Esplorazione delle texture: dalla trama alla simulazione realistica

In questo appunto di Disegno si tratta della texture, ovvero una trama di punti e linee omogenee sulla superficie di quasi tutto ciò che ci circonda, con focus sulle varie tipologie e la parola pattern.

Che cos'è la texture

La texture è una trama di punti o linee, o forme riconducibili ad esse, omogenee al punto da apparire unitaria. Ogni oggetto che ci circonda ha una superficie riconducibile alla sua texture, come il legno, il marmo, il granito, delle superfici ruvide, i mattoni, il pavimento, un puzzle. In architettura, le superfici sono caratterizzate prevalentemente da materiali, o segni che ne evidenziano la struttura (finestre,colonne). In alcuni casi la texture è stato l'elemento che più ha caratterizzato alcuni edifici come Palazzo dei Diamanti a Ferrara. Nella pittura, specialmente in quella contemporanea, la texture coincide spesso con il segno dell'artista. Perciò è un elemento di grande comunicazione e di espressività. Può essere il segno di una matita colorata, di una pennellata (come macchie di varia grandezza), elementi ripetuti su tutto il piano.
Oggi la texture può diventare un'immagine bidimensionale in formato raster (che si contrappone alla grafica vettoriale), quindi può essere creata e posta su una o più facce di una superficie, riproducendo quindi la naturale texture che, come detto, è presente in ogni materiale della realtà.
La parola texture deriva dal latino "textura" ossia tessitura, rete (perché così appare), giunta in Italia nel 1985 mantenendo la stessa simile etimologia.
Le texture possono essere:

• Texture regolari – come il muro di pietra o le piastrelle del pavimento.
• Texture stocastiche – con variazioni di luminosità prodotte dal rumore dell'elettronica, ovvero scanner o fotocamere digitali.

Vi sono poi ulteriori divisioni in base alla tipologia di texture:

• Fisica o letterale – è una variazione tattile della superficie, per esempio, legno, grano, sabbia, pelo, vetro, cuoio, tela e metallo, e possiede una qualità fisica che può essere percepita solo dal tocco umano.
• Visuale – ossia l'illusione sulla superficie di un oggetto e quindi presenza di punti, forme, luci, toni, contrasti e patterns (che vedremo dopo).
• Implicita – una texture visuale ma che non ha basi con la realtà, tipica quindi delle opere astratte.

Le texture sono utilizzate anche per altri motivi, come:

• La raffigurazione di immagini: le pagine dei libri in 3D, per esempio.
• Aggiungere dettagli: le texture risultano efficaci spesso per la rappresentazione di superfici che hanno elementi di sporco (irregolarità), ma anche per superfici regolari che necessitano di particolari, come i mattoni del muro ecc.

Patterns: che cosa sono e come riconoscerli

Capita spesso di usufruire di questa parola anche in contesti che non c'entrano con la grafica. Quando si parla di patterns, infatti, si parla di disegni, immagini, forme o colori che si ripetono, secondo un ordine e una logica. Ecco che, infatti, spesso si sentono frasi come "questa situazione è un patterns" ovvero si riproduce, si verifica più volte, sempre allo stesso modo, come un enorme dejavù.
Ritornando alla grafica, il pattern è quindi un'immagine che può essere semplice o complessa, comunque è riprodotta o, meglio, sono riprodotte le sue decorazioni, i suoi tessuti, i suoi elementi, anche astratti.
Il pattern nell'ambito del disegno e della fotografia è una "tecnica" piuttosto utilizzata poiché crea piacere a guardarla, piacere estetico ed equilibrio mentale. Numerosi sono gli esempi di artisti che utilizzarono il pattern per le loro opere artistiche, tra i più famosi ricordiamo Kandinskij e Klee.
L'equilibrio generato dai patterns non deve considerarsi come un fattore automatico che scaturisce dalla somma di più elementi identici messi insieme, perché è molto, molto complesso, in realtà, garantire l'effetto (di equilibrio) tramite il pattern, piuttosto semplice, invece, generare l'effetto contrario: il caos.

Le texture procedurali

Quando si parla di arte o grafica, spesso viene in mente solo la parte creativa e geniale dell'opera. In realtà, specie con l'argomento in questione, i procedimenti creativi (nel senso di creare qualcosa) sono piuttosto complessi e richiedono una buona dose di conoscenze matematiche. E' il caso della texture procedurale, texture usate per la simulazione di superfici come legno, metallo, oro, pietra, granito ecc. Sono create interamente con l'utilizzo di software, non c'è quindi bisogno dell'importazione di un'immagine modello. Devono essere prive di punti di discontinuità (per rendere il materiale più verosimile possibile) e sono indipendenti dalla risoluzione: non importa quando vicino o lontano la si guardi. Ha però degli svantaggi, come la difficoltà nella costruzione di questa o il risultato che non si può osservare prima della sua creazione effettiva.

Le texture sintetizzate

Esistono, infine, le texture sintetizzate, ovvero quelle che vengono generate, al contrario delle procedurali, proprio a partire da un'immagine importata o presa a modello. C'è quindi, nel procedimento di creazione di questa texture, la necessità di utilizzare algoritmi:

• Tiling: la maniera più facile di creare un'immagine piastrellata. Vengono generate numerose copie dell'immagine copiate e incollate vicine. Il risultato è che non ci dovrebbero essere discontinuità, se non ci sono nel campione, producendo un'immagine ripetitiva.
• Sintesi stocastica: riproduzione dell'immagine attraverso colori e valori scelti casualmente per ogni pixel, utili solo per la texture stocastica.
• Sintesi di texture strutturate single purpose: questi algoritmi possono essere utilizzati solo su texture strutturate, e dalla struttura molto simile.
• Chaos mosaic: un'immagine ripetitiva con però discontinuità visibili.
• Sintesi di texture pixel based: copia di pixel vicini alla texture sintetizzata.
• Sintesi di texture patch based: ovvero simile a uno strumento di clonazione si riproducono elementi identici attaccandoli tra loro.

Chemistry based: cioè realistiche, generate da simulazione complesse come reazioni chimiche e di reazione-diffusione.
Che rispettino questi requisiti:

• L'output deve avere la dimensione data dall'utente.
• L'output deve essere quanto più possibile simile al campione.
• L'output non deve avere difetti visibili come la discontinutià, i blocchi e gli spigoli non tangenti.
• L'output non deve essere ripetuto, cioè le stesse strutture nell'immagine di output non devono comparire in più posizioni, come invece il pattern.

Insomma, la presenza di texture può dare vita a simulazioni davvero straordinarie, specie se utilizzata per illustrazioni, rendendo le immagini più realistiche e mettendo insieme più interessi verso materiali magari simili tra loro.
Per ulteriori approfondimenti sulla texture vedi anche qui