Il patrimonio culturale oggi
Baelo Claudia: la rinascita del passato. Approccio per una digitalizzazione del patrimonio culturale
Dottorando presso il Dipartimento di Storia, Architettura e Design del Politecnico di Torino
Il sito archeologico romano di Baelo Claudia si trova a una ventina di chilometri dalla città di Tariffa, nei pressi del villaggio di Bolonia sulla costa de la Luz, nel sud della Spagna, tra Cadice e Gibilterra. La città fu fondata alla fine del II secolo A. C. e la sua prosperità fu dovuta agli scambi commerciali che intraprese con il Nord Africa. Le principali attività economiche del Municipium erano la pesca del tonno, la salatura e la produzione del garum, una salsa fatta con interiora di pesce che i romani usavano come condimento per molti piatti (Altini 2009, pp. 76-85).
Per l’analisi della collezione museale ci si è basati sulle più aggiornate tecniche per l’acquisizione metrica 3d dei modelli degli edifici e una loro successiva rielaborazione in ambiente BIM. Il BIM, Building Information Modeling, si riferisce ad una serie di programmi (Revit, Archicad) in cui nel “processo di creazione e gestione del modello d’informazioni di un edificio [..] è possibile operare su un’unica base dati, depositaria di molteplici informazioni messe a disposizione dei diversi attori che partecipano al processo edilizio” (Lo Turco 2015, p. 33). Tra le tecniche per l’acquisizione metrica 3d dei modelli di oggetti architettonici abbiamo le structure from motion (SFM). Le SFM sono delle tecniche che ci danno la possibilità di rielaborare in maniera automatica un oggetto tridimensionale a partire da una serie di immagini fotografiche. Si discostano principalmente dalla fotogrammetria tradizionale poiché non è previsto alcun intervento diretto da parte dell’utente nella procedura di ricostruzione dell’oggetto architettonico. Inoltre il principale vantaggio nell’utilizzazione di queste tecniche è rappresentato dai costi contenuti dei programmi, che consentono un loro utilizzo per la digitalizzazione del patrimonio culturale. Altri sistemi come i Laser Terrestrial Scanning (TLS) sono molto costosi e quindi ne rendono difficile un loro uso su larga scala (Bocconcino, et al. 2017, p. 121). I laser scanner sono caratterizzati “dall’unione di un distanziometro ad un’insieme di apparati meccanici ad alta precisione. La parte meccanica dello strumento permette di materializzare una direzione di acquisizione mentre il distanziometro laser una distanza lungo la direzione stessa” (Biason, et al. 2016, 190). Per l’analisi dei reperti sono stati proposti, quindi, i due sistemi SFM: Python Photogrammetry Toolbox e PhotoScan (standard edition). I sistemi sono stati provati, confrontando i risultati ottenuti. Il primo programma è stato realizzato da Pierre Muloun e Alessandro Bezzi per i sistemi operativi GNU/Linux, ma esiste una versione anche per Windows. E’ in grado di processare immagini non oltre i 2500 pixel di larghezza, circa 5 MP. Il tempo di elaborazione delle fotografie è molto elevato, anche se dipende soprattutto dalla potenza dell’hardware a disposizione e dal numero delle immagini processate. La gestione del programma risulta abbastanza elementare e la nuvola di punti generata è composta da una grande quantità di punti, circa 1.189.602. Nel sistema Windows è sta ottenuta invece una nuvola di soli 487.901 punti. Il programma Photoscan (standard edition), invece, ci ha consentito di ottenere una nuvola di punti di 235.509, quindi un risultato molto inferiore rispetto alla soluzione ottenuta con il precedente programma. Il vantaggio di questo sistema è stato però che ci ha consentito di ottenere anche una mesh di 467.893 punti e una relativa texture di 8.178 pixel, entrambe di risoluzione di buona qualità. Un altro vantaggio di questo programma è la velocità nella rielaborazione della nuvola di punti e la facilità di utilizzo del software rispetto al precedente (Bigliardi 2014).
Una volta ottenute le nuvole di punti, queste sono state caricate in Revit usando il Point Sense plug-in di Faro per la generazione del modello 3D in ambiente BIM. Point Sense ci permette di importare le nuvola di punti in maniera diretta nell’editor delle famiglie di revit. Una volta esportate le nuvole di punti in ambiente BIM, abbiamo “dovuto studiare le caratteristiche geometriche degli oggetti da modellare, cercando di definire la struttura semantica che definisce le gerarchie tra l’intero e le sue parti, le forme e le regole compositive al fine di trovare i piani di riferimento, le regole e i vincoli appropriati”.
Un altro aspetto importante che bisogna definire prima di iniziare la modellazione dell’oggetto architettonico 3d è il livello di dettaglio grafico (Grade), che “deve essere strettamente correlato agli obiettivi del modello e al livello di accuratezza dell’indagine metrica”. Dal punto di vista grafico i livelli di dettaglio possono essere classificati in tre tipologie:
- “Grado 1: grossolana, un’elaborazione tridimensionale con il minimo dettaglio possibile, coerente con la scala 1:200;
- Grado 2: medio, un modello di tridimensionale con un livello di dettaglio buono, tale da identificare le sue caratteristiche topologiche, formali e dimensionali, e in parte anche le sue caratteristiche metriche, coerenti con la scala 1:100;
- Grado 3: fine, un modello tridimensionale uguale a quello di Grado 2 in termini di aspetti tecnici e informativi, ma con caratteristiche grafiche molto più accurate, con una rappresentazione fotorealistica, coerente con la scala 1:50″ (Chiabrando, Lo Turco e Santagatti 2017, pp. 171-178).
Una volta che abbiamo creato i modelli 3d architettonici, questi potrebbero essere condivisi su piattaforme web, come SketchtFab o 3dArcheolab, elaborate per la condivisione di modelli 3d. La condivisione sul web, su una piattaforma usata da diversi utenti rappresenta un passaggio fondamentale nella digitalizzazione del patrimonio culturale per una sua valorizzazione oltre che per “lo sviluppo della società dell’informazione e della democratizzazione dell’accesso alla cultura”. (De Luca 2011, p. 19).
Bibliografia
Altini A. 2009, “A misura del paesaggio e del passato” Casabella, n. 782, pp. 76-85.
Biason A., Borgogno Mondino E., Bornaz L., Giulio Tonolo F., Lingua A., e Rinaudo F 2016, Utilizzo delle tecniche della geomatica per la modellazione del territorio. Contratto di ricerca, Dipartimento di ingegneria del territorio, dell’ambiente e delle geotecnologie, Torino.
Bigliardi G. 2014, software low-cost per il rilievo 3d, consultato a dicembre 2017, http://www.stampa3d-forum.it.
Bocconcino M. M., Donato V., Galizia M., Lo Turco M., e Santagati C. 2017, “3 models for all: low cost acquisition throught mobile devices in comparison with image based techniques. Potentialities and weaknesses in cultural heritage domain” The International archives of the photogrammetry, remote sensing and spatial information sciences, pp. 221-228.
Chiabrando F., Lo Turco M., e Santagatti C. 2017, “Digital invasions: from point clouds to historical building object modeling (H-BOM) of a Unesco Whl site” The international archives of the photogrammetry, remote sensing and spatial information sciences, pp. 171-178.
De Luca L. 2011, La fotomodellazione architettonica. Rilievo, modellazione, rappresentazione di edifici a partire da fotografie, Dario Flaccovio Editore, Palermo.
Lo Turco M. 2015, Il BIM e la rappresentazione infografica nel processo edilizio. Dieci anni di ricerche e applicazioni, Aracne, Roma.
Immagini
Immagine di Copertina: Baelo Claudia. In situ
Foto 1: Baelo Claudia, il teatro romano. In situ.
Foto 2: Baelo Claudia, capitello corinzio. In situ.
