Tecnologia

Come nasce un disegno roccioso da un modello altimetrico – passo dopo passo. L’algoritmo risale a R. Geisthövel (ETH Zurigo, 2017); la nostra è una reimplementazione indipendente, estesa alla scala di interi paesi. Esempio: il Weisshorn.

Fase 1 · Generalizzazione

Prima di disegnare, il modello altimetrico viene preparato. Il terreno grezzo è levigato lungo le linee di pendenza 1 – una Line Integral Convolution che rimuove il rumore senza sfumare creste e solchi. Dal modello levigato nasce un primo rilievo in luce radente 2, che dà plasticità. La pendenza 3 mostra quanto è ripido ogni punto. Le aree piane 4 vengono rilevate e marcate, perché lì non si tratteggerà.

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Fase 2 · Luce radente & bordi

Il terreno è illuminato da più direzioni: tre livelli di luce radente 123 accentuano forme diverse del rilievo. Un rilevamento dei bordi 4 trova le linee di terreno marcate, da cui vengono estratti i percorsi di linea di pendenza 5 – le tracce lungo cui verrà poi tirato il tratteggio.

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Fase 3 · Topologia

Le singole linee di bordo devono essere collegate in una rete connessa. Dai punti dei percorsi viene costruita una triangolazione 1 che collega le linee vicine. Ne risulta un grafo di archi 2 – la pipeline ora sa quali linee di terreno vanno insieme e come è connesso lo scheletro del rilievo.

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Fase 4 · Scheletro del rilievo

Ogni linea è classificata – cresta principale, cresta secondaria o forma minore – e iscritta in uno scheletro 1. Questa ossatura 2 stabilisce dove il rilievo sarà chiaro o scuro; una maschera 3 segna i punti di ancoraggio fissi a cui l'ombreggiatura è fissata.

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Fase 5 · Ombreggiatura delle superfici

Tra le linee dello scheletro la superficie viene ombreggiata. Le creste danno valori chiari, i solchi valori scuri; tra loro un solutore (problema di Laplace) interpola in modo morbido e uniforme 1. L'ossatura diventa così una superficie di rilievo continua e plastica 2.

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Fase 6 · Rifinitura

Il rilievo viene affinato. Un indice di convergenza 2 accentua creste e conche, le aree piane vengono calmate e una diffusione di texture leviga le transizioni. Il risultato è il rilievo ombreggiato finito 1 – la base plastica su cui vengono poi i tratti di roccia.

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Fase 7 · Tratti di forma & contorno

Lungo i bordi nascono bande di tratti che accentuano forma e contorno: linee di forma 1, linee di cresta 2 e « bande di Mach » 3 che rafforzano il contrasto ai bordi. Vengono poste sul tratteggio nel finale e danno nitidezza al disegno.

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Fase 8 · Tratteggio roccioso

Il vero passo di disegno: un renderer a streamline traccia i tratti lungo le linee di pendenza 1, con densità variabile e lievi variazioni casuali – così sembra disegnato a mano anziché meccanico. La maschera di roccia 2 limita dove tratteggiare; i bordi rocciosi ripidi sono accentuati a parte.

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Fase 9 · Composizione finale

Tutti i livelli sono combinati pixel per pixel: tratteggio, tratti di forma e contorno, linee di cresta e bande di Mach si fondono nell'immagine rocciosa finita 1. Posata in trasparenza, sta poi sopra i livelli di ombreggiatura e curve di livello della mappa.

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Il risultato cartografico

Solo la combinazione produce la carta: le sfumature rocciose sopra il rilievo ombreggiato. L’ombreggiatura porta la plasticità, i tratti la struttura rocciosa.