

3.4.3. Post processing in Blender

3.4.4.Compositing

3.5. Migliori approcci nell’importazione e nella gestione del file di Rhinoceros in Blender

3.6. Come gestire al meglio l’immagine di output

4. La stampa 3D e Rhinocheros

4.1.1. definizione dei modelli, approccio al modello e risoluzione dei contrasti nel modello

4.2. Fabbricazione digitale e le tecniche

4.2.1.Taglio di suprfici bi-dimensionali

4.2.1.1. Laser Cutter

4.2.1.2. Fresa a più assi

4.2.1.3. Taglio al plasma e ad acqua

4.2.2. Tecniche di sottrazione

4.2.2.1. Fresa CNC

4.2.2.2. Taglio a mezzo filo incandescente su polistirolo

4.2.2.3. Braccio robotico

4.2.3.Tecniche additive

4.2.3.1. Stereolitografia

4.2.3.2. Laser sintering (SLS)

4.2.3.3. Laser fus, fused deposited material (FDM)

4.2.4. Tecniche di ottimizzazione topologica della forma per ridurre il materiale, i tempi ed i costi in funzione della tecnica produttiva scelta

4.3. Modellare oggetti stampabili

4.3.1. Tecniche di analisi e posizionamento dei supporti direttamente in Rhinoceros

4.3.2.Analisi da compiere sugli oggetti per verificarne la stampabilità

4.3.3. Correzione degli errori se gli oggetti non fossero stampabili

4.3.4.Integrazione del parametrico di Grasshopper in Rhinoceros per stampare oggetti parametrici ed ottimizzazioni algoritmiche successive per lo stampaggio

4.3.5.Ottimizzazione degli oggetti per la produzione secondo un tiraggio piccolo o grande realizzati a mezzo di stampa 3D o stampaggio ad iniezione

4.3.6. Realizzazione di modelli per incastri successivi, interagire al meglio per ottimizzare i tempi di lavorazione e taglio del materiale, controllando la complessità in Rhinoceros e Grasshopper