Il mondo dell’animazione 3d e delle simulazioni virtuali, dopo un periodo di espansione alla fine degli anni anni 90, ha vissuto una prevedibile fase di stabilizzazione, per lo meno per ciò che concerne l’utilizzo di video 3d nei canali di comunicazione.
I video sintetici, generati in 3d da computer, l’ animazione 3d e la computer grafica tridimensionale non sono da confondere con il video stereoscopico e la stereoscopia in generale. Il periodo di massima espansione per la computer grafica 3D si è avuto tra gli anni 90 e il 2000, per poi consolidarsi stabilmente nel comparto cinematografico e in quello della pubblicità televisiva.
Inoltre la computer grafica 3d ha ormai trovato ampie applicazioni nel campo dell’architettura.
Visualizzazione tecnica, animazione e stampa 3d
Tra i segmenti in cui trova maggiore utilizzo il video 3d c’è quello della visualizzazione tecnica. In questo ambito, l’impiego del 3d è rimasto molto attrattivo, probabilmente perché la sua utilità è innegabile e la sua capacità di rispondere ad un bisogno non ha molti competitors.
Quello della visualizzazione tecnica è un settore che ha ricevuto notevole impulso anche dall’utilizzo sempre maggiore della stampa 3d, che ha semplificato notevolmente la capacità dei singoli di realizzare riproduzioni in scala di singole componenti di macchine industriali. Nonostante una diffusione sempre più ampia, va comunque riconosciuto che gli scenari disegnati da Chris Anderson nel suo saggio “Makers, il ritorno dei produttori” è decisamente distante dall’essere realizzato.
Le simulazioni, e più in generale la modellazione 3d, sono in grado di dare elementi decisivi per conoscere più a fondo e nel dettaglio i processi di funzionamento della macchina.
Quando si tratta di comparare fra loro diversi sistemi, pochi strumenti sono in grado di documentarne la loro efficienza così come è in grado di fare l’animazione 3d. Di questo sono consapevoli tutti i marketing manager che siano in possesso di competenze tecniche.
Soprattutto quando il tema riguarda le componenti meccaniche dei singoli processi industriali.
I Video 3d e industria 4.0
E se questo era vero in passato, lo è ancora di più adesso che si sta andando verso quei sistemi produttivi condivisi che caratterizzeranno industria 4.0.
Grazie ai sistemi grafici 3d, la presenza di linee automatizzate o robotizzate, sarà maggiormente decifrabile nelle sue componenti tecniche.
Molte macchine, ad esempio, sono caratterizzate dalla presenza di componenti mobili il cui funzionamento può essere analizzato prima che vengano effettivamente prodotte. Il tutto, sfruttando sempre le potenzialità dei metodi di animazione tridimensionali che sono gestibili con sistemi cinematici.
E l’utilità dei video 3d e delle simulazioni, è particolarmente evidente quando occorre studiare il comportamento di quelle componenti che non sono visibili perché nascoste.
Quanto costano i video 3d
Quanto ai costi, vanno tenute in considerazioni le diverse componenti.
Da un lato il costo umano, che in Italia ha conosciuto un notevole ridimensionamento.
Dall’altro, invece, i costi relativi al rendering. In questo caso le variabili sono diverse, e molto dipende dalle infrastrutture di cui si è in possesso. Uno studio ha pubblicato un simulatore per video 3d : è possibile calcolare il tempo di rendering necessario in base alla durata delle animazioni che si vogliono creare.
Una volta constatato che il tempo di calcolo per i video 3d, alla fine, è sempre “tanto“, occorre distinguere fra diverse possibilità. Si possono avere strutture che dispongono di una propria renderfarm o si può scegliere di affidarsi a strutture esterne, capaci di generare notevoli risparmi grazie ad efficienti economie di scala.
In questo caso, la componente di cui tener conto, è il costo correlato al fattore tempo che è necessario per le funzioni di calcolo relative ai fotogrammi. Non soggetto invece a grosse differenze il costo dell’energia, che, in modo simile a quanto accade per il mining di bitcoin, resta fisso.
Modelli tridimensionali da cui iniziare
Una criticità incontrata nelle fasi di avvio per la realizzazione in 3d di componenti tecniche industriali, riguarda il modello di riferimento. Si tratta di oggetti già realizzati ma molto spesso non immediatamente utilizzabili nei programmi di animazione.
Dopo averti elencato le potenzialità dei video 3d in ambito industriale, a questo link ci sono ottime risorse per preparare l’esportazione corretta dei files 3d verso i programmi di animazione più comune, traducendoli in STL (stereo litography interface format) impiegato de facto per la stampa 3d. Anche se, va detto, che le funzionalità in tools come Meshmixer e Rhino, sono comunque più efficaci.
Case study
Un campo nel quale l’animazione 3d si è rivelata interessante è stato l’impiego per mostrare il funzionamento di un sistema di lubrificazione minimale. Di cosa si tratta? È un sistema meccanico che attraverso la microerogazione di una miscela lubrificante – olio e aria – viene utilizzato per macchinari industriali che lavorano ad alte velocità.
Per questo tipo di apparati, l’animazione 3d non mostra solamente come la miscela si diffonda nei circuiti, ma è in grado anche di visualizzare come i sensori siano in grado di misurarne la quantità. Operazione che sarebbe stata impossibile, visto il diametro molto ristretto dei tubi di passaggio, con l’inserimento di una microcamera.