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Vettoriale manuale

Oblomov — Sun, 22 Apr 2012 23:24:00 +0200

Ho recentemente scoperto la bellezza dell'hand-editing dell'SVG: un po' come lo scrivere a mano l'HTML delle pagine web, ma assai più laborioso e spesso molto meno gratificante, soprattutto se, come nel mio caso, manca un senso estetico di appoggio all'abilità tecnica.

A dirla tutta, scrivere a mano questi verbosi formati di markup è estremamente tedioso, anzi faticoso, e pesa parecchio su polsi e sulle dita. La cosa non dovrebbe sorprendere: sono formati intesi più per la produzione e la consumazione da parte di macchine, che non per la modifica diretta da parte degli esseri umani. (In realtà, il discorso per l'HTML è leggermente più complesso.)

Per di più, scrivere SVG a mano significa fare grafica (SVG, dopo tutto, vuol dire scalable vector graphics) senza vederla. Abituati come siamo ad un mondo ‘punta e clicca’, anche per del semplice testo1, quanto più può sembrare strano, se non assurdo, fare grafica senza (un'interfaccia) grafica?

Ovviamente, l'opportunità o meno di lavorare senza un feedback grafico immediato dipende pesantemente dal tipo di grafica che si deve fare (oltre che, ovviamente, dall'attitudine individuale). Per un rapido schizzo estemporaneo un classico programma di grafica (vettoriale) come Inkscape è certamente lo strumento ideale; ma vi sono alcuni casi (che discuteremo a breve) in cui lavorare ‘a mano’ è nettamente superiore.

Beninteso, anche quando si lavora a mano il feedback è necessario, per assicurarsi di aver scritto giusto, per controllare il risultato ed eventualmente migliorarlo; quando lavoro su un SVG, ad esempio, tengo sempre il file aperto anche in una finestra del browser, aggiornandolo quando finisco una iterazione di modifiche.

Quali sono dunque i casi in cui la stesura manuale di un verboso XML è preferibile ad una interfaccia grafica? Le risposte sono due, e benché antipodali sono strettamente legate da due fili conduttori: quello dell'eleganza e quello dell'efficienza.

L'SVG può essere considerato come un linguaggio estremamente sofisticato e complesso per la descrizione di figure in due dimensioni (figure descritte da segmenti, archi di cerchio e cubiche di Bézier), con ricche opzioni stilistiche su come queste figure (descritte geometricamente) devono apparire (colori, frecce, riempimenti).

In effetti, l'SVG è talmente complesso che è ben possibile che i programmi visuali a nostra disposizione semplicemente non supportino l'intera ricchezza espressiva del linguaggio; in tal caso, la possibilità di modificare l'SVG a mano si può rivelare preziosa (il già citato Inkscape, ad esempio, che usa una versione bastarda dell'SVG come formato nativo, permette anche modifiche manuali al codice interno dell'immagine).

Il caso opposto è quello di un disegno estremamente semplice: perché prendersi la briga di aspettare i lunghi minuti che spesso i programmi di grafica impiegano all'avvio, quando un semplice editor di testo può bastare?

Il più grosso vantaggio della codifica manuale rispetto all'uso di un classico programma per la grafica vettoriale è la netta semplificazione del file stesso: anche l'immagine più semplice, infatti, salvata da un programma di grafica, si trova infatti sommersa da una immensa e spesso ingiustificata tonnellata di informazioni supplementari che sono inessenziali, ma che riproducono le strutture di controllo utilizzate internamente dal programma stesso.

Così ad esempio, ho potuto ottenere una versione vettoriale del logo Grammar Nazi che occupa meno di metà dello spazio su disco rispetto a quella a cui è ispirata, senza perdere minimamente né in qualità né in informazione. Anzi, il mio approccio alla descrizione della G stilizzata risulta essere ben più comprensibile, essendo disegnato ‘in piano’ e poi ruotato/riscalato opportunamente.

Questo è proprio un altro vantaggio della scrittura manuale rispetto al disegno grafico: la possibilità di esprimere già a livello di codifica la distinzione tra il design della singola componente e le trasformazioni geometriche necessarie per la sua integrazione con il resto del disegno.

Benché questo sia anche una possibilità spesso offerta dai programmi visuali, l'informazione viene spesso sfruttata sul momento per deformare/riposizionare le componenti come richieste, ma non è preservata nel salvataggio su file, ed è quindi ‘persa’ dopo la sua applicazione: non essenziale per la versione definitiva di un progetto, ma alquanto scomodo nel periodo di design.

Scrivere a mano risulta quindi in file non solo più efficienti (cosa che può avere un impatto per l'utente medio, con ridotti tempi di caricamento o meno fatica da parte del computer nella rasterizzazione dell'immagne), ma anche più eleganti: un'esigenza un po' ‘segreta’ (in quanti si ritrovano abitualmente a guardare il codice sorgente di un file, piuttosto che il suo risultato?) e che per l'utente medio in genere non ha impatto (anche se può risultare talvolta opposto a quello dell'efficienza, richiedendo maggiori calcoli in fase di rasterizzazione).

La codifica manuale non è ovviamente la panacea: oltre ad essere (per qualcuno ingiustificatamente) laboriosa, ad esempio, non può sopperire ai limiti intrinseci del formato. L'SVG, ad esempio, manca della capacità di esprimere le dimensioni e le posizioni delle componenti in rapporto l'una all'altra, se non in casi molto semplici e ricorrendo a sofisticati artifici con raggruppamenti e dimensionamenti fatti con fattori di scala; in più, le costanti numeriche devono essere espresse in forma decimale e quindi, per valori quali π/3 o la sezione aurea, approssimate.

L'SVG, d'altro canto, non è l'unico linguaggio per la grafica vettoriale: programmi come MetaPost ed il suo progenitore MetaFont sono nati come linguaggi di programmazione per la grafica vettoriale, sono stati scritti con un occhio di riguardo per gli aspetti numerici della matematica della grafica vettoriale, e no soffrono dei limiti suenunciati dell'SVG; d'altronde, un paragone diretto tra MetaPost ed SVG è altamente inappropriato, tanto per le rispettive caratteristiche quanto per i rispettivi dominî di applicazione per cui sono stati intesi.

Il MetaFont nasce dalla mente follemente geniale di Donald Ervin Knuth con lo scopo di permette la generazione matematica di famiglie di caratteri per la stampa. I caratteri di un MetaFont sono descritte da cubiche di Bézier opportunamente parametrizzate e combinate, e questo principio (trasformando i caratteri in immagini e l'output rasterizzato in output vettoriale in formato PostScript) sarà pure la componente fondamentale del MetaPost.

MetaFont e MetaPost indicano tanto i programmi in sé quanto il linguaggio di programmazione (molto simile per entrambi) che permette agli utenti di sviluppare famiglie di caratteri o immagini vettoriali, con descrizioni di tipo matematico e relazionale (sono permesse descrizioni del tipo: traccia una curva dall'intersezione di queste altre due curve ai due terzi di quell'altra curva). Un file MetaPost è come il sorgente di un qualunque linguaggio di programmazione, e va compilato per la produzione di una o più immagini.

Per contro, l'SVG nasce come linguaggio di descrizione di immagini vettoriali, ed è mirato (seppur non in maniera esclusiva) alla fruizione del web, includendo pertanto funzionalità come la possibilità di descrivere semplici animazioni, eventualmente controllate mediante interazione con l'utente.

D'altra parte, l'SVG si integra piuttosto bene con il JavaScript, il linguaggio di programmazione dominante sul web, e grazie a questo può assumere tutta una serie di capacità la cui mancanza lo rende in certi casi inferiore al MetaPost; d'altra parte, trovo personalmente molto fastidioso dover ricorre ad un linguaggio di programmazione ausiliario per la descrizione di immagini statiche.

Se nel MetaPost questo era una necessità legata alla natura intrinseca del programma (compensata dall'immensa flessibilità offerta dalla possibilità di esprimere i tratti salienti di un'immagine in maniera relazionale), la necessità di utilizzare il JavaScript in SVG per raggiungere certi effetti statici continua a pesare come una limitazione dell'SVG stesso.

Si potrebbe supporre che se non avessi avuto una precedente esperienza con la potente flessibilità del MetaPost, non avrei mai sentito i limiti dell'SVG come tali. Ne dubito: avrei comunque molto rapidamente trovato frustrante l'impossibilità di usare quantità numeriche ‘esatte’ lasciando al computer il compito di interpolare, avrei comunque sentito fortemente la mancanza di esprimere come tali le relazioni tra componenti diverse di un'immagine.

Piuttosto, quello che penso potrebbe essere un interessante compromesso è qualcosa di simile al Markdown (che permette di scrivere documenti HTML quasi come se fosse del testo semplice) per l'SVG. Se il MetaPost stesso si pensa sia troppo complicato, si potrebbe cominciare da qualcosa di più semplice, come Eukleides (pacchetto attualmente specializzato per la geometria).

Ovviamente, è importante che gli SVG prodotti da questi programmi siano quanto più minimalistici possibile, e quindi che in qualche modo riflettano, nel prodotto finale, quello spirito di eleganza, semplicità ed efficienza che caratterizza la codifica a mano rispetto all'uso di un'interfaccia grafica. E come il Markdown, dovrebbe permettere l'inserimento di codice SVG ‘nudo’. Quasi quasi mi ci metto.

una nozione che io trovo raccapricciante: trovo faticoso già solo guardare la gente che stacca le mani dalla tastiera per selezionare del testo con il mouse, per poi andare a cliccare su un bottone per l'apposita funzione d'interesse (grassetto, corsivo, cancella, copia, whatever). ↩

Artifex

Oblomov — Wed, 19 Nov 2008 00:50:00 +0100

Ricordo che in un libricino che mi fu regalato negli anni '80, curato da Piero Angela, si menzionava una importante differenza tra gli esseri umani e le scimmie (in particolare gli scimpanzé): la capacità di creare strumenti. In realtà, ma ormai la mia memoria vacilla, credo che fosse qualcosa di leggermente più sofisticato: i nostri non lontani parenti sarebbero in grado di usare gli strumenti, o anche di creare semplici strumenti a mani nude (tipo: sfrondando un ramo), ma non di usare strumenti per creare altri strumenti. Peraltro, non escluderei che più recenti studi di etologia abbiano portato alla luce invece atti di questo tipo, ma per il senso di quanto segue supporrò che questa sia, in qualche modo la differenza indicativa tra l'uomo e le altre specie viventi.

Dopo tutto, almeno a partire dal rinascimento l'uomo (o per lo meno il cosiddetto uomo occidentale) si è gloriato di essere faber, quando non artifex, del proprio destino. Anche con più modeste pretese, però, escludendo forse un po' la fase medievale, l'uomo ha sempre cercato nell'opera d'ingegno materiale (o anche intellettuale) la propria realizzazione. E ci si potrebbe chiedere: chi meglio di colui che crea può conoscere quali esigenze devono essere soddisfatte dagli strumenti di cui deve disporre? chi meglio di lui può quindi concepire l'ideale strumento perfetto per il proprio operare?

Saltando dall'opera allo strumento si può seguire un'indefinita spirale discendente, in cui ciascuno strumento è a sua volta un'opera, che a sua volta necessita di strumenti per la creazione, e dall'opera allo strumento per creare l'opera si passa allo strumento per creare lo strumento per creare l'opera, allo strumento per creare lo strumento per creare lo strumento … ed ognuno di questi passaggi è un campo dove l'artifex può esprimere la propria vena d'ingegno, raggiungendo magari il culmine della creatività del campo ottenendo un insuperabile capolavoro. Ma l'artifex di ciascun campo necessita degli artefices dei campi precedenti, che possano fornirgli i propri capolavori come strumenti per il suo lavoro.

Potremmo arrivare a dire che ogni strumento è un'opera, e viceversa ogni opera è uno strumento, ammettendo che certe opere ‘terminali’ sono strumenti che hanno come fine la fruizione diretta dell'opera stessa (vuoi la sua contemplazione, o la soddisfazione del creatore nell'averla creata: nutrirsi, grattarsi) piuttosto che la creazione di ulteriori strumenti. In tal senso, ciò che distingue la scimmia dall'uomo è che la scimmia si limita ad opere ‘terminali’ laddove l'uomo riesce ad andare oltre.

Certo è interessante osservare che da questo punto di vista l'uomo raggiunge la propria massima espressione (che per l'appunto lo distingue dagli altri esseri viventi) non tanto quando disegna o scolpisce o compone, quanto piuttosto quando pialla, inchioda, suda davanti alla fornace. Dopo tutto, l'ornata suppellettile che nutre lo spirito ed il senso estetico del fruitore è funzionalmente più simile al legnetto con cui la scimmia raccoglie le formiche che non allo scalpello con cui è stata creata.

Vi rileverò dalla necessità di contestarmi osservando che laddove la scimmia provvede solo ai proprio fabbisogni fisici e corporali, le opere terminali dell'uomo hanno anche (se non soprattutto) lo scopo di nutrire il suo spirito, quello stesso spirito che è, a detta di molti se non di tutti, ciò che realmente ci distingue dal resto degli esseri viventi. E basta notare l'abbrutimento di chi non cura e coltiva il proprio spirito per capire quanto questo nutrimento che ci separa dagli animali sia importante.

L'osservazione, benché puntuale, sposta di poco l'aspetto funzionale dell'opera terminale: il soddisfacimento di bisogni.

Una specie che avesse oltre ai bisogni fisici ed a quelli spirituali altri bisogni (inesplicabili per noi come i nostri bisogni spirituali lo sono per le scimmie) non vedrebbe nulla di speciale nel nostro fruire opere terminali per nutrire il nostro spirito, esattamente come noi non vediamo nulla di speciale nel fatto che gli animali mangino. A ben pensarci, non è da escludere che ciascuna specie abbia bisogni non fisici che le altre specie non sono in grado di comprendere, nemmeno di indovinare. È ciò che va oltre il soddisfacimento dei bisogni, quindi, la cosa a cui guardare —ammesso e non concesso che la creazione di strumenti per creare altri strumenti non possa essere interpretata anch'essa come soddisfacimento di bisogni, benché in maniera più indiretta: ogni passo nella catena degli strumenti è un livello di indirezione, in cui il bisogno da soddisfare va ricercato nel tentativo di semplificarsi il lavoro ai livelli più vicini al bisogno ‘primario’, terminale.

Comunque, se davvero è nella creazione di opere/strumenti atti alla creazione di altre opere/strumenti (metastrumentalità) che soggiace la differenza (in termini di capacità) dell'uomo dalla scimmia, questa differenza raggiunge la massima espressione (e quindi l'uomo raggiunge l'apice delle proprie capacità) nella creazione ‘a mani nude’ di opere/strumenti che non hanno altro possibile fine che la creazione di altre opere/strumenti (in contrasto, quindi, con quelle che hanno magari anche una fruibilità propria non mirata alla creazione di altro).

Ovviamente, nel caso dell'uomo, alla semplice arteficità più propriamente manuale si aggiunge quella spesso detta “di concetto”, la creazione puramente astratta, tipicamente mentale. E non credo di essere molto lontano dal vero nel sostenere che alla creazione materiale prelude (quasi) sempre quella astratta: la seconda è quindi facilmente strumentale alla prima, e nella misura in cui lo è, è anche una più alta espressione delle capacità dell'uomo. In tal senso, ad esempio, la logica su cui si basa la matematica su cui si basa la fisica su cui si basa l'ingegneria è probabilmente un esempio della più alta realizzazione delle capacità umane.

È opportuno inoltre osservare che tra i campi in cui sa e può operare l'uomo esistono relazioni di metastrumentalità che non sono né lineari né univoche né, soprattutto, a senso unico: strumenti possono essere usati per creare e/o migliorare strumenti che favoriscono la creazione e/o il miglioramento degli strumenti che li hanno creati. Più che di una spirale sarebbe quindi forse più opportuno parlare di una rete, una metaforica tela di ragno al cui centro troviamo l'uomo con le sue mani e la sua mente, e da cui si dipartono fili verso i bisogni ‘diretti’ dell'uomo stesso, fili attraversati a diverse distanze da altri fili a struttura vagamente concentrica, rappresentanti i vari campi del sapere e dell'operare umano, dalla falegnameria alla pittura, dalla filosofia alla matematica: le intersezioni tra i fili sono le opera e gli strumenti, ed i fili stessi indicano una relazione di dipendenza, che può essere in un solo verso ovvero in entrambi, a seconda che l'uno strumento possa essere usato per l'altro e viceversa: da un campo all'altro dal centro alla periferia, nello stesso campo trasversalmente.

Purtroppo, benché la metastrumentalità sia una caratteristica della specie umana in senso collettivo, essa non può facilmente dirsi caratteristica del singolo individuo: benché in tempi passati si potessero trovare arti, mestieri e professioni in cui il faber si dedicasse alla creazione ed al perfezionamento dei propri strumenti quanto a quella delle proprie opere o degli strumenti per le opere altrui, il fenomeno si è sempre più ridotto fin quasi a sparire in tempi moderni, dove l'alta specializzazione, l'aumentare delle conoscenze e la complessità degli strumenti stessi portano ad insormontabili difficoltà nello spaziare per l'intera lunghezza di uno di quei fili che dall'umanità si dipartono verso le sue opere terminali.

Basti pensare che già solo per comprendere il funzionamento degli strumenti su cui poggia il nostro vivere quotidiano avremmo bisogno di conoscenze che spaziano dalla fisica alla chimica, dall'elettronica alla meccanica; per poterli mantenere e riprodurre dovremmo essere fabbri, meccanici, sarti, cuochi, idraulici, ingegneri elettronici, e dovremmo avere a disposizione cantine, officine, camere bianche, nonché una corrispondente quantità di ulteriori strumenti. Non solo degli strumenti d'uso quotidiano abbiamo però una conoscenza non certo approfondita, che nei migliori dei casi si limita a minime capacità di manutenzione, e quasi mai di riproduzione: la maggior parte degli uomini moderni si trova spesso anche sul lavoro a far uso di strumenti dei quali ha nel migliore dei casi una conoscenza solo superficiale; reciprocamente, chi produce opere che hanno un duplice valore terminale e strumentale facilmente si dimentica del secondo, e concentrandosi solo sul primo si allonta dalla piena estrinsecazione di quella capacità che distingue il genere umano.

Non è tanto una limitatezza degli interessi ad impedire agli uomini di occuparsi degli strumenti di cui usufruisce, quanto piuttosto il loro essere selettivi: dopo tutto, anche un polimate, un Uomo Universale (ancora echi del rinascimento) potrebbe comunque non essere in grado di adoprarsi per creare o migliorare gli strumenti a lui necessari per il suo dominio sui molteplici campi di cui si occupa. Sarebbe quindi interessante sapere quali meccanismi psicologici spingono le persone ad interessarsi dei proprî strumenti piuttosto che di altri campi più o meno connessi tra loro.

Dopo tutto, per quale motivo un matematico dovrebbe interessarsi delle applicazioni della sua teoria alla fisica, quando non direttamente all'ingegneria? Eppure la più sconvolgente presentazione del SIMAI 2008 è stata su un sorprendente nesso tra la matematica più astratta (l'algebra omologica) e quella più ingegneristica (gli elementi finiti): non a caso, la presentazione era anche mirata a sottolineare l'arbitrarietà di certe convenzionali distinzioni tra matematica pura (intesa appunto come opera ‘terminale’, per lo più fine a sé stessa) e matematica applicata (intesa appunto come opera strumentale, ‘calcolatrice’).

Viceversa, perché mai un matematico dovrebbe interessarsi degli aspetti tipografici dei lavori che porteranno in giro le sue idee? Eppure il più longevo (e se non il, sicuramente uno dei più longevi) dei software attualmente ancora in circolazione è il T_EX, che fu sviluppato sul finire degli anni '70 da Donald Ervin Knuth, matematico ed informatico (anzi Maestro dell'Arte della Programmazione al Computer) che si mise a studiare tipografia non tollerando lo scempio cui veniva sottoposta la (sua) produzione scientifica: non a caso il nome del software deriva dalla τέχνη, la capacità dell'artifex (mi si perdoni l'exploit [ahem] linguistico).

In effetti, ci sono casi in cui è possibile lavorare ai propri strumenti (o a parte di essi) senza trascendere (o con una minima trascendenza de)i limiti della conoscenza settoriale, all'interno quindi della propria τέχνη, e raggiungendo comunque apici di metastrumentalità. Ad esempio, nei bei tempi andati un fabbro era in grado di produrre la maggior parte dei propri strumenti; in tempi più moderni, la cosa è vera per chi scrive programmi al computer: benché non sempre se ne occupi, un programmatore ha già le conoscenze per scrivere programmi che lo aiutino nel proprio lavoro di programmatore. E visto quanto la metastrumentalità porti ad una prospettiva quasi paradossale sull'importanza e la rilevanza delle nostre capacità, verrebbe da chiedersi: essere metastrumentali senza uscire dal proprio campo è meglio o peggio che esserlo spaziando in campi diversi?

(Poi, ecco, tutto questo prende ovviamente spunto dal periodo che sto attraversando, periodo in cui ho lavorato con gran profitto e gran soddisfazione non solo al più immediato compito per il quale da questo mese, e quindi materialmente dal prossimo, riceverò il mio soldo d'impiegato di concetto, ma anche ad una serie di strumenti di contorno. Vedere le proprie conoscenze da matematico ed informatico concretizzarsi nella prima bozza di codice per calcolo scientifico su scheda grafica non è cosa da poco. Ma quando i proprî contributi vengono ufficialmente accettati in un importante strumento di sviluppo utilizzato da molti importanti progetti, be', c'è una soddisfazione tutta particolare.)