Una delle novità introdotte nella «piazza del Laterizio e della Ceramica» per la fiera Saie 2016 di Bologna è stata l’applicazione della realtà aumentata alla gestione dell’informazione tecnica di sistemi e prodotti da costruzione.
Il progetto, nato dall’esercitazione del corso di Ergotecnica edile del prof. Giuseppe M. Di Giuda del Politecnico di Milano, si è sviluppato nell’ambito di un collaborazione tra Andil (Associazione nazionale degli industriali dei laterizi) e Politecnico (in particolare, è il risultato del lavoro svolto con lo studente Marco Caso e gli assistenti Marco Schievano, Francesco Paleari e Paolo Giana).
In questi ultimi anni la tecnologia ha fatto passi importanti. Anche nel quotidiano abbiamo potuto sperimentare l’augmented reality e la virtual reality, basti pensare ai videogiochi di ultima generazione e agli oculus, che rendono possibile, con strumenti alla portata di tutti (tablet o smartphone) esperienze immersive. È opportuno, innanzitutto evidenziare le differenza tra le due tecnologie:
- la realtà aumentata (ar) è una tecnologia che rende possibile il posizionamento di oggetti virtuali nel mondo reale in tempo reale, migliorando e aumentando le informazioni su ciò che ci circonda. Questa tecnologia sovrappone a ciò che si trova nell’ambiente reale, immagini che non esistono realmente e che vengono aggiunte ramite software e percepite dagli utenti attraverso dispositivi indossabili (smart glasses) o dispositivi comuni come smartphone o tablet. Un esempio può essere la «App PokemonGo», che sovrappone all’immagine della fotocamera dello smartphone oggetti tridimensionali virtuali;
- la realtà virtuale (vr) consiste nel creare un ambiente virtuale tridimensionale in cui l’utente viene immerso completamente; in questo ambiente tutto ciò che appare è virtuale. Un chiaro esempio può essere individuato in tutti quei videogiochi che prevedono l’uso di visori 3d come gli oculus e i sensori di tracciamento dei movimenti, come la Playstation vr.
Cenni storici
Facendo un breve excursus storico in argomento, possiamo individuarne i primi utilizzi nei primi anni ’90. A partire da tale periodo nel settore aeronautico l’applicazione di tale tecnologia ha consentito di aggiungere ai visori dei piloti indicazioni relative agli obiettivi da raggiungere oppure informazioni sul volo. L’aumento della disponibilità in termini di capacità di calcolo e di compattezza degli strumenti utilizzati, ha consentito in questi anni maggiori investimenti nel settore.
L’evoluzione tecnologica in materia viene sfruttata anche da aziende di marketing al fine di coinvolgere il cliente obiettivo rendendo ‘vivi’ i loro cartelloni pubblicitari, nel comparto gaming la realtà aumentata sta sempre più entrando nella quotidianità attraverso nuovi giochi o prodotti.
Nel panorama statunitense da parte della Stanford University si è applicata la realtà aumentata nel campo museale, permettendo al visitatore un’interazione con le opere, pittoriche e scultoree, più profonda, ovvero inserendo spiegazioni o video che aiutino meglio la persona nella comprensione dell’opera stessa. Infine un ultimo esempio che va ricordato è quello del Massachusetts institute of technology (Mit), nel campo edile, ove attraverso l’implementazione di un classico casco protettivo da cantiere con un visore, si è in grado di fornire maggiori informazioni all’utilizzatore, per un miglior controllo in esecuzione del processo, al fine di migliorare l’interazione tra tecnico e cantiere senza più ricorrere a modelli cartacei.
Utilizzo realtà aumentata
La realtà aumentata (ar) sta trovando molti ambiti di applicazione, in quanto, integrando la realtà con il mondo virtuale, è possibile ottenere informazioni aggiuntive su ciò che ci circonda senza precludere la percezione della realtà. Nel mondo delle costruzioni, la realtà aumentata non è ancora stata utilizzata appieno e le sue potenzialità non sono ancora state completamente sfruttate. Nel corso del Saie 2016 si è cercato di dimostrare ciò che questa tecnologia consentirebbe di fare nel settore delle costruzioni, di come tale tecnologia può essere sfruttata per migliorare e innovare un ambito restio ad accogliere le novità tecnologiche.
In edilizia, e più in particolare nel mondo dei produttori e fornitori di materiali e componenti per l’edilizia, la corretta e immediata comunicazione in merito alle informazioni tecniche di quanto proposto al mercato è un tema importante e merita di poter essere sviluppato con approcci diversi dalla diffusione in sede, o via web, di brochure, schede di prodotto, schede tecniche di catalogo e schede di sicurezza cartacee.
La realtà aumentata permette di poter visualizzare – inquadrando il disegno tecnico di un prodotto, il prodotto stesso o un codice che lo rappresenta – tutte le informazioni necessarie per l’acquisto e la gestione del materiale, dalla fase di progettazione, alla fase operativa, mostrando le modalità di approvvigionamento, movimentazione, stoccaggio, lavorazione e collocamento in opera, sino a giungere alla gestione dei rifiuti in cantiere, alle eventuali manutenzioni, le modalità di gestione della sicurezza d’uso per garantire la salute per gli operatori. Il lavoro di ricerca propone di utilizzare queste nuove tecnologie per fornire una fruizione delle informazioni tecniche che possa portare via via all’archiviazione della documentazione cartacea a favore di una più snella gestione delle informazioni, che possono essere gestite con diversi strumenti: schede interattive, video, tutorial, documenti pdf scaricabili, sequenze illustrate.
Tutto ciò nell’ottica di rendere più smart il sistema cantiere e, contestualmente, facilitare la comprensione trasversale indipendentemente dalla lingua parlata dai singoli operatori.
L’esposizione dimostrativa, strutturata per la partecipazione di Andil alla fiera Saie 2016 di Bologna, ha utilizzato come progetto di riferimento l’edificio pilota «Costruire certificato in laterizio», facente parte del complesso di diciotto alloggi di residenza pubblica realizzato nel comune di Spoleto in provincia di Perugia (Protocollo di intesa siglato da Andil, Ater di Perugia, Regione Umbria e Agenzia CasaClima di Bolzano per la progettazione e realizzazione di edifici antisismici ad alta efficienza energetica a Spoleto e destinati ad abitazioni a canone concordato), con l’obiettivo di far interagire i visitatori con tre diverse applicazioni dell’augmented reality.
Informazioni tecniche di progetto
Le informazioni tecniche di prodotto sono state associate alla loro rappresentazione in pianta e in sezione, al dettaglio di un progetto esecutivo. Questa sperimentazione è applicabile almeno in due fasi del processo progettazione e realizzazione, permettendo di inquadrare le stratigrafie presenti sulle tavole per ottenere la visualizzazione tridimensionale dei prodotti e di tutte le informazioni tecniche ad essi inerenti, quali: schede tecniche di prodotto, schede di catalogo, codici di pratica, prestazioni del prodotto, video per la corretta posa e guide sul loro utilizzo, la modalità di movimentazione, stoccaggio, lavorazione e collocamento in opera, riducendo i tempi e fornendo informazioni in maniera più intuitiva e completa.
Il progettista potrà, tramite l’associazione di informazioni di carattere prestazionale, definire nel dettaglio, per ogni elemento del progetto, i requisiti e le specificazioni dei prodotti scelti.
L’impresa e le squadre operative presenti in cantiere, scansionando le varie parti delle tavole di cantiere, potranno identificare esattamente quali prodotti devono essere utilizzati e in quali parti del progetto, avendo a disposizione moltissime informazioni importanti quali, ad esempio, le modalità di preparazione di composti, le modalità di posa e le sequenze operative, con l’indicazione delle procedure di sicurezza e dei rischi a cui sono esposti.
Il direttore dei lavori potrà controllare in tempo reale, ad esempio, la correttezza e la rispondenza dei prodotti utilizzati in cantiere, oppure se le lavorazioni vengono compiute così come previste nel progetto esecutivo.
Il cartellone, esposto presso lo stand Andil al Saie 2016, ha permesso ai visitatori di utilizzare i tablet a disposizione già configurati o smartphones personali, mediante la scansione dei riquadri posizionati, per navigare all’interno delle singole stratigrafie e, per ogni prodotto, selezionare le informazioni utili al momento. La comunicazione risulta così immediata, di facile utilizzo individuando il fabbisogno senza accedere ai documenti cartacei conservati in cantiere o in ufficio.
Informazioni tecniche dal prodotto
Le stesse informazioni descritte nel punto precedente possono essere desunte a partire dal prodotto reale, sia esso un blocco in laterizio o una parte di stratigrafia. Il sistema di identificazione dei prodotti tramite fotografia deve essere aiutato, in questa fase, da elementi che permettano di distinguerli in modo univoco, ad esempio: un QRcode o una traccia ai prodotti.
In questo caso per la fase di acquisto o di approvvigionamento in cantiere, l’impresa potrà verificare se i pallets di blocchi in laterizio forniti sono gli stessi che ha ordinato e con le stesse caratteristiche richieste dal progettista.
Allo stesso modo, il direttore dei lavori, responsabile dell’accettazione qualitativa e quantitativa dei materiali, potrà verificare facilmente la corrispondenza tra elemento progettato e materiale ricevuto in cantiere.
Visualizzazione di mock-up virtuali
La terza esperienza proposta durante la manifestazione fieristica consente la visualizzazione tridimensionale a partire da oggetti bidimensionali o trackers. La dimostrazione mostrata al Saie 2016 è stato un mock-up virtuale, che si affiancava a quelli reali presenti nell’area espositiva di Andil e delle aziende associate. Accanto alla visione tridimensionale del sistema, comparivano le quote e le indicazioni dei materiali utilizzati. È stato possibile ingrandirne alcune parti, camminarci intorno e ruotarle sullo schermo, in modo da visualizzarne la stratigrafia e i video di costruzione ad esso associati.
Come usare le App Augment e Marko
Per realizzare le tre dimostrazioni svolte durante il Saie 2016 sono state impiegate due applicazioni, già presenti gratuitamente sul mercato, che consentono l’utilizzo della realtà aumentata con strumenti alla portata di tutti:
• Augment con tale applicazione è possibile aumentare la realtà arricchendola di modelli tridimensionali (fissi o animati) visualizzandoli attraverso smartphone o tablet nell’ambiente reale. Attraverso apposite immagini il software sovrappone alla realtà un modello tridimensionale, fisso o animato, e consente all’osservatore di esaminarlo da ogni angolazione, come se quel modello fosse realmente presente in quel preciso punto. Per meglio comprendere il funzionamento di Augment scansionate l’immagine di seguito con l’omonima App da tablet o smartphone;
• Marko consente di aumentare la realtà arricchendola di contenuti digitali (video, audio, contenuti 2D, strumenti e testi) visualizzandoli attraverso smartphone, tablet o smartglasses, sovrapposti all’ambiente reale. Al fine di utilizzare l’App di Marko, occorre effettuare il sign in (e-mail: andilpolimi@gmail.com – Password: ANDILPoliMI), selezionando l’unico progetto disponibile (AR ANDILPoliMI) ed inquadrare il riquadro sottostante. Usando la fotocamera del dispositivo, l’App di Marko scansiona le immagini e gli oggetti reali mostrando i contenuti aggiuntivi, una serie di informazioni come scritte o immagini, alcune delle quali, se premute, daranno accesso ad informazioni e collegamenti a siti internet. Una volta scansionata l’immagine, mediante l’icona ‘>’ situata sulla destra della schermata sarà possibile accedere ad ulteriori gruppi di informazioni.
Conclusioni
Le potenzialità degli strumenti digitali sopra individuati sono in gran parte da sviluppare ulteriormente, ma queste prime sperimentazioni hanno comunque dimostrato come sia ormai molto semplice utilizzare tecnologie d’avanguardia personalizzando la struttura dell’informazione e i contenuti.
L’attenzione dei visitatori del Saie 2016 è stata attratta principalmente dall’applicazione in edilizia di strumenti prettamente oggi utilizzati per il tempo libero. Verificata l’efficacia e individuato l’interesse, sarebbe ora importante approfondire in che modo poter sfruttare questa innovativa esperienza per implementare e potenziare il marketing delle aziende produttrici.
I principali vantaggi dei sistemi di realtà aumentata alla gestione dell’informazione tecnica sono riassumibili con le opportunità di seguito elencate:
- raccogliere le informazioni di prodotto in modo strutturato e gerarchico, non solo in formato 2d (cartaceo e stampabile) ma anche con strumenti multimediali quali foto, video, mappe, 3d, 4d…;
- creare collegamenti tra le varie parti dell’informazione tecnica costruendo percorsi personalizzati in relazione al destinatario (committente, progettista, imprese, rivenditori);
- superare ostacoli quali il grado di istruzione, la lingua, la capacità di lettura del testo, con modalità più semplici e immediate di trasmissione dell’informazione;
- per il produttore, personalizzare i contenuti e la privacy di alcuni dati, scegliendo chi può accedere alle informazioni e a quali informazioni: ad esempio l’aspetto economico può essere definito per ciascun cliente. @Costruire In Laterizio
Giuseppe Martino Di Giuda, ricercatore, Dipartimento Abc, Politecnico di Milano e
Valentina Villa, ricercatore, Dipartimento Diseg, Politecnico di Torino
