Un pattern di Voronoi è una suddivisione di un piano in regioni basate sulla distanza da un insieme di punti specifici, chiamati siti. Ogni regione di Voronoi contiene tutti i punti che sono più vicini a un dato sito rispetto a qualsiasi altro sito. Queste regioni, chiamate celle di Voronoi, sono poligoni che possono essere di forme e dimensioni diverse a seconda della distribuzione dei siti. Questo concetto è utilizzato in vari campi, come la grafica computazionale, l’analisi spaziale e la modellazione di fenomeni naturali.
In natura, i diagrammi di Voronoi sono riscontrabili in numerosi esempi, come la disposizione delle cellule nei tessuti vegetali e la formazione delle venature sulle ali degli insetti, ad esempio nelle libellule. Anche l’organizzazione compatta dei chicchi di mais su una pannocchia rappresenta un’efficace soluzione naturale per ottimizzare lo spazio. Questo pattern di efficienza è quindi ideale anche in applicazioni architettoniche e di design, dove la suddivisione armoniosa e funzionale dello spazio diventa un obiettivo sia estetico sia pratico.
La fisica, con la sua costante ricerca di equilibrio e ottimizzazione, ci mostra come queste strutture possano formarsi spontaneamente, come accade nel gruppo di bolle di sapone. Oltre a massimizzare l’uso dello spazio, il pattern di Voronoi si manifesta in strutture tridimensionali che richiedono leggerezza e resistenza, come nelle microstrutture delle ossa o nei componenti realizzati con tecniche di design generativo ed evolutivo.
Usare il pattern di Voronoi per decorare ringhiere e recinzioni è una scelta estetica che può conferire un aspetto moderno e organico alle strutture. Il pattern può essere personalizzato in termini di densità e distribuzione dei punti, influenzando così la dimensione e la forma delle celle di Voronoi. Ciò permette di adattare il design alle esigenze specifiche del progetto, come la robustezza della struttura o la quantità di luce che si desidera far passare. Una volta creato il pattern, può essere trasformato in un disegno tecnico che può essere usato per il taglio dei materiali. Le linee del diagramma di Voronoi diventano i bordi delle sezioni che verranno tagliate. Il design viene poi applicato su materiali adatti come metallo, legno o plexiglass. Tecnologie come il taglio al laser o il taglio al plasma sono ideali per realizzare il pattern di Voronoi con precisione. Le parti tagliate vengono assemblate per formare la ringhiera o la recinzione. Le celle di Voronoi creano una struttura visivamente interessante che può variare in complessità e trasparenza.
Per creare questo interessante pattern utilizzeremo il software gratuito e open source Inkscape, utilissimo per creare qualsiasi tipo di immagine in grafica vettoriale. Inkscape offre una vasta gamma di strumenti, tra cui la possibilità di creare affascinanti pattern di Voronoi. Questi pattern, caratterizzati da celle irregolari, sono ideali per progetti di taglio laser, offrendo un aspetto organico e moderno. Seguendo questa guida passo dopo passo, potrai creare e personalizzare i tuoi pattern di Voronoi in modo semplice ed efficace.
Inizia aprendo un nuovo documento in Inkscape. Il primo elemento da creare è un rettangolo: questo fungerà da contenitore per il tuo pattern di Voronoi. Le dimensioni del rettangolo determineranno le dimensioni finali del tuo design. Assicurati di posizionarlo al centro del documento per una migliore gestione dello spazio di lavoro.
Con il rettangolo selezionato, vai nel menu Estensioni e seleziona Genera da tracciato > Pattern Voronoi.
Si aprirà una finestra di dialogo con diverse opzioni:
Una volta impostate le preferenze, clicca su “Applica” e poi su “Chiudi”. Il tuo rettangolo si trasformerà in un affascinante pattern di Voronoi.
Per poter modificare ulteriormente il pattern, è necessario convertirlo in un oggetto grafico vettoriale. Vai nel menu Oggetto e seleziona Pattern > Da pattern a oggetto. A questo punto, il pattern sarà composto da singoli percorsi che potrai manipolare liberamente.
Spessore delle linee: Seleziona il pattern e, nella finestra delle proprietà, modifica lo spessore delle linee per ottenere l’effetto desiderato. Linee più spesse daranno un aspetto più marcato al pattern.
Colore delle linee: Puoi anche modificare il colore delle linee per creare contrasto o abbinarlo ad altri elementi del tuo design.
Arrotondamento degli angoli: Per un aspetto più organico, puoi arrotondare gli angoli delle celle. Seleziona tutti i nodi del pattern e applica l’effetto “Angoli” dalle impostazioni del tracciato.
Puoi regolare il raggio di curvatura per ottenere l’effetto desiderato.
Prima di esportare il pattern per il taglio laser, è necessario ottimizzarlo. Assicurati che:
Le linee siano chiuse: Controlla che tutte le linee del pattern siano completamente chiuse. Se ci sono linee aperte, la macchina da taglio laser potrebbe non interpretarle correttamente.
Lo spessore delle linee sia adeguato: Lo spessore delle linee deve essere sufficiente per essere rilevato dalla macchina da taglio laser, ma non eccessivo da causare problemi durante il taglio.
Una volta soddisfatto del tuo design, esportalo in formato DXF (Drawing Exchange Format). Questo è un formato standard utilizzato nell’industria CAD/CAM ed è compatibile con la maggior parte delle macchine da taglio laser.
Importa il file DXF nel software della tua macchina da taglio laser e configura i parametri di taglio (potenza, velocità, ecc.) in base al materiale che utilizzerai.
Forse avevate già notato questo motivo a tassellatura e la sua ricorrenza nel mondo naturale, anche senza conoscerne il nome. Speriamo che questo tutorial possa essere un utile punto di partenza per esplorare e sperimentare nuove possibilità nel campo della decorazione architettonica e del design industriale. Grazie alla sua versatilità e alle sue caratteristiche strutturali, unite a un’estetica ispirata alla natura, questo pattern riesce a combinare alte prestazioni con un look distintivo e d’impatto, adatto anche al settore della lamiera.
Questo articolo è stato selezionato per la pubblicazione nel numero di dicembre della rivista Lamiera.
