Texture Map e Software BIM

E’ possibile ottenere rendering fotorealistici integrati con il BIM? TexTure Map e Software BIM, il loro significato

Come si fa ad ottenere un effetto foto-realistico quando si renderizza un progetto? E’ possibile avere una integrazione tra progettazione BIM e rendering di qualità del progetto? Sono questi i due quesiti a cui tenteremo di dare risposta in questo articolo.

I fattori per ottenere un render con effetti fotorealistici sono certamente molteplici, ma un’influenza determinante è data dalle proprietà dei materiali che si usano per caratterizzare gli oggetti. Per ottenere un buon risultato è consigliabile usare simulazioni con materiali 3D.
Ma cosa sono e come si opera con i Materiali 3D? Quali sono le tipologie di Texture Map per ottenere risultati professionali? Vediamolo insieme.

Nesso tra progettazione architettonica BIM e rendering di qualità

Sappiamo che la progettazione BIM tende all’integrazione dei vari aspetti interdisciplinari della progettazione e che consente di preparare facilmente la documentazione di progetto.
E’ lecito chiedersi se è possibile l’integrazione delle funzioni di progettazione architettonica di un software BIM con funzioni di renderizzazione che consentono di ottenere immagini e filmati.
Il software Edificius di ACCA è dotato di funzioni di integrazione dinamica tra BIM e rendering real time. Questo rivoluziona il modo tradizionale di fare progettazione architettonica.
Con questa tecnologia, possiamo davvero vedere il risultato grafico delle nostre scelte progettuali in tempo reale e vedere il diverso comportamento dei materiali mentre stiamo progettando simulando luci ed ombre nelle diverse condizioni climatiche.

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Gestire le texture tra diversi motori di rendering

Nel mondo del BIM, le texture non sono più semplici immagini applicate sulle superfici dei modelli: rappresentano strumenti tecnici per migliorare la leggibilità del progetto, la comunicazione visiva e persino la gestione dei materiali. Una corretta gestione delle texture consente di simulare in modo realistico le superfici, dalla ruvidità del cemento alla lucentezza del marmo, fino alla trasparenza del vetro, rendendo il modello più convincente e utile per tutte le fasi progettuali, dalla progettazione alla presentazione.
Ogni motore di rendering interpreta le texture in modo leggermente diverso. Una superficie che appare corretta in un software può risultare alterata in un altro, a causa di differenze nello spazio colore, nella gestione delle luci e delle mappe PBR (Physically Based Rendering). Le mappe PBR più comuni sono Albedo, Normal, Roughness e Metallic, ma alcuni sistemi tradizionali lavorano ancora con Diffuse, Specular e Glossiness.

Un altro aspetto critico riguarda le coordinate UV, che determinano come la texture si applica sulla geometria. Nei software BIM, il mapping è spesso automatico, mentre nei software 3D avanzati l’utente ha il controllo completo. Per evitare distorsioni, è consigliabile preparare le texture in modo coerente e organizzato, così da poterle utilizzare senza problemi in motori diversi.

Importare texture personalizzate nei progetti BIM

Importare texture personalizzate non significa limitarsi a inserire un’immagine. Occorre valutare attentamente risoluzione, scala e continuità. Una texture troppo grande appesantisce il modello e rallenta l’elaborazione in tempo reale, mentre una texture troppo piccola risulta sfocata. La continuità della texture è essenziale: deve essere seamless, cioè ripetibile senza interruzioni visibili, soprattutto per pareti e pavimenti estesi.

Anche la scala reale del materiale è importante. Una piastrella o un elemento rivestito deve apparire nelle dimensioni corrette, così da garantire coerenza nelle visualizzazioni e nei calcoli metrici.

Bump map e height map: differenze fondamentali

Molti progettisti confondono bump map e height map, ma il loro effetto è molto diverso. La bump map crea l’illusione del rilievo modificando solo le normali della superficie, senza alterare la geometria. Questo è ideale per materiali con micro-rilievi, come intonaci, pietre o legno, e ha un impatto minimo sulle prestazioni.

La height map, invece, modifica realmente la geometria, spostando i vertici della mesh in base ai valori di grigio dell’immagine. Questo produce effetti più realistici ma richiede più risorse computazionali. Nei workflow BIM in tempo reale, la bump map è quindi spesso preferibile, mentre la height map si utilizza soprattutto per rendering statici o dettagli architettonici complessi.

Il ruolo dei software di texture mapping nel workflow BIM

I software di texture mapping consentono di creare materiali coerenti e realistici, completi di tutte le mappe necessarie. Possono generare materiali procedurali o derivati da fotografie reali, gestire il baking delle mappe e ottimizzare i file per il rendering in tempo reale. In questo modo, il modello BIM non solo appare realistico, ma mantiene coerenza fisica e prestazionale, facilitando la presentazione, la navigazione immersiva e la condivisione con il team progettuale.

Materiali che traggono vantaggio da specular e alpha map

Alcuni materiali risultano piatti se non supportati da mappe avanzate. Le specular map controllano la distribuzione della luce riflessa, fondamentale per superfici lucide, metalli o materiali levigati. Le alpha map gestiscono la trasparenza e sono indispensabili per vetri, fogliame, reti metalliche o tessuti traforati. Il loro uso migliora significativamente il realismo del modello senza aumentare la complessità geometrica.

Creare texture BIM personalizzate

Creare texture personalizzate diventa necessario quando si lavora con materiali reali specifici, come pavimentazioni particolari, rivestimenti artigianali o superfici storiche. Il processo inizia dalla fotografia del materiale, passa attraverso la correzione prospettica e la creazione di texture seamless, e termina con la generazione delle mappe PBR, come Normal, Roughness e Ambient Occlusion. Questo approccio consente di costruire librerie di materiali unici e coerenti con il contesto progettuale, aumentando la qualità visiva e la precisione del modello.

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Tipologie di texture mapping nel BIM

Le texture più comuni in ambito BIM e 3D comprendono Albedo, Normal, Roughness, Metallic, Ambient Occlusion, Emissive, Alpha e Height. L’albedo definisce il colore base del materiale, la normal simula micro-rilievi, la roughness gestisce la diffusione dei riflessi, e la metallic definisce il comportamento dei materiali conduttori. Le altre mappe aggiungono dettagli, trasparenza o autoilluminazione. Per la maggior parte dei progetti BIM, lavorare con albedo, normal e roughness è sufficiente, mentre le altre mappe rappresentano un livello di raffinamento aggiuntivo.

Come Ottenere effetti realistici con un software BIM

Per ottenere questi effetti realistici quando utilizziamo Edificius, possiamo avvalerci dei materiali 3D già disponibili nel catalogo del programma oppure ricorrere al catalogo online. In questo catalogo confluiscono anche gli oggetti ed i materiali creati dagli utenti nonché da tecnici ACCA software.
E se dovessimo noi creare un materiale corrispondente a specifiche esigenze?
Andiamo a vedere un materiale nell’editor del catalogo di Edificius e vediamone le varie proprietà suddivise in sezioni.
Qui abbiamo il tab proprietà dove possiamo definire:

colore;
texture;
retino.

Nella parte inferiore, vediamo il risultato visivo delle scelte operate.

Operando solo a questo livello però, cioè caricando solo l’immagine e l’eventuale retino, non è sufficiente per definire un materiale hd. Infatti, nel Real Time Rendering  non avremo alcun effetto 3D del materiale.

Passando al tab effetti, vediamo questi 4 riquadri dove vanno caricati le diverse mappe che caratterizzano il materiale hd.

Queste immagini o mappe, se caricate in modo corretto, ci permettono di ottenere effetti molto realistici nella visualizzazione del modello Architettonico.
Questa è la sezione su cui ci concentreremo a breve.
Il terzo tab Real Time Rendering, ci dà la possibilità di vedere dinamicamente come sarà il nostro materiale, così composto, nell’ambiente del Rendering Real Time.
Torniamo al box effetti.

Queste Mappe sono dei veri e propri layer del materiale stesso che se sovrapposti, restituiscono le caratteristiche di lucentezza e di rugosità di un materiale.

Come funziona l’elaborazione dei materiali nei Render

Il motore di elaborazione del render, utilizza vari tipi di “shader” per calcolare con la massima precisione la reazione di un determinato materiale alla luce artificiale o a quella naturale.
I materiali vengono elaborati attraverso la combinazione dei canali di dati fondamentali quindi vediamo in maggior dettaglio quali sono le diverse tipologie di mappe (canali) e a cosa servono:
In Edificius utilizziamo 5 diverse tipologie di canali o mappe.
Vediamo quali sono e come si comportano quando vengono elaborate dallo “Shader” di un motore grafico.

DIFFUSE MAP

Non è altro che l’immagine a colori del nostro materiale in canali RGB e va caricata nella sezione “Texture” del toolbox delle proprietà di Materiali e Colori.

SPECULAR MAP

è una mappa in bianco e nero in cui le zone più scure sono scarsamente riflettenti e le zone più chiare rappresentano le parti più lucide e riflettenti. Più sono tendenti al bianco e più saranno riflettenti. Questa mappa va copiata nel canale Specular.

NORMAL MAP

è una mappa colorata di blu e il suo scopo è quello di Migliorare la vista tridimensionale del materiale dando un aspetto molto più dettagliato alla sua geometria 3d. L’attributo permette di osservare depressioni o sopraelevazioni (buchi, crepe, graffi, etc.). In questa tipologia di Mappa, le zone più scure vengono rappresentate come solchi nel materiale, e le zone più chiare, come delle creste.

HEIGHT MAP

(detta anche Displacement map) è una mappa in bianco e nero che serve a far rilevare al programma le zone in rilievo (parti chiare) e le zone depresse (parti scure). La mappa deve essere copiata nel canale HEIGHT MAP. L’attributo agisce direttamente sulla geometria dell’oggetto, poiché ogni pixel della mappa, ha anche informazioni di altezza (proprietà simile al GEOTIFF, altro formato immagine spesso usato nell’ambito della Cartografia).

ALPHA MASK

è una vera e propria maschera di ritaglio che indica in quali parti dell’oggetto va applicata la texture. Un esempio di applicazione potrebbe essere un pannello in vetro su cui applicare una griglia metallica. Una parte sarà in vetro mentre la griglia avrà una colorazione metallica.

BUMP MAP

è una mappa che si utilizza per dare l’impressione che una determinata superficie ha delle asperità o delle imperfezioni dando un aspetto più realistico della superficie. A differenza della HEIGHT MAP o DISPLACEMENT MAP, la geometria della superficie non viene modificata.  In genere si presenta in scala di grigi: più un pixel è scuro, e più la mappa sarà “scavata”; più un pixel è chiaro, tanto più la mappa sarà in rilievo.

Domande frequenti sul rendering fotorealistico e BIM

 

 

 

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