GIS, BIM e CAD: è nato prima l’uovo o la gallina?

Necessario fare un po' di chiarezza

É un periodo caldo, non solo perché è stato l'anno più caldo del mondo, visti i dati della crisi ambientale che, come ha detto Antonio Gutierrez dell'ONU, fa passare l'estate da torrida a infernale, ma soprattutto perché c'è tanta confusione e un mix di saperi che non sempre rispettano lo stato dell'arte, significati e senso di alcune terminologie legate alle tecnologie che da sempre sono un punto di riferimento certo.

Succede così con il trio delle tecnologie che insieme hanno introdotto il digitale nel mondo del disegno tecnico, della meccanica, della geografia e poi nel mondo del costruito.

Sto parlando del CAD in primis, e del GIS e BIM poi, proprio perché è questo uno dei temi dibattuti da quando il BIM è diventato GeoBIM. È necessario spiegare un po' meglio la genesi e l'evoluzione dei tre comparti applicativi più in uso al mondo dell'ingegneria, dell'architettura e dei geomatici, ivi compresi i geometri e i tecnici del settore dell'edilizia, ed in generale tutti i cosiddetti "professionisti tecnici" che spaziano a 360° nelle attività dell'ingegneria civile e non solo.

Genesi ed evoluzione delle 3 tecnologie

IL CAD è ovviamente il primo ambiente di disegno che i professionisti tecnici hanno cominciato ad impiegare nell'ambito delle attività di "Computer-Aided Design", che in italiano si traduce abbastanza bene in "Disegno Assistito al Computer".

Il CAD di fatto nasce come tecnologia fortemente orizzontale, che nell'ambito tecnico generale si chiama CAD, che nel mondo della meccanica è coniugato come CAM ed infine CAE (Computer-Aided Engineering) nel mondo della progettazione elettronica.

Dallo smart cloud di Google, abbiamo delle risposte abbastanza inequivocabili sulla nascita e l'affermarsi di conseguenza, delle tre tecnologie o tre comparti applicativi della geomatica operativa derivata dal mondo geospatial o della computer grafica.

• CAD - Gli inizi del CAD possono risalgono all'incirca all'anno 1957, quando il Dr. Patrick J. Hanratty sviluppò PRONTO, il primo sistema di programmazione a controllo numerico commerciale. Nel 1960, il Lincoln Laboratory del MIT Ivan Sutherland creò SKETCHPAD, che dimostrò i principi di base e la fattibilità del disegno tecnico computerizzato.

• GIS - Il lavoro pionieristico di Roger Tomlinson per avviare, pianificare e sviluppare il Sistema Informativo Geografico canadese ha portato alla realizzazione del primo GIS computerizzato al mondo nel 1963. Il governo canadese aveva incaricato Tomlinson di creare un inventario gestibile delle sue risorse naturali.

• BIM - Il concetto di BIM esiste dagli anni ’70. I primi strumenti software sviluppati per la modellazione degli edifici sono emersi alla fine degli anni '70 e all'inizio degli anni '80 e includevano prodotti per workstation come Building Description System di Chuck Eastman e le serie GLIDE, RUCAPS, Sonata, Reflex e Gable 4D.
  La datazione desunta dall’AI di Google è abbastanza precisa, e ovviamente, pur nella loro validità, le date 1960, 1963, e 1970, non possono che essere un semplice riferimento ad un fatto specifico, che nel tempo ha lasciato spazio alla convergenza tra esigenze tecniche, applicazioni e tecnologie.

Analizzando di fatto la semplice progressione delle tecnologie di base, i fattori in evidenza del linguaggio per così dire “digitale”, non può che riportarci alla sequenza di sviluppo e applicazione che tutti noi o quasi abbiamo potuto toccare con mano nel corso del processo evolutivo e di integrazione tra le tecnologie di cui si parla in questa nota editoriale, e di fatto la sintesi sotto altra luce non può che essere questa:

• Il CAD ha messo le premesse dell’alfabeto digitale della rappresentazione. Ovvero ha cominciato a portare nel digitale, e quindi sugli strumenti operativi costituiti da computer e programmazione, il linguaggio proprio della grafica vettoriale computerizzata.

• Il GIS ha cominciato a ragionare in termini geografici, collegando la geometria e le coordinate geografiche, alla topologia e impiegando i Data Base. Restituendo graficamente le analisi a scala territoriale, rappresentando i dati in una modalità naturale, come il linguaggio dell’uomo antesignano alla lingua, ovvero la geografia.
  Nel GIS ritroviamo ovviamente diversi concetti e oggetti tipici del CAD, come tutta la gestione grafica e degli strumenti di puntamento, navigazione ed editing degli elementi topologici e grafici. Anche se il GIS per antonomasia, gestisce i sistemi GeoDB, e da quelli parte per l’analisi e la rappresentazione.

• Il BIM in ultimo è la tecnologia che permette di gestire il mondo dell’AEC in maniera completamente digitale, dal progetto architettonico e strutturale, agli impianti, e per finire alla gestione del ciclo di vita attraverso la manutenzione ordinaria e programmata.
  Il BIM infatti permette la convergenza di tutte le tecnologie primarie come CAD, GIS e processi gestionali affidati a procedure e data base. Dai singoli elementi costruttivi di una qualsiasi costruzione, fino a complessi di opere di ingegneria costruttiva e infrastrutturale.

Dal BIM al GeoBIM

L’idea che un sistema BIM possa gestire nei suoi processi le funzioni di un sistema GIS, nasce più che da una opportunità di espansione delle sue funzionalità, da una pura e semplice esigenza su progetti complessi e che possiamo definire di tipo corporate, per lo più a grande scala territoriale come lo sono i progetti infrastrutturali quali reti ferroviarie, strade e autostrade, impianti e, perché no, un’intera città. Ovvero, una tecnologia che si avvale delle potenzialità di gestione di un GIS, con al suo interno la densità informativa del BIM e del CAD laddove si renda necessario.

Quindi il GeoBIM non è solo un modo di pensare al BIM là dove si affrontano strutture dati enormemente complesse, bensì un vero e proprio prodotto messo a punto dal leader mondiale del GIS, come ESRI Inc, per dialogare e connettere le potenzialità del BIM di Autodesk, leader nel campo del CAD e da qualche anno anche del BIM, insieme ad altri grandi players come ad esempio Bentley e molti altri.

“GeoBIM è un prodotto che consente il collegamento di progetti e di flussi di lavoro collegando ArcGIS con Autodesk Construction Cloud^® e BIM 360^®. All'interno dei progetti ArcGIS GeoBIM, è possibile collegare feature ArcGIS georeferenziate con record Autodesk, il che significa che è più semplice accedere, visualizzare ed eseguire query sulla documentazione del progetto da più fonti.” Questo è quanto troviamo nelle prime righe dell'introduzione a GeoBIM di Esri.

Autodesk non è da meno e, in alcune delle sue promo sul tema, invita i suoi utenti a contattarli, "contattateci per scoprire come la sinergia tra ArcGIS e BIM Collaborate Pro possa trasformare i processi di progettazione, costruzione e messa in funzione.....", Segno che la valenza GIS/BIM ha le potenzialità giuste per spingere i due brand più noti nel mondo della “geoinformatica” su un terreno di interesse primario per la crescita del mercato digitale dell’AEC in generale, a tutte le scale di sviluppo.

Inoltre, come afferma sempre ESRI, “ArcGIS GeoBIM semplifica inoltre la comunicazione e la collaborazione all'interno di un ambiente sicuro e basato sul Web, che può essere personalizzato in base alle esigenze di più soggetti interessati”.

Le potenzialità del GIS non possono che integrare le tecnologie di punta del momento, poiché il GIS è passato da tempo dallo stato di tecnologia a quello di commodity. Come tale oggi è una tecnologia alla portata di tutti, insieme al mondo dei dati e delle soluzioni open, che hanno liberato la geografia portandola allo stato di smart geography, disponibile tutti i giorni sul web e sui nostri device, inevitabilmente nei nostri processi professionali e di lavoro.

CAD e BIM sono tecnologie che si sono sempre fermate al concetto di geometria lineare, mentre con le facilities del GIS lo spazio operativo dell'AEC si sposta sulla geografia, che è altra cosa dalla linearità dello spazio 3D del BIM.

Riferimenti utili per approfondire sul tema

CAD - A questo LINK una storia sintetica e completa molto interessante perché precisa date e formazione di alcuni brand molto noti come CATIA, Autocad ed altri. L’azienda che lo mette a disposizione è CADENAS, leader nell’innovazione di processo e delle informazioni di prodotti commerciali, disponibili in formato CAD e pronti all’uso nella progettazione operativa.

CAE - Acronimo di Computer-Aided Engineering. Con questo termine si intendono in genere le applicazione informatiche basate sul CAD applicate al mondo dell’ingegneria elettronica, ovvero dal disegno dei circuiti integrati fino alle simulazioni e alla progettazione in generale. Wikipedia è sempre il miglior posto da cui partire per gli approfondimenti del caso.

SCADA - Acronimo di Supervisory Control and Data Acquisition, ha una storia lunga e affascinante. I primi sistemi di controllo furono utilizzati per monitorare e controllare processi industriali su larga scala negli anni '50 e '60. I sistemi SCADA, sono emersi come tecnologia distinta solo negli anni ’70, ma nel frattempo hanno affiancato i sistemi GIS e in parte hanno anticipato la cultura del BIM.

ONE TEAM - One Team è una delle aziende italiane leader nel campo delle soluzioni tecniche per l'AEC, e come tale opera sul mondo del GeoBIM tra le prime, e può essere quindi un riferimento formativo ed operativo.