3DCITYGH: un Approccio Parametrico Speditivo per il Rilievo Urbano Digitale e il City Information Modeling di Modelli Strutturali di isolati urbani.

Scopo della tesi è la definizione di una metodologia di modellazione parametrica che consenta, in tempi brevi e con costi sostenibili, l'acquisizione digitale, la modellazione e l'analisi di aggregati urbani con l'obiettivo di facilitare le azioni di mappatura della vulnerabilità sismica nei centri storici. La ricerca prevede l'utilizzo di dati diretti (rilievi in sito) e derivati (geodati disponibili) per la realizzazione di un City Information Model (CIM) parametrico. Come ambiente di lavoro per la progettazione computazionale parametrica è stato scelto Grasshopper, un Linguaggio di Programmazione Visuale (VPL) all'interno di Rhinoceros, già ampiamente utilizzato nella comunità scientifica.\nLa metodologia è composta da diverse fasi progressive che possono essere perseguite attraverso due metodi innovativi (Survey-to-CIM e Scan-to-CIM) definiti e sviluppati in questa tesi. La scelta di quale metodo da adottare dipende dalla disponibilità di risorse del progetto e dal tipo di centro urbano oggetto di studio. Il primo metodo, Survey-to-CIM, mira ad essere una soluzione low-cost che integra diversi dati e tecniche di acquisizione (rilievo diretto, foto raddrizzamenti, fotogrammetria 360 speditiva, Street-Level imagery, etc.) all’interno di un flusso parametrico e responsivo utile per centri urbani minori senza la necessità di particolari competenze professionali. Il secondo metodo, Scan-to-CIM, è sviluppato per automatizzare le operazioni cognitive di interpretazione ed inserimento dei dati di rilievo eseguite dal rilevatore. Questo compito è svolto da un sistema di sistema di Intelligenza Artificiale che utilizza tecniche di Machine Learning (in particolare Random Forest) per individuare caratteristiche geometriche-architettoniche notevoli (aperture, muri, marcapiani) all’interno di nuvole di punti ottenute tramite rilievo digitale. Entrambi i metodi portano alla definizione di un sistema CIM parametrico sviluppato in VPL.\n \nIl modello CIM generato corrisponde alla definizione di un 3D City Model semantico in quanto tutte le geometrie generate, dall’involucro agli interni, rispondono ad una struttura semantica che definisce rapporti e relazioni. Non essendo presente in letteratura alcuna linea guida circa la strutturazione semantica dei modelli di città in ambiente parametrico, in questa tesi viene proposto un formato innovativo definito CityGH, che su riferimento dello standard CityJSON propone la medesima struttura semantica di CityJSON ma adattandola alla Data Structure di Grasshopper (Data Trees). Tale formato si propone quindi come formato di interscambio all’interno di modelli parametrici per facilitare la diffusione e l’applicazione degli stessi. Grazie alla struttura semantica, il modello CIM parametrico è capace di immagazzinare attributi e metadati che risultano passi fondamentali per facilitare l’inizio dell’attività di analisi FEM.\nIl modello CIM parametrico fin qui definito consente anche l’estrazione dei modelli geometrici strutturali, sia NURBS che MESH, necessari per l’esecuzione delle analisi FEM. In particolare, nella tesi è stato sviluppato un flusso di lavoro che consente l’analisi FEM sia all’interno dell’ambiente VPL (plugin Karamba3D, Alpaca4D - OpenSees) che in software esterni dedicati all’analisi strutturale (SAP2000, FEM-Design).

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2022

Author dc:creator

• LA RUSSA, FEDERICO MARIO

Contributors dc:contributor

• SANTAGATI, CETTINA

• City Information Modeling, 3D city models, Computational Design, Parametric Modelling, VPL, Digital Survey, Urban Survey, Seismic Risk, Scan-to-FEM
• City Information Modeling, Modellli di città 3D, Disegno Automatico, Modellazione Parametrica, VPL, Rilievo Digitale, Rilievo Urbano, Rischio Sismico, Scan-to-FEM, Disegno

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

ita

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/581596

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/581596