Archeomatica_numero_uno_2010 - Page 1 - Archeomatica - Cultural Heritage Technology - Issue 1-2010 Numero I marzo 2010 PALAZZO TE A MANTOVA ArcheomaticA LA RICERCA STORICO-ARCHITETTONICA NEL CONTESTO DEL PIANO DIAGNOSTICO POMPEI ED ERCOLANO SOTTO UNA NUOVA LUCE L'EBE DI CANOVA: MODELLO DIGITALE E SVILUPPI APPLICATIVI - SECONDA PARTE WIKIPEDIA E WEB 2.0: PRODIGI E LIMITI DELLA CONOSCENZA CONDIVISA Tecnologie per i Beni Culturali PROCESSI DI ANALISI DELLA FORMA: Q uale sia il reale apporto delle nuove tecnologie nei confronti della conservazione e del restauro del Patrimonio Culturale è sicuramente una valutazione alla quale rivolgere con forza la nostra attenzione. Operando un’analisi razionale, quali tecnologie sono oggi proponibili, adottabili e usabili a livello di standard accettati e condivisi? Quali di tutte le sperimentazioni realizzate – spesso assai creative – possono superare la soglia del laboratorio di ricerca per entrare nella prassi procedurale? Se, a tal proposito, si procedesse ad esaminare quanto effettuato nel secolo scorso, ciò andrebbe fatto tenendo ben presente il passaggio epocale tracciato dall’introduzione delle tecnologie informatiche. Gli avanzamenti conseguiti prima degli Anni ‘70 hanno costruito una solida base metodologica, successivamente perfezionata quando si cominciò a far largo uso delle nuove tecnologie. Un esempio di ciò è rintracciabile nella messa a punto dei metodi di documentazione del Patrimonio Culturale che, dopo aver ricevuto un’organizzazione metodologica esemplare attraverso schede organiche, sintetiche e relazionate ai vari livelli, sono state integrate con la gestione controllata dei termini di più corrente uso fino a costituire dei potenti database orientati agli oggetti come quelli standardizzati con il Dublin Core. Ciò diventa estremamente rilevante se si considera il tema urgente del patrimonio a rischio, basti pensare alle perdite subite a causa degli ultimi terremoti. Da tempo si lavora alla messa a punto di una soluzione per il problema della documentazione integrale del patrimonio e, a questo proposito, è utile ricordare i primi studi dell’Istituto Centrale del Restauro avviati dal prof. Giovanni Urbani e proposti già nel 1983 nella mostra “Protezione del Patrimonio Monumentale dal Rischio Sismico”, finalizzati ad avviare interventi di documentazione a tappeto su tutto il territorio italiano. In caso di perdita parziale o totale del bene si ipotizzò di utilizzare la fotogrammetria; oggi abbiamo il laser scanning, l’image scanning e la recente fotogrammetria sferica, tecnologie molto avanzate in grado di portare anche alla ricostruzione di un bene nella malaugurata evenienza che questo si renda necessario. In questo numero di Archeomatica la sezione Documentazione è ricca di interventi che testimoniano i notevoli progressi realizzati nell’ambito della documentazione: Fabio Remondino approfondisce l’integrazione di tecniche multi-risoluzione e Luigi Fregonese, Laura Taffurelli e Francesco Fassi alcune sperimentazioni per la riproduzioni delle forme di Palazzo Te a Mantova; un articolo di Antonino Saggio ci porta a riflettere sul ruolo dell’Information Technology nei siti storici abbandonati. Nella sezione Rivelazioni, Alessandro Grassia ci porta all’interno degli studi per l’illuminazione dei siti archeologici di Ercolano e Pompei. Multimedialità e didattica sono al centro dell’intervento proposto da Culturanuova per far rivivere Galileo quattrocento anni dopo. Nella sezione Restauro e in Arte e Scienza proponiamo invece la conclusione degli articoli dedicati allo studio dell’Ebe di Canova e sui Musei della Scienza la cui parte iniziale è stata pubblicata nel numero zero. Archeomatica si propone di pubblicare su ogni numero almeno un articolo in lingua inglese e in questo numero potrete trovare un intervento di Paolo Ciuchini sulle attività di digitalizzazione comuni svolte in Italia e Irlanda. L’improvvisa scomparsa di Alberto Maria Racheli, membro del nostro comitato scientifico, è per noi ragione di profondo dolore. Nel ricordarlo – con due interventi di chi lo ha vissuto da vicino – ci preme sottolineare quanto egli abbia contribuito in termini di idee e di contributi fondamentali alla nascita di Archeomatica. Senza di lui oggi non avremmo ancora visto la luce. Avrei tanto voluto festeggiare con lui questo numero, grazie Alberto! In ultimo, vi segnalo l’ingresso nel nostro comitato scientifico di Bernard Frischer, esperto di tecnologie virtuali e multimediali per l’archeologia, al quale va il mio più sentito ringraziamento e l’augurio di una proficua collaborazione. RENZO CARLUCCI DIRETTORE EDITORIALE direttore@archeomatica.it EDITORIALE IL VERO APPORTO DELLE TECNOLOGIE b t d l gi OPINIONI 6 Tecnologia e Beni Culturali DI CARLO AMADORI DOCUMENTAZIONE 8 Processi di Analisi della Forma: Superfici Digitali a Confronto nel Processo della Conservazione DI L. FREGONESE, L. TAFFURELLI, F. FASSI 14 L’Information Technology per i Paesi e i Siti storici abbandonati DI ANTONINO SAGGIO 20 La Ricerca Storico-Architettonica nel contesto del piano diagnostico DI P. GATTUSO, C. GATTUSO, G. M. CRISCI 26 Documentazione e Modellazione 3D dei Beni Culturali - L’approccio Multi- sensoriale e Multi-risoluzione DI FABIO REMONDINO RIVELAZIONI 30 Illuminare i Siti Archeologici: Progettazioni, Sperimentazioni e Installazioni a Pompei ed Ercolano DI ALESSANDRO GRASSIA RESTAURO 40 L’Ebe di Canova: Modello digitale e Sviluppi applicativi - Seconda parte DI F. DE CRESCENZIO, M. FANTINI, F. PERSIANI, V. VIRGILLI, N. SANTOPUOLI, L. SECCIA DIRETTORE RENZO CARLUCCI DIRETTORE@ARCHEOMATICA.IT DIRETTORE RESPONSABILE MICHELE FASOLO MICHELE.FASOLO@ARCHEOMATICA.IT COMITATO SCIENTIFICO BERNARD FRISCHER DANIELE MANACORDA SANDRO MASSA FRANCESCO PROSPERETTI FRANCESCA SALVEMINI REDAZIONE FULVIO BERNARDINI REDAZIONE@ARCHEOMATICA.IT GIOVANNA CASTELLI GIOVANNA.CASTELLI@ARCHEOMATICA.IT ELENA LATINI ELENA.LATINI@ARCHEOMATICA.IT MARIA MILVIA MORCIANO MILVIA.MORCIANO@ARCHEOMATICA.IT AMALIA RUSSO AMALIA.RUSSO@ARCHEOMATICA.IT DOMENICO SANTARSIERO DOMENICO.SANTARSIERO@ARCHEOMATICA.IT MARKETING E DISTRIBUZIONE ALFONSO QUAGLIONE A.QUAGLIONE@ARCHEOMATICA.IT ArcheomaticA PALAZZO TE A MANTOVA ArcheomaticA LA RICERCA STORICO-ARCHITETTONICA NEL CONTESTO DEL PIANO DIAGNOSTICO POMPEI ED ERCOLANO SOTTO UNA NUOVA LUCE L'EBE DI CANOVA: MODELLO DIGITALE E SVILUPPI APPLICATIVI - SECONDA PARTE WIKIPEDIA E WEB 2.0: PRODIGI E LIMITI DELLA CONOSCENZA CONDIVISA Tecnologie per i Beni Culturali PROCESSI DI ANALISI DELLA FORMA: In copertina un'immagine della Camera delle Cariatidi Palazzo Te a Mantova. La scansione della camera è stata effettuata con un laser scanner Leica HDS6000, con integrazione del dato di colore. Tecnologie per i Beni Culturali N° 1 - marzo 2010 IN QUESTO NUMERO Gli articoli firmati impegnano solo la responsabilità dell’autore. È vietata la riproduzione anche parziale del contenuto di questo numero della Rivista in qualsiasi forma e con qualsiasi procedimento elettronico o meccanico, ivi inclusi i sistemi di archiviazione e prelievo dati, senza il consenso scritto dell’editore. RUBRICHE 36 AGORÀ Notizie dal mercato 62 AZIENDE E PRODOTTI Soluzioni allo stato dell’arte 69 EU AND WORLD HERITAGE Notizie da UNESCO e ICCROM 72 RECENSIONI L’Archeologia e il suo Pubblico 74 EVENTI SCHEDE TECNICHE 44 Leica Scanstation C10 A CURA DI FEDERICO UCCELLI 46 Collezioni d’Arte in Rete A CURA DI GIULIA PALMIERI IN RETE 48 Restauro 2.0 - Genesi e Ostacoli del Sapere condiviso DI GIANCARLO BUZZANCA MUSEI 52 Fruizione Multimediale e nuove forme di didattica: Galileo rivive quattrocento anni dopo DI PAOLA GHINASSI ARTE E SCIENZA 56 I musei della Scienza - Seconda parte DI FRANCESCA SALVEMINI GUEST PAPER 66 Different efforts towards a Common objective: online Monuments and Excavations records in Ireland and Italy DI PAOLO CIUCHINI PERSONAGGI 70 In ricordo di Alberto M. Racheli DI FRANCESCO PAOLO FIORE, BARBARA ELIA DIFFUSIONE E AMMINISTRAZIONE TATIANA IASILLO DIFFUSIONE@ARCHEOMATICA.IT VIALE CRISTOFORO COLOMBO, 436 00145 ROMA TEL. 06.62.27.96.12 FAX. 06.62.20.95.10 WWW.ARCHEOMATICA.IT EDITORE A&C2000 S.R.L. Archeomatica è una testata registrata al Tribunale di Roma con il numero 395/2009 del 19 novembre 2009 ISSN 2037-2485 PROGETTO GRAFICO E IMPAGINAZIONE DANIELE CARLUCCI DANIELE@ARCHEOMATICA.IT STAMPA FUTURA GRAFICA 70 VIA ANICIO PAOLINO, 21 00178 ROMA CONDIZIONI DI ABBONAMENTO La quota annuale di abbonamento alla rivista è di € 45,00. Il prezzo di ciascun fascicolo compreso nell’abbonamento è di € 12,00. Il prezzo di ciascun fascicolo arretrato è di € 15,00. I prezzi indicati si intendono Iva inclusa. Per abbonarsi: www.archeomatica.it HANNO COLLABOTATO A QUESTO NUMERO: Carlo Amadori, Giancarlo Buzzanca , Gino Mirocle Crisci, Paolo Ciuchini, Francesca De Crescenzio, Barbara Elia, Massimiliano Fantini, Francesco Fassi, Francesco Paolo Fiore Luigi Fregonese, Caterina Gattuso, Philomène Gattuso, Paola Ghinassi, Alessandro Grassia, Franco Persiani, Fabio Remondino, Antonino Saggio, Francesca Salvemini, Nicola Santopuoli, Leonardo Seccia, Laura Taffurelli, Federico Uccelli, Valentina Virgilli 6 ArcheomaticA N° 1 marzo 2010 TECNOLOGIA E BENI CULTURALI CARLO AMADORI, CAPO PROGETTO DEL SALONE DEL RESTAURO, CI FORNISCE LA SUA VISIONE SUL CONNUBIO TRA TECNOLOGIA E BENI CULTURALI ALLA VIGILIA DELL’EDIZIONE 2010 DELL’EVENTO I Beni Culturali costituiscono una risorsa fondamentale per tutti i Paesi, anche sotto il profilo economico, considerata la straordinaria capacità di attrazione turistica che sono in grado di esercitare. Ciò è particolarmente significativo per l’Italia, paese tra i più ricchi in termini di patrimonio artistico. Sia che si tratti di un monumento architettonico, di un dipinto o di un reperto archeologico, l’usura arreca- ta dal tempo crea una serie di problemi per il restauro, la conservazione e la fruizione del bene, che possono trovare risposte adeguate nell’impiego di soluzioni tecnologiche che l’evoluzione tecnico-scientifica ha messo progressivamente a disposizione. Da molti anni il mondo italiano dei Beni Culturali ha prodotto una serie di raccomandazioni di carattere tecnico per regolamentare soprattutto le attività di restauro con l’obiettivo di pervenire ad un corpo normativo armoni- co, da proporre anche in ambito europeo. La posizione di primo piano nel frattempo assunta dalla componente italiana nel processo di normazione in ambito europeo rappresenta un tangibile riconoscimento del valore della nostra scuola di restauro. Attente attività di ricerca sono condotte soprattutto da gruppi accademici quali il CNR, l’Istituto Superiore Centrale per il Restauro e si riferiscono per lo più a metodologie utilizzabili a scopo diagnostico o che riguardano lo sviluppo di materiali da impiegare in interventi di restauro e conservazione. Uno degli approcci sicuramente più innovativi è quello che riguarda il rilievo digitale della struttura del bene cul- turale come base su cui inserire, con opportune procedure informatiche, le informazioni derivanti dalle diverse indagini a carattere diagnostico effettuate sulla struttura stessa. Attraverso un approccio di questo tipo è possibile costruire una base informatica per un bene culturale, da utilizzare per la gestione nel tempo di controlli ed inter- venti. Così facendo molte e diverse potrebbero essere le ricadute, anche a livello di fruizione dei Beni Culturali. Ormai da molti anni, fin dal lontano 1991 – nostra prima edizione – il Salone del Restauro di Ferrara da me ideato e organizzato, ha cercato di promuovere l’operato delle nuove tecnologie collegate al mondo dei Beni Culturali, proprio perché abbiamo fin da subito intuito l’importanza del loro utilizzo e l’assoluta necessità di avere a dispo- sizione: strumenti de• lla comunicazione nel settore dei beni culturali e ambientali; sistemi interattivi georeferenziati per la conservazione, la valorizzazione e la gestione “creativa” del patrimo-• nio culturale, al fine di attuare corretti processi di pianificazione basati su più moderne e idonee politiche per il governo sostenibile del territorio e per il miglioramento dei servizi ai cittadini; strumenti di supporto ai processi decisionali per gli aspetti connessi al monitoraggio dinamico del rischio, alla• valutazione della pericolosità a cui i beni culturali sono soggetti, alla gestione delle emergenze e alla conser- vazione programmata del patrimonio storico-architettonico; prodotti multimediali per percorsi storico-culturali;• prodotti per la gestione delle informazioni geografiche in rete e per la diffusione delle conoscenze nel settore;• sistemi di fruizione del patrimonio storico.• A Ferrara, in fiera, troverete il meglio che il panorama tecnologico attuale può offrire in materia, non solo tramite esposizione, ma anche in dibattito attraverso gli innumerevoli incontri tecnici e convegni che, ogni giorno, a ciclo continuo, trattano le maggiori novità in materia, esemplificando con chiari ed evidenti casi studio. Non dimentichiamoci comunque che l’uso delle tecnologie deve sempre assere rispettoso delle caratteristiche e della storia del bene culturale. Perché ciò avvenga, è importante che operino a stretto contatto architetti, storici dell’arte, chimici, fisici, ingegneri; il dialogo tra le diverse culture che queste figure professionali rappresentano è difficile, ma non impossibile. Un corretto approccio multidisciplinare può produrre straordinarie sinergie, anche in un settore come quello dei Beni Culturali, dove la componente storico artistica mantiene inevitabilmente un’importanza primaria. CARLO AMADORI CAPO PROGETTO SALONE DEL RESTAURO AMMINISTRATORE UNICO ACROPOLI SRL OPINIONI di Carlo Amadori Tecnologie per i Beni Culturali 7 8 ArcheomaticA N° 1 marzo 2010 DOCUMENTAZIONE L a rappresentazione generalizzata di superfici eterogenee – con il re- lativo studio della forma e del colore – comporta la creazione di mo- delli tridimensionali complessi sia per le metodologie di acquisizione, che per la gestione delle informazioni metriche. L’accuratezza necessaria è definita a priori in funzione della scala di rappresentazione, che può essere anche finalizzata ad eseguire una copia dell’oggetto in scala reale. Per giungere ad un risultato adeguato, vanno analizzati: gli aspetti meto- dologici opportuni per il rilievo degli elementi scultorei in base alle aree di intervento, gli strumenti utilizzabili in funzione delle precisioni e delle portate utili, la fase successiva di modellazione del dato – ivi compresa la fase di puliture e filtratura del dato grezzo – ed, infine, la fase conclusiva di riproposizione dei modelli. PROCESSI DI ANALISI DELLA FORMA: SUPERFICI DIGITALI A CONFRONTO NEL PROCESSO DELLA CONSERVAZIONE di Luigi Fregonese, Laura Taffurelli, Francesco Fassi La documentazione dei processi di conservazione nel campo dei Beni Culturali può essere realizzata, nelle varie fasi di intervento, attraverso l’acquisizione della forma della superficie nelle varie fasi di intervento mediante tecnologia laser scanner. Questo tipo di acquisizione temporale va a costituire un geodatabase di informazioni a supporto dell’attività conservativa: si consolidano le accumulazioni successive di informazioni in un contenitore che dovrebbe permettere la loro fruibilità e – in base al grado di interrelazioni che si possono tracciare – la possibilità di estrarre le opportune conoscenze. Tecnologie per i Beni Culturali 9 La creazione di modelli, utili per la conoscenza geometri- ca, spaziale e temporale, implica un complesso approccio di analisi e di organizzazione delle informazioni che, spesso, sfugge invece durante i rilievi tradizionali. Tali informazio- ni, che vengono accumulate in maniere consecutiva, si con- solidano all’interno di un contenitore unico che ne permet- te la fruibilità, l’analisi e – dal grado di interrelazioni che si possono tracciare – la possibilità di estrarre le opportune conoscenze. Rappresentare la realtà attraverso dei modelli consente di simulare con grande verosimiglianza immagini tridimensio- nali che l’occhio umano non riesce a distinguere da rap- presentazioni fotografiche prospettiche. Nel nostro caso i modelli per la rappresentazione delle parti nascoste, che sino ad ora erano considerate vuote e prive di una definizio- ne architettonica a causa della mancanza di informazioni, prendono corpo e possono essere studiati, analizzati ed in- terrogati attraverso i repertori prodotti. Un modello conoscitivo in ambito architettonico può essere descritto come una collezione di oggetti strutturati, identi- ficati attraverso un preciso vocabolario che ne diversifichi il significato, costruendo un abecedario delle entità tridimen- sionali o delle tipologie. Il concetto di utilizzabilità che ri- sulta intrinseco, risponde ad un principio di efficienza: tanto più semplice risulta la strutturazione del modello, tanto più alta sarà la sua utilizzabilità. Non bisogna però confondere la semplificazione con la mancanza di informazioni o con la superficialità. LA CONOSCENZA ATTRAVERSO I MODELLI Per documentare un monumento al fine di creare un archi- vio per la conservazione, si devono raccogliere numerose informazioni utilizzando varie tecniche di rilievo in grado di produrre un modello, da quelle tradizionali fino a quelle fotogrammetriche e laser scanner (figura 1). In generale, il modello è un oggetto (fisico o virtuale) che riproduce le forme esatte e le caratteristiche di un’opera. Può essere realizzato sia in fase di progettazione, al fine di ottimizzare il processo produttivo (di qualsiasi genere), che per rap- presentare l’esistente per scopi di studio. La necessità di riprodurre accuratamente la geometria degli elementi di un monumento, ormai esigenza corrente per il restauro e per la manutenzione programmata, richiede modelli matemati- ci accurati che coprono tutte le fasi del processo di sviluppo e renderizzazione, fino all’interazione con gli utenti finali. La disponibilità di un modello digitale 3D che costituisca una riproduzione del bene, con una accuratezza definita a priori in base alle scale di rappresentazione scelte, con- sente non solo la produzione di disegni di qualsiasi vista e tipo di proiezione, ma anche – e soprattutto – l’impiego del modello per la documentazione del restauro, come vero e proprio indice spaziale di un GIS 3D che riporti, punto per punto, tutte le informazioni peculiari dell’oggetto di studio e a cui possono essere associate informazioni geo-riferite provenienti da vari ambiti di indagine. Se le acquisizioni avvengono su basi temporali differenti si ha in automatico un database a quattro dimensioni (X, Y, Z e T) in grado di creare una copia dell’oggetto all’inizio del la- voro e di documentarne tutte le fasi della lavorazione, inte- ragendo con il modello che si crea e mettendo gli operatori del restauro nelle condizioni di disporre e di modificare le scelte di intervento per interpretare al meglio forma, ma- teriali, tecniche costruttive, degrado e conservazione delle superficie. I modelli digitali 3D possono anche essere proficuamente impiegati per la creazione di strumenti multimediali di di- vulgazione, promozione e conoscenza da parte di diverse tipologie di utenti, specialisti e non. Il concetto di riprodu- zione, qui, non è considerato nell’accezione negativa del termine per cui si ha la perdita di autenticità dell’opera d’arte, al contrario è considerato come un ri-appropriarsi del bene e un mettere in evidenza proprio la sua unicità, il suo valore in quanto manufatto storico-artistico inserito in un preciso contesto. Più il rilievo e la sua restituzione sono accurati e attinenti all’originale (originale inteso come stato di conservazione in cui si trova il bene al momento del rilievo) e più si è in grado di capire quali siano gli elementi costitutivi dell’opera per preservarli. Le fasi di un intervento di restauro possono essere docu- mentate con precisione attraverso dei modelli qualora si vada a intervenire sulla forma degli oggetti stessi, e cioè nel caso in cui si preveda la rimozione di patine o di strati su- perficiali (intonaci o altro) sovrapposti alle finiture originali o riconducibili ad una fase temporale del monumento ben descrivibile e per cui l’omogeneità del dato restituisca una soglia di effettiva rideterminazione. In questo modo, «ogni cosa vive una sua vita segreta ed anche ciò che vive coscien- temente è formato di parti che non vivono coscientemente e tuttavia apportano meravigliose potenze di vita a un or- ganismo così strutturato» (Plotino, IV Enneade 4, 36). Ciò che assilla Plotino è che ciascuna parte ha in sé una bellezza non tangibile ma nell’insieme del tutto l’organismo che ne fuoriesce ha una complessità ed una magnificenza cui singo- larmente ciascuna delle parti non potrebbe assurgere. Nel caso del rilievo delle dodici sculture di ordine gigan- te del Palazzo Guerrieri di Mantova, ideate dall’architetto Antonio Maria Viani tra la fine del ‘500 e i primi del ‘600, si è voluto operare in tal senso, realizzando una banca dati tridimensionale geo-riferita a due soglie temporali diver- se, prima e dopo l’intervento di restauro eseguito nel corso del 2008-2009. Le dodici erme che costituiscono l’appara- to scultoreo del fronte del Palazzo, costituiscono quindi un complesso sistema di definizione delle superfici, e non sem- plici sculture da essere prese in esame singolarmente. ACQUISIZIONE TLS: LA CAMERA DELLE CARIATIDI DI PALAZ- ZO TE E LE DODICI ERME GIGANTI DI PALAZZO GUERRIERI Per la definizione della geometria tridimensionale delle statue di facciata di Palazzo Guerrieri è stato effettuato, mediante tecnologia laser Leica HDS6000, il rilievo di punti 3D ad alta densità. Le elaborazioni delle informazioni hanno consentito la definizione di nuvole di punti ad alta risolu- zione dei telamoni e delle erme, collocandole spazialmente rispetto al contesto architettonico e documentandole nella fase precedente e successiva il restauro. In entrambi i contesti, lo strumento utilizzato è stato un laser per misure di distanza basato sul principio della dif- ferenza di fase: si tratta di uno strumento molto veloce, che può acquisire sino a 500.000 punti al secondo con una portata che ben si presta alle esigenze di tipo architettoni- co/scultoreo. La qualità del dato rilevato sul singolo punto misurato è pari a ±6mm, e la precisione della superficie mo- dellata è pari a ±2mm ad una distanza di 25m. Figura 1 - Camera delle Cariatidi Palazzo TE - Mantova. Scansione effet- tuata con HDS6000 Leica (170 milioni di punti). 10 ArcheomaticA N° 1 marzo 2010 La risoluzione di acquisizione adottata nelle fasi di rilievo è stata impostata a 1 punto ogni 3mm per distanze di 5m, con un angolo di ripresa di 360°x310°. In questo modo è stato possibile acquisire un corpus di dati notevole, ma necessa- rio per determinare la forma di ogni singola statua, garan- tendo un’alta precisione di restituzione dei punti. La stru- mentazione utilizzata, inoltre, grazie alla sua velocità di acquisizione e facilità di trasporto e utilizzo, ha consentito una rapida esecuzione dei lavori (due giorni per entrambe le sessioni di acquisizione 2008-2009). Data la posizione delle statue rispetto alla facciata del palazzo e le loro dimensioni (1,20x3,60m circa, figura 2) è stato necessario effettuare il rilievo su ponteggio ad al- tezza variabile tra i 10 e 13 m su tre livelli. Complessiva- mente sono state acquisite 35 scansioni laser da altrettante differenti postazioni nella prima campagna di rilevo e 65 scansioni durante la seconda campagna. Il numero maggiore di acquisizioni è stato determinato dalla presenza dell’im- palcato piano dei ponteggi, che per questioni logistiche di cantiere è stato rimosso solo in parte nella seconda fase di rilievo e ha determinato vuoti di informazione, laddove gli elementi della struttura si trovavano lungo la prospettiva di presa del laser scanner. Ogni statua quindi è stata rile- vata da tre a cinque diverse prospettive per permettere il rilievo tridimensionale di tutto il modellato e assicurare la copertura adeguata delle aree sotto-squadro o delle zone in ombra (figura 3). Allo stesso modo, la Camera delle Cariatidi è stata rilevata con la stessa strumentazione laser, eseguendo una scansio- ne centrale dell’ambiente cinquecentesco di Palazzo Te e quattro scansioni ad angolo per eliminare eventuali zone d’ombra. La decorazione della sala è frutto di una mesco- lanza di apparati originali, di ornati neoclassici e di stucchi cinquecenteschi provenienti da Palazzo Ducale e qui reim- piegati. Probabilmente, pertinenti alla decorazione origina- le sono gli stucchi racchiusi entro tondi della fascia più alta del fregio, mentre le cariatidi (da cui la camera prende il nome), i telamoni e i pannelli raffiguranti le tre parti del giorno della fascia sottostante, vennero realizzati su dise- gno di Giulio Romano per l’appartamento vedovile di Isabel- la d’Este e per l’appartamento di Troia, nel palazzo Ducale, trasferiti al palazzo Te all’inizio del 1800. Figura 2 - Particolare del database delle nuvole di punti laser scanner della facciata, con dimensionamento di un’erma. Figura 3 - Particolare del volto di un erma, è evidente l’alta densità dei punti acquisiti. LA MODELLAZIONE DEI DATI LASER SCANNER Il punto di partenza per il processo di elaborazione del mo- dello tridimensionale è l’acquisizione delle nuvole di punti, cioè dei punti nello spazio appartenenti alle superficie del solido. Il file contenente le informazioni ottenute dal dispo- sitivo di rilevazione deve essere dapprima ottimizzato attra- verso la pulizia manuale delle zone inutili e dall’unione delle scansioni in un unico modello (figura 4). Solo successivamen- te la nuvola di punti può essere importata direttamente nel software utilizzato per la modellazione. Vale la pena ricor- dare, a tal proposito, come questi programmi, che utilizzano algoritmi evoluti, siano essenziali per permettere la creazio- ne di un modello grafico in grado di ricalcare quasi perfetta- mente la realtà; inoltre, senza di essi, verrebbe meno anche la potenzialità degli strumenti laser. Infatti, mancando la possibilità di riprodurre le forme complesse partendo da un insieme di punti, sa- rebbe poco utile rilevare in modo preciso le forme re- ali se poi non ci fossero gli strumenti per riprodurli in modo rigoroso. Quindi, la prima operazione da fare è importare la nuvola di pun- ti precedentemente pulita ed unificata nel software di modellazione: la nuvola di punti appare inserita in uno spazio virtualmente tridimensionale paragona- bile alla realtà. Le operazioni successive sono costituite da applica- zioni di filtraggio che risul- tano indispensabili per eli- minare punti errati o per alleggerire la mole di dati diminuendo in maniera in- telligente il numero di pun- ti. Ne esistono diversi tipi, classificabili a seconda che siano operazioni utili alla rimozione dei punti detti Figura 4 - Elaborazione del dato laser proveniente da più scansioni eviden- ziate con colori diversi durante la fase dell’allineamento e della registrazione. Tecnologie per i Beni Culturali 11 outliers (cioè i punti che sono sparsi e in posizione errata a causa di errori di misura – Filter Noise), operazioni per la rimozione dei punti ridondanti (cioè i punti che si sovrap- pongono o che sono ad una distanza inferiore alla media di tutte le mutue distanze tra i punti – Filter Redundancy), operazioni che permettono di eliminare una certa percen- tuale di punti dalla nuvola (Sample Points) ed operazioni che riducono la rugosità della superficie senza ridurre il nu- mero di punti (Smooth Points). Finita questa fase si passa alla vera e propria modellazione. Le strade che a questo punto si possono percorrere sono due: la prima, che segue un approccio classico tradiziona- le prevede la triangolazione della nuvola di punti secondo algoritmi diversi per approdare ad un modello di superficie continuo; la seconda, diretta e speditivi, utilizza le informa- zioni geometriche della nuvola di punti densa, discreta, ma talmente fitta da risultare continua alla scala di rappresen- tazione prescelta (figura 5). DAL DISCRETOAL CONTINUOATTRAVERSO LATRIANGOLAZIONE Per quanto riguarda la prima metodologia, si ricordano le fasi della triangolazione che permettono di determinare una superficie tramite mesh poligonali, generalmente di forma triangolare che approssimano con piccole porzioni di piano, l’andamento delle superficie in esame in modo automati- co (figura 6). Dal dato discreto si possono quindi realizzare modelli numerici che riproducono l’oggetto stesso e da cui è possibile ricostruire quelle che sono le strutture geometri- che elementari o complesse che lo determinano. Tuttavia, possono esistere zone con buchi o con brusche variazioni dell’andamento medio del modello, laddove sono presenti aree in ombra (ovvero nei punti dove il laser non è riuscito ad arrivare) o elementi costituiti da spigoli con andamenti irregolari. In generale i software di modellazione permetto- no l’individuazione automatica ed il riempimento dei buchi che si formano durante la creazio- ne della superficie, oppure in se- guito all’eliminazione dei triangoli errati. Si possono scegliere diver- se modalità anche se in generale la funzione principale è quelle di chiudere un buco tenendo conto della curvatura dei bordi che lo delimitano. LA NUVOLA DI PUNTI DENSA La scelta di rilevare il dato ad alta risoluzione fa sì che il modello tridimensionale co- stituito dalla semplice nuvola di punti sia sufficientemente denso e permetta quindi di distinguere e di monitorare con estrema chiarezza par- ticolari e dettagli nell’ordine del centimetro senza ulterio- ri operazioni di modellazione del dato. Questo modello discreto restituisce rappre- sentazioni convenzionali ar- chitettoniche con scale nomi- nali 1:100, 1:50, 1:20 e 1:10. Inoltre, per scale di rappre- sentazione anche dell’ordine dell’1:5, la superficie dell’og- getto è visualizzabile come fosse una superficie conti- nua, permettendo quindi di vedere, gestire ed utilizzare il modello digitale puntuale come un normale modello tridimensionale costruito per superfici. Questo tipo di prodotto può, a ragione, essere definito speditivi, proprio perché è un pro- dotto quasi immediato e nello stesso tempo completamente utilizzabile agli scopi di conservazione. In questo modo si sal- ta completamente la fase vera e propria di modellazione che, già di per se stessa molto laboriosa e onerosa in termini di tempo, risulta essere particolarmente ostica e complessa se l’oggetto da modellare è un oggetto scultoreo che presenta una geometria assolutamente complessa ed irregolare. LA MODELLAZIONE DELLE ERME E DELLE CARIATIDI Le sculture di Palazzo Guerrieri e le Cariatidi di Palazzo Te, nella loro complessità, costituiscono una superficie plastica e pressoché continua, per le quali con il numero di scansioni effettuate ad un determinato livello di precisione e densità di punti, è stato possibile determinare un buon risultato sia in fase di allineamento che di modellazione con mesh. Figura 5 (in alto) - Dalle nuvole di punti è possibile, con adeguata accuratezza del dato, estrarre informazioni di forma e dimensione dello stato di degrado del bene, identificando le zone ammalo- rate con polilinee o aree. La possibilità di utilizzare il database della scansione laser come un GIS 3D permetterebbe di georiferire informazioni. Figura 6 - Modellazione a mesh triangolari. Figura 7 (qui a fian- co) - Trasformazione dell’immagine pano- ramica in immagine cubica.
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