{"id":940,"date":"2019-08-02T14:42:28","date_gmt":"2019-08-02T12:42:28","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.carillohome.com\/?page_id=940"},"modified":"2023-12-14T15:34:10","modified_gmt":"2023-12-14T14:34:10","slug":"progetto-interior-design-4-0","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.carillohome.com\/blog\/progetto-interior-design-4-0\/","title":{"rendered":"Progetto Interior Design 4.0"},"content":{"rendered":"\n

Il progetto consiste nell\u2019applicazione di tecnologie, strumenti e paradigmi di interazione innovativi ad un ambito e a un modello di business ben consolidati. L’idea di base \u00e8 l\u2019uso della Cross Reality (XR)<\/strong> a scopo di previsualizzazione nella presentazione dei tendaggi. Per Cross Reality (XR) intendiamo l\u2019insieme di tecniche e tecnologie che uniscono e mettono in relazione ambienti materiali e modelli spaziali digitali o qualsiasi combinazione di VR (Virtual Reality), AR (Augmented Reality) ed MR (Mixed eality)<\/strong>.
Sar\u00e0 quindi possibile, in tempo reale, sovrapporre tridimensionalmente complementi di arredo i come tendaggi all\u2019interno di spazi domestici.
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La tecnologia qui descritta si propone come uno strumento avanzato per gli interior designer dell’azienda Carillo<\/strong>. Si parte con la virtualizzazione degli ambienti che viene fruita tramite dispositivi commerciali opportuni gi\u00e0 disponibili che vanno dal tablet a visori dedicati. $i selezionano gli elementi di arredo, in questo caso le tende e, grazie ad un controllo contestuale, \u00e8 possibile selezionare e modificare istantaneamente i colori, le fantasie e i tessuti di queste ultime.
In questo modo, il cliente pu\u00f2 visualizzare immersivamente gli spazi e i complementi d\u2019arredo con grande efficacia e resa grafica convincenti.
Risultato del progetto \u00e8 una proof of concept in grado di confermare la robustezza dell\u2019idea e la fattibilit\u00e0 del prodotto.
L’applicazione obiettivo deve quindi consentire di simulare i tendaggi installati correttamente in un contesto abitativo preimpostato o generato al momento e modificare il tipo di tessuto, simulando l\u2019effetto della luce attraverso di esso.<\/p>\n\n\n\n


I temi pi\u00f9 sfidanti per la realizzazione dell\u2019applicazione sono stati individuati in:
–Simulazione dei tessuti dei tendaggi
-Creazione di modelli di tende \u201cintelligenti\u201d, <\/strong>cio\u00e8 adattabili a misure diverse Creazione di ambientazioni procedurali
-Fruibilit\u00e0 da dispositivi portatili <\/strong>come tablet e visori autonomi
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In futuro \u00e8 prevista l’evoluzione del sistema attraverso la fruibilit\u00e0 via web<\/strong>, il collegamento a sistemi di chat online e la semplificazione delle metodologie di creazione dei nuovi tendaggi, in modo da consentire autonomia di gestione di questo aspetto.
Gi\u00e0 in fase di progettazione, il sistema \u00e8 stato impostato per essere multipiattaforma, in modo che, con le evoluzioni future, possa essere fruibile da dispositivi di potenza, fattore di forma e metodo di interazione diversi, andando da dispositivi portatili a visori VR, da workstation a browser web.
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In una prima fase dello studio sono stati prototipati i meccanismi di interazione, verificando le performance dei dispositivi e controllando che le performance fossero adeguate allo scopo. Per prima cosa si \u00e8 realizzata quindi un’applicazione di test con un carico stimato di lavoro per il dispositivo e si \u00e8 misurato il frame-rate (cio\u00e8 la \u201cfluidit\u00e0\u201d dell’interazione).
Per quanto riguarda, poi, la simulazione dei tessuti, \u00e8 stata individuata una metodologia che permette, attraverso una composizione di tecniche fotografiche e di fotoritocco, di realizzare i vari \u201clayer\u201d che compongono gli shader utilizzati.
Con la parola \u201cshader\u201d <\/strong>si intende la combinazione di algoritmi che si occupa della resa a video di un modello tridimensionale per rappresentarne il materiale, rendendolo coerente e consistente con le sorgenti di luce dell’ambiente ed effettuando le relative ombreggiature (da qui la parola \u201cshader\u201d). Nelle tecniche di rendering pi\u00f9 moderne, lo shader viene realizzato in modo parametrico, permettendo di non dover modificare di volta in volta il codice dello stesso, ma di definire soltanto i dati relativi alla rappresentazione corrente. Tali dati sono essenzialmente costituiti da texture, ossia \u201ctessiture\u201d che non rappresentano soltanto le colorazioni di una superficie, ma molteplici altre caratteristiche quali la sua trasparenza, ruvidit\u00e0, brillantezza e molte altre. Ognuna di queste caratteristiche \u00e8 rappresentata da una texture, che pu\u00f2 avere diverse funzioni interpretative: i pixel che la compongono, infatti, non necessariamente vanno interpretati secondo la loro componente cromatica. A titolo di esempio, una normal-map codifica nel modello RGB della bitmap i valori xyz delle componenti del versore normale in ogni punto della superficie, permettendo cos\u00ec di simulare superfici con strutture molto complesse senza bisogno di modellare geometricamente la variazioni della superficie stessa.<\/p>\n\n\n\n

La creazione di modelli intelligenti \u00e8 stata effettuata tramite un sistema avanzato di rigging<\/strong>: il modello geometrico iniziale \u00e8 stato realizzato identificando delle aree in grado di estendersi e restringersi in maniera \u201csmart\u201d. Normalmente, quando un oggetto viene esteso in una particolare direzione (stretching) tutte le sue caratteristiche ne risentono, causando artefatti visivi. Con un sistema di scalatura standard, infatti, all\u2019allargarsi di una superficie, anche i disegni presenti su di essa si allargherebbero, perdendo il rapporto tra altezza e larghezza e causando un effetto indesiderato.
Allo stesso modo, se la geometria del modello fosse semplicemente scalata, si avrebbe una resa scorretta delle ondeggiature e del drappeggio che sono invece molto importanti nella resa di una tenda. Per questi motivi \u00e8 stato realizzato un algoritmo di scalatura personalizzato che, partendo dall\u2019identificazione di sezioni e ripetizioni geometriche ed applicando proceduralmente alcuni modificatori in tempo reale, riesce a rendere le tende in maniera efficace a qualsiasi dimensione.
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Oltre ad usare ambienti preimpostati, l’applicazione vuole anche esplorare la possibilit\u00e0 di simulare velocemente ambienti esistenti. In questo contesto non \u00e8 proficuo usare tecniche di rilievo (come la scansione 3D o la fotogrammetria<\/strong>) per una serie di motivazioni sia di opportunit\u00e0 operativa che, fatto ancora pi\u00f9 importante, di marketing: gli arredi esistenti potrebbero infatti essere poco attraenti e, in ogni caso, l\u2019obiettivo non \u00e8 impiegare il tempo dell’operatore in un’operazione di restyling dell\u2019ambientazione. Per questo scopo \u00e8 stato integrato un sistema di intelligenza artificiale *- i Dr 0 in grado, a partire dalla definizione rapida e intuitiva di una piantina dell’ambiente, di estrudere un modello tridimensionale realistico completo di porte, finestre e balconi, in cui andare a posizionare | tendaggi. Questo sistema calcola automaticamente tutti gli elementi strutturali necessari e permette di modificare o verificare diversi tipi di misure in tempo reale.
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Per ridurre i costi di adozione della tecnologia e per facilitarne la fruibilit\u00e0, si \u00e8 scelto di permettere il funzionamento dell\u2019applicazione su dispositivi portatili come tablet e visori standalone. Tali dispositivi, pur essendo di fascia alta, hanno comunque performance molto lontane da quelle dei computer di ultima generazione normalmente utilizzati per le applicazioni VR. Per questo motivo tutta la pipeline di rendering realtime<\/strong> \u00e8 stata fortemente ottimizzata e orientata all’effettuazione di pre-calcoli che spostano le operazioni computazionalmente pi\u00f9 complesse dalla fase di interazione a quella preparatoria. Tale sistema \u00e8 potenzialmente pronto per essere adattato a un paradigma di cloud-rendering<\/strong> in cui il dispositivo portatile esegue solo la visualizzazione finale della scena, con i calcoli pi\u00f9 laboriosi effettuati su un server esterno, opportunamente configurato e dalla potenza molto maggiore.
In ogni caso, il processo di ottimizzazione del codice \u00e8 stato molto intenso ed ha richiesto la realizzazione di un\u2019applicazione nativa (scritta cio\u00e8 in codice compilato) per Android.
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Per una resa ottimale dei materiali \u00e8 stato implementato uno shading PBR <\/strong>avanzato in grado di essere sfruttato in maniera scalabile (secondo le caratteristiche del dispositivo) a varie risoluzioni ed anche, se disponibile a livello hardware, in HDR (high-dynamic range)<\/strong>.
L’illuminazione \u00e8 basata su un modello ibrido che simula una global illumination dinamica<\/strong> con ombreggiature morbide e la possibilit\u00e0 di modificare in tempo reale i materiali attribuiti alle tende O, potenzialmente, ad altri elementi. Inoltre, \u00e8 possibile caricare nella scena diversi tipi di skybox, cio\u00e8 simulare condizioni di luce differenti :
A livello di Back-End \u00e8 stato creato un asset manager che permette di conservare su cloud ogni elemento della scena. In questo modo non \u00e8 necessario aggiornare l’applicazione su ogni dispositivo quando ci sono delle novit\u00e0 nei contenuti. Il sistema \u00e8 basato su MongoDB con un multiple redundant cluster su AtlasDB<\/strong>. La struttura cloud poggia su server Amazon AWS e Digital Ocean con server side deamons e sfruttando il moderno approccio delle API Restful che migliorano le performance ottimizzando i costi di server.<\/p>\n\n\n\n

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