Cartografia 3D

CAPITOLO 1.1 CARTOGRAFIA 3D

Nel presente capitolo si affronterà il concetto di cartografia tridimensionale (3D), andando ad illustrare le proprietà principali che un elaborato cartografico 3D deve avere per essere definito tale.

Per raggiungere questo obiettivo verranno analizzate, in parallelo, le caratteristiche della cartografia tradizionale e di quella 3D. In particolare, si approfondirà l’idea di cartografia come mezzo di comunicazione e di come la visualizzazione 3D incida sulla comunicazione dello spazio. In seguito, si valuterà in che modo le proprietà fondamentali della cartografia tradizionale variano se applicate all’ambiente 3D. Attraverso questo percorso strutturato, quindi, si cercheranno di mettere in luce similitudini e differenze che intercorrono tra i due tipi di rappresentazione cartografica.

Prima di entrare nel merito di questi argomenti (i) saranno riportate alcune delle più accreditate definizioni di “cartografia 3D” e (ii) verrà illustrato il significato dei termini chiave di questo elaborato.

1.1.1

Definizioni di cartografia 3D

Il termine “cartografia” o “mappa” ha moltissime definizioni. Questo si evince in modo chiaro dalla ricerca condotta da John Andrews (1996), il quale ha raccolto 321 definizioni di “mappa” trovate in dizionari, glossari, enciclopedie, libri di testo, monografie e riviste scientifiche.

Nonostante la relativamente recente (ri) scoperta della visualizzazione cartografica 3D, anche in quest’ambito sono state sviluppate diverse definizioni di “cartografia 3D” o “mappa 3D”. Con lo scopo di fare una panoramica sui diversi approcci, ed anche sul cambiamento di significato che il termine ha avuto nel tempo, di seguito sono elencate alcune definizioni di cartografia 3D:

• rappresentazione prospettica di superfici statistiche o topografiche come se fossero viste dallo spazio (Jenks & Brown, 1966); • rappresentazione grafica del milieu1 contenente stimoli che fanno percepire all’utente della mappa il suo contenuto tridimensionale (Kraak, 1988); • rappresentazione virtuale, tridimensionale, generata con il computer e definita matematicamente, della superficie terrestre, degli oggetti e dei fenomeni della natura e della società (Bandrova, 2001);

1 Robinson & Petchenik (1976) nel loro libro Nature of maps definiscono la mappa come una rappresentazione grafica del milieu.

• prodotto che integra e rappresenta i fenomeni sul modello digitale del terreno secondo le convenzioni di simbolizzazione e di generalizzazione cartografica, permettendo la percezione del paesaggio in modo prospettico tridimensionale, anche quando il supporto usato è bidimensionale (Häberling, 2002); • rappresentazione del terreno con una finta tridimensionalità, avente una prospettiva che diminuisce la scala delle aree lontane (Schobesberger & Patterson, 2007); • vista prospettica, generata con il computer, contenente oggetti topografici o tematici georeferenziati, generalizzati e simbolizzati (Häeberling, 2008); • rappresentazione cartografica vista obliquamente e percepita tridimensionalmente (Jenny et al., 2010).

Da queste definizioni si osserva come alla cartografia 3D siano stati affidati ambiti di rappresentazione più o meno ampi: dai dati statistici, alle informazioni topografiche fino ad arrivare a oggetti, fenomeni ed addirittura il milieu. L’aumento degli ambiti di utilizzo degli elaborati cartografici 3D tende ad accrescere notevolmente con il continuo progresso tecnologico. Questo ha portato a un forte aumento di interesse nella materia, osservabile anche dalla densità di definizioni emerse negli ultimi decenni.

Nonostante il progressivo aumento delle finalità della disciplina, possiamo constatare che, generalmente, la cartografia 3D viene definita come: una rappresentazione cartografica prospettica, creata digitalmente, riproducibile anche su un mezzo bidimensionale. La visualizzazione 3D avviene quindi tramite stimoli che fanno percepire la tridimensionalità. Inoltre, i principi e le tecniche di simbolizzazione e di generalizzazione propri della cartografia 2D risultano centrali anche nella rappresentazione 3D.

1.1.2

Premessa terminologica - Cartografia 3D e termini correlati

In questa tesi si tratterà della cartografia 3D, intesa come la rappresentazione tridimensionale delle geometrie dello spazio geografico attraverso l’uso di uno o più software. Il presente lavoro esaminerà il tema della realizzazione delle mappe 3D, in formato digitale o cartaceo, soffermandosi sulla creazione di elaborati statici. I termini “cartografia tradizionale” e “cartografia 2D” saranno usati per identificare i prodotti cartografici convenzionali, realizzati tramite la proiezione ortogonale.

Dato che le rappresentazioni tridimensionali dell’ambiente geografico vengono identificate con diversi termini, risulta necessaria una prima precisazione sull’uso che ne verrà fatto nel presente testo. Secondo Tom Patterson (2005) le espressioni più comunemente usate per riferirsi alle viste oblique sono: vista a volo d’uccello, vista panoramica, vista obliqua, vista prospettica, vista tridimensionale e scena. Tutti questi sono appropriati, ma osservando l’uso che ne è stato fatto nel passato è possibile, e preferibile, fare alcune precisazioni.

Vista a volo d’uccello

L’espressione “vista a volo d’uccello” è stata coniata circa nel 1600 (vedi Capitolo 1.2) per identificare le viste dall’alto, con un’angolazione obliqua, che hanno come soggetto principale l’ambiente costruito (Patterson, 2005). Sebbene non siano generalmente realizzate in scala, mostrano in prospettiva i tracciati delle strade, i singoli edifici e le principali caratteristiche del paesaggio urbano e limitrofo. Solitamente, data l’estensione limitata dell’area rappresentata, non tengono conto della curvatura della superficie terrestre (Jenny, 2011). Inoltre, in alcuni testi il termine “volo d’uccello” viene usato per riferirsi a viste, anche di aree extraurbane, realizzate da un punto situato nel cielo e non sulla superficie terrestre.

Vista panoramica

Il termine “vista panoramica” è stato storicamente associato alle viste oblique che pongono enfasi sull’ambiente naturale o semi-naturale. Come le viste a volo d’uccello anche le viste panoramiche sono state tradizionalmente create da pittori (Patterson, 2000), i quali, rappresentando in modo realistico il paesaggio, pongono molta attenzione alla geografia, cercando di rendere riconoscibili gli elementi paesaggistici (Slocum et al., 2013). Nelle viste panoramiche la curvatura terrestre è spesso enfatizzata per suggestionare l’osservatore.

Cartografia tridimensionale

Con “cartografia 3D” o “mappa 3D” si identificano le rappresentazioni oblique dell’ambiente geografico, con le sue caratteristiche tridimensionali, derivate da informazioni geometriche spazialmente riferite. I suddetti termini sono adatti per indicare una vista prospettica dove le informazioni sono generalizzate e dove l’aspetto grafico degli oggetti è classificato ed è riferito a una legenda (Häberling, 1999).

A causa della difficoltà nel rappresentare tali informazioni in modo analogico, la cartografia 3D non è stata realizzabile nell’era pre-digitale (Patterson, 2000). Le mappe 3D possono essere statiche o permettere all’utente la navigazione e l’interazione con lo spazio geografico virtuale. Inoltre, possono essere sia presentate tramite mezzi di comunicazione 2D, ma percepite come 3D (pseudo- 3), sia in modo da creare una reale visione stereoscopica (true- 3).

Vista obliqua e vista prospettica

I termini “vista prospettica” e “vista obliqua” sono entrambi usati sia per identificare elaborati basati su informazioni metriche - come la cartografia 3D - sia per elaborati più astratti - come le viste a volo d’uccello e le viste panoramiche -, poiché identificano la modalità di visualizzazione più che il livello di accuratezza delle informazioni.

Scena

Quando si parla di “scena” si identifica la porzione di spazio, e tutti gli elementi presenti in essa, che viene riprodotta nell’elaborato, indifferentemente che questi siano stata rilevati con strumenti per il rilievo metrico o meno.