L’acronimo LOD (Level of Development) è uno dei tanti acronimi diventati d’uso comune negli ambienti del mondo della metodologia BIM, ma su cui vige ancora un certo grado di incertezza sul significato.
La normativa italiana UNI 11337-4, a descrizione della voce livello di sviluppo degli oggetti digitali (LOD), riporta nel glossario la seguente definizione:
“livello di approfondimento e stabilità dei dati e delle informazioni degli oggetti digitali che compongono i modelli”.
Questo acronimo, dunque, è utilizzato di prassi nella contrattualistica BIM per regolamentare il grado di approfondimento delle informazioni e il dettaglio grafico e documentale degli oggetti BIM richiesto dal committente e che dovrà essere garantito dall’affidatario nell’ambito della commessa.
Ed è proprio dalla definizione di LOD che è bene partire per comprendere l’origine del termine e la sua funzione nella gestione digitalizzata delle informazioni dei modelli BIM.
Come nasce il LOD?
Il primo embrionale concetto di LOD è associato ai precoci tentativi della computer grafica 3D che negli anni ‘80 cercava di creare algoritmi di gestione delle geometrie che consentissero una resa grafica ottimale senza sovraccaricare l’hardware.
I computer di oggi non conservano nulla delle macchine di quegli anni in termini di caratteristiche fisiche e prestazionali. Ma la necessità di ottenere file visualizzabili graficamente che consentano una manipolazione fluida dei dati, senza la compromissione della resa grafica delle geometrie, rimane un punto cardine delle più svariate discipline che si fondano sulla visualizzazione di contenuti.
Le innovazioni nella tecnica sono state portate avanti principalmente dall’industria dei videogiochi. In questo settore l’esigenza di un’esperienza di gioco fluida è fondamentale, ma solo se combinata con la massima definizione grafica raggiungibile.
È appunto grazie al concetto di LOD che ciò è possibile. Ma come si traduce nella pratica?
Continuiamo a usare il mondo dei videogiochi per rendere più chiaro il concetto: maggiore è il grado di dettaglio delle immagini che il gioco deve renderizzare in real-time, maggiore sarà la prestazione che l’hardware dovrà garantire. Già perché il gioco deve essere fluido, con il minimo tempo di reazione possibile tra il comando dato dal giocatore e l’effetto che esso crea all’interno del gioco.
La renderizzazione
Rispondere a questa esigenza agendo sulle caratteristiche tecniche dell’hardware non è una strada sostenibile né a livello pratico né tantomeno economico.
Pertanto, la strategia alternativa è agire sulla renderizzazione stessa delle immagini.
Se pensiamo all’occhio umano, la percezione che abbiamo dell’esterno ci consente di vedere piuttosto bene quanto ci circonda entro un breve raggio spaziale, ma più guardiamo verso l’orizzonte meno ci apparirà nitido il contesto.
I videogiochi utilizzano degli algoritmi che, imitando appunto la percezione visiva umana, renderizzano al massimo livello di dettaglio quanto rientra in un certo raggio dall’osservatore, semplificando gradualmente gli oggetti man mano che essi si allontanano da campo visivo.
In questo modo si alleggerisce la mesh che li compone, fino a scartare in toto la loro renderizzazione nel momento in cui escono dal cono del campo del visibile all’interno dello schermo.
Img. 1: Esempio di semplificazione grafica della mesh che compone gli oggetti
Livello geometrico e informazioni
L’utilizzo di modelli informativi navigabili per la rappresentazione digitale del costruito ha messo in evidenza, fin dalle fasi più precoci, l’abissale differenza tra le prestazioni hardware richieste e quanto fino a quel momento allocato dalle tecnologie bidimensionali CAD.
Ciò ha fatto nascere la domanda che ci ha portati dove siamo ora: il livello geometrico e le informazioni che inseriamo nei modelli BIM sono tutte necessarie?
La risposta breve e concisa è semplicemente no. Ma sappiamo bene che nel mondo delle costruzioni le sfumature sono infinite e che la questione era fin da subito destinata a presentare risvolti diversificati tra le diverse nazioni.
Ci basti pensare a quante volte, anche nella progettazione tradizionale in CAD 2D, è capitato di affrontare discussioni sul livello di dettaglio grafico degli elaborati nelle differenti fasi progettuali, per comprendere come raggiungendo la tridimensionalità queste controversie potessero aggravarsi.
Per cercare di arginare la questione, ogni Stato ha formulato proprie normative più o meno condivise su base mondiale o comunitaria.
Queste, seppur mantenendo un intento comune, descrivono ogni LOD identificato secondo differenti definizioni e ripartizioni delle caratteristiche diverse, così come varia anche la nomenclatura stessa con cui essi vengono suddivisi.
Non scenderemo nel dettaglio delle differenze tra i paesi. Basti sapere che a livello nazionale l’Italia si discosta da gran parte del resto del mondo, scegliendo di utilizzare una scala alfabetica (A, B, C..) per la denominazione dei differenti LOD quando, ad esempio, gli Stati Uniti li identificano come LOD 100, LOD 200, ecc.
Facciamo un breve excursus sulla successione storica dei LOD nel mondo delle costruzioni, per poi soffermarci sul panorama italiano.
Il LOD nel mondo delle costruzioni
Fu la software house VICO a utilizzare per la prima volta il concetto di LOD come Level of Detail associandolo alle costruzioni.
Quattro anni dopo, nel 2008, l’American Institute of Architects (AIA) pubblicò uno tra i primi documenti descrittivi del framework di lavoro in BIM definendo, nello specifico, il livello di sviluppo degli oggetti modellati e contestualizzandolo nel processo di modellazione BIM.
Tale documento negli anni è stato ampliato e aggiornato dall’associazione BIMforum, che lo ha reso pubblico e consultabile: l’aggiornamento del 2021 è scaricabile.
Questo documento ha dato il via a una serie di norme, sviluppate singolarmente dagli stati, per modulare l’aspetto contrattuale sulla base delle specificità e prassi nazionali in materia.
LOD Statunitensi
Prendiamo in esame quindi i LOD americani che, come abbiamo già accennato, seguono una scala di tipo numerico crescente a indicare l’aumentare del grado di dettaglio:
- LOD 100 – Conceptual Geometry. Gli elementi presentano solo un simbolo o un volume con informazioni allegate approssimate;
- LOD 200 – Approximate Geometry. L’elemento modellato è geometricamente riconoscibile al fine da essere utilizzato come segnaposto in funzione della coordinazione disciplinare;
- LOD 300: Precise Geometry. L’oggetto rappresentato nel modello è preciso nella sua conformazione geometrica in termini di quantità, dimensione, forma, posizione, orientamento e interfacce con altri sistemi costruttivi.
- LOD 350 – Construction Documentation. L’elemento, geometricamente preciso, è corredato da dettagli e informazioni che consentono la comprensione di come l’oggetto si interfaccia con gli altri oggetti e sistemi presenti nel modello.
- LOD 400 – Fabrication. L’elemento inserito nel modello fa riferimento a un sistema specifico rispetto a forma, dimensione, posizionamento e quantità, corredato da informazioni dettagliate su fabbricazione e montaggio/installazione.
LOD 500 – “As Built”. L’elemento presente nel modello BIM è il corrispondente digitale e verificato dell’oggetto reale posizionato nell’opera nel rispetto delle sue caratteristiche geometrico-dimensionali e informative.
Img. 2: Esempio di LOD statunitensi
È bene anche riportare come il LOD 350 sia un’aggiunta effettuata dal BIM forum in una fase successiva al quanto inizialmente proposto nel documento dell’AIA nel 2008.
La questione alla base del problema ruota attorno al quantitativo di dati, sia grafici che informativi, che è possibile inserire in un modello e come questi, talvolta, risultino sovrabbondanti o carenti in relazione agli obiettivi posti per la specifica fase in cui ci si trova (progettazione, costruzione o esercizio).
Allo stesso modo, in un processo collaborativo, gli attori coinvolti sono molteplici e ognuno riveste un ruolo differente al suo interno, per svolgere il quale necessita di un diverso set informativo.
Sindrome da Iper Modellazione
Uno degli approcci più rischiosi della progettazione in BIM (nonché uno dei motivi che ha reso necessari i LOD) è l’errata convinzione che ogni dato debba necessariamente essere inserito all’interno del modello, o che qualsiasi oggetto debba a prescindere essere sviluppato ad un grado di dettaglio elevato, sia graficamente che dal punto di vista informativo.
In ADHOX chiamiamo tutto ciò “sindrome da iper-modellazione”.
Questo modus operandi crea molteplici difficoltà.
- Un modello molto dettagliato è pesante e diventa difficile da gestire sia per il software che per l’hardware, in quanto lo spazio allocato su disco può risultare eccessivo.
- Non è sempre possibile reperire tutte le informazioni. Se il progetto è in una fase precoce, molti elementi possono non essere stati ancora definiti.
- Dati sovrabbondanti rischiano di ostacolare il processo con informazioni superflue e talvolta fuorvianti.
- Quantità non è garanzia di qualità del dato, con le relative contestazioni che possono nascere a livello contrattuale.
La normativa italiana per classificare i LOD
Al fine di delimitare maggiormente la suddivisione tra livello di dettaglio geometrico e livello informativo ed evitare le problematiche viste sopra, la normativa italiana UNI 11337-4 oltre a classificare i LOD secondo una scala a lettere, introduce il concetto di LOG (attributi geometrici) e LOI (Attributi informativi) ed è strutturata in modo tale da differenziare, a parità di LOD, il risultato atteso per ogni categoria.
All’interno della norma sono allegate le schede illustrative per le principali categorie di oggetti che possono essere ritrovati all’interno di un modello, con la spiegazione dettagliata, per ogni LOD riportato, di ciò che deve essere compreso a livello sia geometrico che informativo.
Img. 3: I LOD contengono informazioni geometriche e schede informative
La relazione tra scala dei LOD italiani e normativa statunitense
Nella tabella seguente si può notare come le due scale siano abbastanza allineate.
La normativa italiana presenta una macro-differenza: un LOD supplementare, il LOD G.
Questo fa riferimento alla rappresentazione aggiornata degli oggetti contenuti nel modello, ovvero intende includere le potenziali modifiche intercorse all’edificio nelle fasi successive la consegna dell’opera.
Questo per tracciare ogni cambiamento subito nel tempo ed includerlo in tempo reale in una versione del modello sempre aggiornata.
Img. 4: I LOD declinati in LOG e LOI secondo la UNI 11337-4 VS i LOD Statunitensi
Continuate a seguire il Blog Adhox per approfondire la tematica del LOD: nel prossimo articolo scenderemo nel dettaglio di come il concetto di Level of Development si stia evolvendo in Italia in relazione agli aggiornamenti normativi avvenuti nel corso del 2021.
