• Sabato 12 Maggio 2018, 10:30

Progettare l'illuminazione con i software di calcolo e rendering

Un nuovo modo di progettare la luce: tecnologia per l'illuminazione
Il settore dell'illuminazione oggi ha subito notevoli mutamenti non solo in ciò che vediamo nei negozi, ma a partire fin dalla progettazione e dallo sviluppo degli oggetti che acquistiamo o che osserviamo nelle vetrine.
La luce riveste un'importanza fondamentale sia a casa che sul lavoro, ma anche a livello architettonico. Una buona illuminazione, oltre che essere funzionale, deve saper essere estetica, logica, strutturata in modo da fornire un valore aggiunto a oggetti, monumenti e ambienti. Un immobile può addirittura acquisire maggior valore se la sua luminosità rispetta determinate caratteristiche.

Progettare la luce significa rispondere ad una costante variazione delle esigenze, delle tecnologie e dei materiali a disposizione, rispettando il volere del cliente. Ciascun progetto viene dunque realizzato su misura, uscendo dallo standard.

Ciò avviene grazie a strumenti a disposizione che erano impensabili fino a qualche anno fa e solo con l'ausilio di essi è possibile fornire risposte concrete alle richieste di una clientela sempre più esigente, che vuole vedere in anticipo simulazioni e risultati.
 
L'aiuto della tecnologia alla progettazione della luce: il rendering
Il computer è diventato uno strumento di lavoro non solamente per chi progetta case, automobili, impianti produttivi, ma anche per chi deve realizzare un impianto di illuminazione. Il legame che si crea tra l'ambiente e la sua luminosità avviene proprio per merito della luce. Strumentazioni sempre più fini e precisi consentono valutazioni preventive sia di tipo realistico che previsionale, grazie alla produzione di rendering, ossia di modelli grafici che illustrano come potrebbe essere un lavoro quando sarà realizzato.

Il rendering permette al progettista di sottoporre al cliente una simulazione quanto più possibile verosimile a quella che poi sarà la realtà, in modo che egli possa valutare se le attese saranno esaudite, in che misura ed eventualmente pensare ad una modifica in corso, prima di iniziare i lavori.

Nel campo dell'illuminotecnica servirsi di rendering è una pratica molto usuale, efficace e soprattutto utile, poichè aiuta il progettista ad avere l'idea esatta di ciò che sta disegnando. I rendering sono utilizzati soprattutto per le grandi opere: gallerie, progetti infrastrutturali, illuminazione artistica di monumenti o di luoghi esclusivi, ma anche di case e abitazioni. Il software ha la possibilità di considerare i parametri principali relativi alla sicurezza, alle normative, alle certificazioni, considerando l'illuminazione naturale e quella artificiale. Grazie allo sviluppo del modello è possibile capire in anticipo i consumi energetici e poter quindi fare una stima dei costi e della resa.
La tecnologia aiuta quindi l'illuminazione, ma va capita. Comprendere le logiche che stanno dietro alla semplice pressione di tasti o a click di mouse, aiuta il progettista a cogliere gli aspetti peculiari del progetto, a familiarizzare col programma informatico e a lavorare in condizioni migliori. Il rendering, infatti, non è una semplice simulazione, ma sa andare oltre, tenendo conto di diverse variabili contemporaneamente grazie ad algoritmi di calcolo particolari che tengono in considerazione la luce, le sue caratteristiche, le sue leggi fisiche e scientifiche.

Il computer e tutti i software di illuminazione specifici di settore, sono diventati strumenti di lavoro quotidiani e indispensabili per chi progetta e per chi installa. Gli installatori, infatti, tengono il modello ricavato dal render come una guida di lavoro, una traccia per poter seguire durante lo svolgimento dell'opera.

Come cambia la progettazione con i software di calcolo
Con le nuove tecniche e i nuovi sistemi informatici, i programmi di calcolo hanno modificato la componente operativa di chi progetta impianti di illuminazione. Se con l'attività manuale fino a qualche tempo fa i progettisti erano costretti ad avanzare passo passo, modificando il progetto solo successivamente in base all'avanzare dei lavori di installazione, oggi non è più così. Il processo fatto da continue modifiche e correzioni allungava i tempi e innalzava i costi. I calcoli andavano ripresi, riformulati di volta in volta. Oggi i software vengono in aiuto ai progettisti, suggerendo loro con anticipo eventuali imperfezioni, errori o migliorie da apportare al progetto. I tempi si tagliano all'origine, senza necessità di portare avanti percorsi difficili e lunghi.

Grazie ai computer lo sviluppatore può simulare nuove idee, portare avanti nuove soluzioni, proporre alternative e modifiche in corso, senza perdere di vista quello che è l'obiettivo finale. I programmi sanno considerare anche i diversi materiali, le particolari superfici da illuminare, le caratteristiche dell'illuminazione a led oppure alogena, modificando prestazioni e caratteristiche.

Fondamentale è il lavoro nascosto degli algoritmi, identificabili come operatori di calcolo matematico capaci di considerare diverse variabili in gioco, al fine di proporre un'immagine molto simile a quella che sarà poi la situazione reale.

- Algoritmi di primo grado: fanno riferimento a un'illuminazione puntuale e precisa, diretta e generata da sorgenti luminose presenti in loco. Una caratteristica di tale algoritmo è la capacità di considerare il livello di riflessione delle superfici interessate.

- Algoritmi di secondo grado: considerano in misura maggiore i riflessi, combinando tra loro varie superfici. Questo comporta la possibilità di ottenere un effetto ancor più realistico grazie anche alla presa in esame dei vari materiali degli oggetti presenti, considerando le caratteristiche della luce.

Come avviene oggi la progettazione al computer dell'illuminazione
Come si procede oggi davanti ad uno schermo con una tastiera? Da dove inizia un progettista a sviluppare il suo lavoro?

Si possono identificare alcuni passaggi chiave per una corretta progettazione.
- Analisi dell'ambiente: la prima fase è determinante poichè il progettista deve dare tridimensionalità all'ambiente di lavoro, ossia all'oggetto da illuminare. Sia esso un edificio, un monumento, un locale o uno stadio, il primo passo è quello di ricostruirlo al computer conferendogli tridimensionalità. L'analisi dell'ambiente con la sua ricostruzione al computer non solo è determinante per poter iniziare, ma lo è anche per il risultato finale. Rappresentare una parete in proporzioni diverse dalla realtà, oppure con una finitura differente, realizzata con un materiale e con un colore che non corrispondono al reale, renderebbe vano l'intero lavoro successivo dato che si otterrebbe alla fine un effetto totalmente diverso. Ecco quindi che è importante ricostruire il modello tridimensionale in maniera precisa e puntuale, cercando di trasferire al software il maggior numero di informazioni possibili.

- Individuazione delle superfici: in questo step è importante individuare le superfici da illuminare, conoscendone le caratteristiche. Un pavimento in marmo, ad esempio, restituisce una luminosità diversa da uno in cotto, così come una scrivania in legno dona una luminanza diversa rispetto ad una con una superficie vetrata. Obiettivo ben presente per confrontarsi con le superfici degli oggetti presenti nell'ambiente. Il software deve conoscere i materiali, le loro caratteristiche che influenzano la luce, artificiale e naturale, così come le angolazioni con cui gli oggetti vengono irradiati.

- Scelta e posizionamento sorgenti: una volta che si hanno chiari gli spazi e le superfici da illuminare, il progettista deve scegliere gli strumenti di illuminazione e il loro posizionamento più corretto. In questa fase il software è importantissimo perchè è in grado di far capire alla persona il risultato che si otterrà qualora si dovesse posizionare un determinato faretto in una specifica posizione. Il software è in grado di riconoscere le caratteristiche di molti oggetti fonti di luce: lampade, faretti, apparecchi di varie marche. Grazie ad una connessione internet il programma capisce il tipo di sorgente scelta e ne coglie le caratteristiche sulla base di una lettura della scheda tecnica presente nel sito del produttore. Inoltre i software rendono pratici e semplici le varie dislocazioni tra un posto e l'altro, calcolando le giuste distanze e suggerendo ove è possibile ottimizzare l'illuminazione, regolando il fascio luminoso.

- Ottenimento modello risultato: dopo che sono state completate le tre fasi precedenti, il progettista preme un tasto e lascia al computer il compito di formulare la proposta, la quale verrà sottoposta all'analisi. Il software di illuminazione restituisce ora un rendering composto da più immagini da angolazioni diverse, ciascuna con una caratteristiche differenti. Lo scopo è quello di anticipare ciò che potrà poi vedersi realizzato. Così facendo si anticipano i tempi e risulta possibile lavorare per tempo su eventuali migliorie, dando spazio di intervento per eventuali interventi correttivi.

Le nuove figure professionali legate al mondo della luce
Le tecnologie innovative hanno dato sfogo a nuovi ruoli e nuove figure professionali nel campo illuminazione. Il professionista della luce non deve limitarsi a operare con un software presente nel computer, ma deve saper spaziare e amplificare il proprio campo di conoscenza. Nonostante la componente tecnologica sia determinante, è ancora l'uomo a fare la differenza. Anche un animale saprebbe svolgere un'azione ripetitiva premendo un tasto di un computer! Meglio quindi affidarsi all'essere umano per dare i giusti impulsi alla tecnologia: il calcolatore va programmato, i modelli di rendering costruiti sulla base di creatività, fantasia e informazioni oggettive.

Oggi non è inusuale sentir parlare di architetto della luce, di light designer, di lighting project: tutte nuove figure professionali in grado di poter apportare un loro contributo alla realizzazione dell'illuminazione di un ambiente o di un oggetto.

Si sviluppa anche la light art, ossia l'arte di fare luce: grazie ai software è possibile sviluppare forme e oggetti che abbiano nella luce la loro principale essenza strutturale.

Chi progetta illuminazione deve avere oggi una visione trasversale delle cose, sfruttando la tecnologia presente che invita ad ampliare le conoscenze attraverso la sperimentazione.

Conclusione
L'illuminazione ha visto un'evoluzione importante, in grado di portare una ventata di novità e di innovazione in un settore che attualmente è molto dinamico e in fermento. La luce è diventata oggetto e strumento di arredamento, per arredare adattandosi a più stili. Oggi la luce è arte e chi si approccia alla progettazione dell'illuminazione di un palazzo, di una sala espositiva o più semplicemente agli ambienti di casa, deve inevitabilmente impiegare la tecnologia per poter ottenere un modello concreto che possa meglio rendere l'idea di ciò che si otterrà.

Algoritmi particolari, software dedicati, sanno coadiuvare il progettista di luce a realizzare un modello verosimile per poter successivamente cogliere gli aspetti peggiori e apportare dei correttivi. Questi rendering consentono di risparmiare tempo e denaro, regalano un risultato decisamente migliore e preciso, in un tempo più breve. La tecnologia viene in soccorso agli addetti ai lavori ma anche al cliente, il quale può vedere con anticipo la resa luminosa del locale in oggetto.