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Progetto Europeo – HEPHAESTUS – Summer School 2025

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Tecnologie digitali per il patrimonio culturale: la Summer School 2025 a Gdynia (Polonia)

Dal 30 giugno al 6 luglio 2025, la città costiera di Gdynia, in Polonia, ha ospitato la Summer School internazionale del progetto europeo HEPHAESTUS, un’occasione di formazione e sperimentazione sul campo che ha riunito ricercatori, docenti, professionisti e operatori culturali da diversi Paesi europei. L’iniziativa ha rappresentato un momento cruciale per riflettere e agire sulle possibilità offerte dalle tecnologie digitali per documentare, conservare e valorizzare i beni culturali, con un focus specifico sul patrimonio architettonico militare costiero.

HEPHAESTUS è un progetto europeo di ricerca applicata, coordinato dal Dipartimento DIDA dell’Università di Firenze (Italia) sotto la responsabilità scientifica del professore Sandro Parrinello. L’obiettivo principale è quello di sviluppare modelli informativi e banche dati 3D interoperabili per raccontare i percorsi culturali transfrontalieri europei, superando le barriere fisiche, linguistiche e tecnologiche attraverso strumenti digitali condivisi. Il progetto si basa su una rete composita di partner accademici – l’Università di Firenze, l’Università di Pavia, la Gdansk University of Technology (Polonia) e la Bochum University of Applied Sciences (Germania) – e di partner non accademici, tra cui Metaheritage, CASAMATA, Fundacja To Get There e Urban Culture Institute (tutti con sede a Danzica), Tvrdava kulture Sibenik (Croazia) e l’Institute of Art History di Zagabria.

Scopri il Progetto Europeo HEPHAESTUS

La Summer School ha avuto come scenario operativo la Torpedownia, una struttura militare situata a largo della costa settentrionale di Gdynia, che ha offerto un contesto ideale per l’utilizzo di tecnologie come il rilievo sferico, il Gaussian Splatting, la modellazione 3D e lo sviluppo di piattaforme immersive di fruizione culturale.

La Torpedownia di Gdynia

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La Torpedownia è una delle testimonianze più singolari e suggestive dell’architettura militare costiera del XX secolo. Costruita tra il 1940 e il 1942 dalla Luftwaffe tedesca, si affaccia sulla baia di Gdańsk, poco al largo del litorale di Babie Doły, nel nord di Gdynia. La sua funzione originaria era altamente tecnologica e strategica: si trattava di un centro sperimentale per il collaudo di siluri aviotrasportati, dispositivi complessi che venivano lanciati da aerei militari tedeschi come gli Heinkel He 111 o i Junkers Ju 88, per verificarne la traiettoria, la stabilità e la precisione nel momento dell’impatto con l’acqua e durante il percorso verso il bersaglio.

La struttura sorge su una base artificiale sommersa, costruita a circa 300 metri dalla riva e un tempo era collegata alla terraferma da un lungo pontile in legno, dotato di binari a scartamento ridotto per il trasporto di munizioni e attrezzature. Con la fine della guerra e il ritiro delle truppe tedesche, l’edificio fu saccheggiato dalle autorità sovietiche, che ne recuperarono ogni elemento riutilizzabile. In seguito, il deterioramento dovuto all’ambiente marino e l’abbandono prolungato lo trasformarono in un rudere irraggiungibile, oggi accessibile solo via mare.

Nonostante lo stato di degrado, la Torpedownia continua a esercitare un forte fascino. È diventata meta di appassionati subacquei, grazie alla presenza di relitti e frammenti bellici visibili tra i 9 e i 12 metri di profondità; ha acquisito valore ecologico, ospitando colonie di uccelli marini come gabbiani e cormorani; ed è entrata nell’immaginario collettivo, apparendo in numerose produzioni cinematografiche e persino in ambienti digitali come Microsoft Flight Simulator. Oggi rappresenta un raro esempio di architettura militare galleggiante, sospesa tra memoria storica, rovina moderna e rifugio naturale.

Ultimi aggiornamenti

Durante la settimana di Summer School, le attività si sono articolate in diverse fasi operative, a partire dal rilievo tridimensionale dell’edificio e dell’area circostante. La prima fase ha riguardato l’acquisizione di immagini panoramiche con fotocamere sferiche a 360°, montate su supporti stabili in diversi punti di osservazione. I dati raccolti sono stati elaborati con software specifici per la correzione delle distorsioni (come Hugin) e per la ricostruzione fotogrammetrica (MetaShape), al fine di ottenere un primo modello tridimensionale basato su nuvola di punti. Questo modello ha permesso una prima esplorazione volumetrica del sito, utile per individuare aree di interesse o di criticità.

In parallelo, è stata avviata una sperimentazione più avanzata con la tecnica del Gaussian Splatting, una metodologia emergente che consente di creare modelli 3D fotorealistici utilizzando milioni di punti virtuali (splats), ciascuno con informazioni su posizione, colore, trasparenza e orientamento. A differenza delle reti neurali tradizionali, il Gaussian Splatting permette un rendering in tempo reale ad altissima fedeltà visiva. Le sequenze video e fotografiche acquisite sono state convertite in questo formato attraverso una pipeline che ha previsto l’uso di software come PostShot e MetaShape, per poi generare un modello navigabile, preciso e immersivo.

Una volta ottenuto il modello, è stato avviato un processo di restauro virtuale in ambiente Blender. Il primo passaggio ha comportato una drastica riduzione della complessità poligonale del modello (da circa 29 milioni di poligoni a 1 milione), operazione necessaria per garantire fluidità e compatibilità con le piattaforme web. Successivamente, si è proceduto alla chiusura delle lacune strutturali, alla retopologia (trasformazione delle mesh da triangolari a quadrangolari), alla cottura delle normal map (per trasferire i dettagli geometrici su una versione semplificata del modello) e alla texturizzazione finale, con l’obiettivo di ottenere un prodotto coerente sia visivamente che tecnicamente.

L’ultima fase del lavoro ha riguardato la realizzazione di una piattaforma di visita virtuale, pensata per essere accessibile da remoto tramite browser. La piattaforma integra modelli 3D interattivi, fotografie a 360°, mappe geolocalizzate, documenti PDF, immagini storiche e contenuti testuali in HTML. Il risultato è un’esperienza immersiva che consente di esplorare la Torpedownia anche a distanza, con finalità didattiche, divulgative e di sensibilizzazione.

A supporto di tutte queste attività tecniche è stato condotto un importante lavoro di ricerca storica e produzione di contenuti, che ha permesso di arricchire la narrazione digitale con testi, immagini d’archivio, ricostruzioni grafiche e riferimenti documentari verificati, elaborati in collaborazione con i partner locali.

Giornata conclusiva e mostra pubblica: i risultati della Summer School a Gdynia

A conclusione della Summer School, nell’ambito delle attività previste dal workshop
internazionale, si è tenuta, presso l’Instytut Kultury Miejskiej di Gdańsk, una giornata conclusiva dei lavori. Questo momento ha rappresentato l’occasione per restituire e condividere i risultati raggiunti durante la settimana di attività, illustrando le operazioni condotte sul campo e le metodologie sperimentate.

Durante l’incontro, i diversi gruppi di lavoro hanno presentato gli avanzamenti relativi alla documentazione digitale della Torpedownia. In qualità di partner non accademico, il nostro team ha approfondito il percorso operativo svolto: dal rilievo tridimensionale con camera sferica, alla sperimentazione con Gaussian Splatting per la generazione di rappresentazioni fotorealistiche, fino allo sviluppo iniziale della piattaforma di visita virtuale. Abbiamo raccontato le scelte tecniche e gli obiettivi futuri, evidenziando il potenziale di questi strumenti per la valorizzazione e la fruizione digitale del patrimonio militare costiero.

A integrazione del momento di restituzione, è stata allestita una mostra pubblica che ha affiancato ai contenuti digitali anche una selezione di plastici 3D di elementi architettonici storici della città di Danzica, come il complesso monumentale della Foregate su Długa Street e altre strutture urbane simboliche. Questi modelli, provenienti dal progetto Prometeus H20, hanno completato la narrazione visiva offrendo un ulteriore spunto di riflessione.

Progetto Europeo – Prometheus – Scansioni 3D in Spagna e Polonia

Siamo orgogliosi di annunciare che Metaheritage s.r.l. è ufficialmente parte del progetto di ricerca europeo Prometheus. 

Prometheus si distingue per il suo approccio interdisciplinare, mirato alla raccolta, all’archiviazione e all’analisi di dati digitali legati al patrimonio architettonico. Questo lavoro è finalizzato allo studio, alla valorizzazione e all’integrazione di complessi architettonici di grande rilevanza nei circuiti turistici. Inoltre, funge da banco di prova per valutare le strategie di conservazione a lungo termine di vasti volumi di dati digitali. 

Dopo l’individuazione del primo caso studio lungo il percorso di Upper Kama in Russia e a seguito dello scoppio della guerra in quell’area geografica, il progetto ha subito una fase di rimodulazione che ha individuato come poli di indagine la Gdańsk Fortress Route a Danzica (Polonia) e la Jaime I Route nei pressi di Valencia (Spagna).

Il progetto Prometheus è finanziato nell’ambito del Programma di ricerca e innovazione Horizon 2020 dell’Unione Europea, che facilita la collaborazione tra università e imprese per favorire lo scambio di competenze e conoscenze, con l’obiettivo di avanzare nelle metodologie di documentazione e di conservazione del Patrimonio Culturale europeo.  

L’obiettivo di PROMETHEUS è quello di attuare un’azione interdisciplinare per la documentazione e la catalogazione delle informazioni sui beni architettonici, stimolando la formazione dei ricercatori sul valore costruttivo e storico dei Percorsi dei Beni Culturali.

La ricerca sviluppa metodologie innovative di digitalizzazione dell’architettura con l’integrazione di dati multidisciplinari e modelli informativi prodotti da figure specializzate in grado di operare sui beni del patrimonio.

Una prima azione come caso studio pilota, praticata sui monumenti presenti nel percorso di Upper Kama (Russia), è finalizzata alla definizione una “Charta”, per permetterne la replicabilità. La rete di ricercatori dei diversi settori coinvolti favorisce l’ampliamento culturale e tematico necessario per sviluppare e mostrare le competenze che il mercato richiede.

Il progetto di ricerca intende sviluppare un Sistema Informativo 3D, multidisciplinare e implementabile, che rappresenti la fase propedeutica alla gestione, manutenzione e valorizzazione degli Itinerari dei Beni Culturali presso i comitati e le amministrazioni europee. Il sistema, per essere ampiamente applicabile, è concepito per essere a basso costo e facile da replicare, e intende ottimizzare un canale innovativo di cooperazione tra ricercatori e professionisti attraverso l’uso di Protocolli Collaborativi BIM.

Scopri di più sul progetto Prometheus

studio pilota: upper kama

Lo studio comparativo dei siti mette in luce coerenza stilistica e forme e temi unitari tra il barocco moscovita e le influenze europee. I siti monumentali sono caratterizzati da architetture religiose simboliche e isolate, caratterizzate dall’uniformità stilistica degli elementi decorativi in ​​laterizio.

Il patrimonio architettonico di Upper Kama deriva da uno sviluppo culturale localizzato contenuto in una cornice storica ben definita, così come le influenze europee nei caratteri costruttivi e stilistici, diffuse attraverso scambi culturali lungo le rotte commerciali.

Un Percorso Culturale unico, per sviluppare pratiche di documentazione e digitalizzazione unificate finalizzate alla gestione amministrativa e alle pratiche di conservazione.

La rimodulazione del progetto: Danzica (PL) e Valencia (ES)

Inizialmente, come già evidenziato, il progetto prevedeva come caso di studio la regione della Kama Superiore, in Russia. Tuttavia, con lo scoppio della guerra, è stato riorientato per includere altri rilevanti complessi europei. In particolare modo, il progetto ha incluso, da una parte, la digitalizzazione dell’archivio cartografico della città di Danzica (PL) e il rilievo delle mura del centro storico; dall’altra, il rilievo delle fortezze e luoghi religiosi della via di Jaime I, nell’area di Valencia (ES).

1- DIGITALIZZAZIONE DELL’ARCHIVIO CARTOGRAFICO E RILIEVO DELL’ANTICA ARCHITETTURA MILITARE DEL CONTESTO URBANO 

Danzica (PL)

Danzica, città portuale situata sulla costa del Mar Baltico, ha sempre avuto un legame fondamentale con l’acqua, che ha giocato un ruolo cruciale nelle sue fortificazioni. Sin dal Medioevo, il fiume Vistola e i canali artificiali hanno costituito il cuore del sistema difensivo, creando un paesaggio urbano caratterizzato da isole e quartieri collegati dall’acqua.

Le fortificazioni medievali, risalenti ai secoli X-XIII, sono state sottoposte a numerose trasformazioni e danneggiate durante la II Guerra Mondiale, ma alcune parti del sistema difensivo, come le mura medievali trecentesche e i bastioni, sono ancora visibili.

Per approfondire la comprensione di queste strutture storiche, è stata avviata una ricerca che ha incluso la consultazione di mappe storiche, in gran parte custodite nella Biblioteca dell’Accademia Polacca di Danzica, e la digitalizzazione dei documenti d’archivio.

Nonostante i danni subiti dall’archivio cittadino durante la Seconda Guerra Mondiale, sono sopravvissuti documenti fondamentali per la ricostruzione storica, come:

  • La pianta del 1619 di Cornelius Van den Bosch, che illustra le fortificazioni a bastioni occidentali.
  • Le viste del porto medievale di Zbierski (1964), che integrano la rappresentazione della città medievale con quella rinascimentale.

Questi documenti sono stati digitalizzati utilizzando tecnologie innovative:

1. Fotogrammetria per elementi bidimensionali, con cui si sono ottenute ortofoto ad altissima risoluzione. Attraverso l’uso di algoritmi avanzati, è stato possibile migliorare la qualità delle immagini, rendendo visibili dettagli precedentemente inaccessibili.

2. Tecnologia gigapixel, che ha prodotto immagini piramidali di oltre 700 milioni di pixel, perfettamente nitide anche a livelli di zoom elevati.

L’analisi del sistema difensivo di Danzica ha portato all’individuazione di diverse fasi:

  • Periodo X-XIII secolo: Le prime fortificazioni in legno e terra, costruite dopo l’incorporazione nello stato di Mieszko I e Bolesław il Coraggioso, furono sostituite nel 1295 da nuove strutture autorizzate da Przemysł II.
  • 1343–XVI secolo: Sotto i Cavalieri Teutonici, venne realizzato un sistema di mura in mattoni con fossati, torri e porte, alcune delle quali sopravvivono tutt’oggi. Dal 1482, le fortificazioni furono integrate con bastioni in legno e terra.
  • Periodo rinascimentale e moderno: L’uso della polvere da sparo rese le mura obsolete, trasformandole in elementi funzionali o demolendole.
  • XIX-XX secolo: Le fortificazioni marittime e collinari vennero adattate per scopi militari durante la Seconda Guerra Mondiale.

Oggi, il paesaggio appare frammentato, con molte delle strutture medievali nascoste da infrastrutture moderne o integrate in contesti industriali.

Le operazioni di rilievo, fondamentali per documentare e analizzare il patrimonio urbano di Danzica, hanno utilizzato un approccio integrato basato su:

1. Laser scanning terrestre (TLS) e mobile (MLS), che hanno prodotto dei rilievi 3D (nuvole di punti ad alta densità) delle aree urbane, dai bastioni rinascimentali alle fortificazioni lungo il corso della Vistola.

2. Fotogrammetria da drone, combinata con rilievi GPS, per allineare i dati acquisiti da diverse piattaforme e creazione di modelli tridimensionali, arricchiti da un database di texture, shader e campioni architettonici, utile per il restauro virtuale e la pianificazione edilizia. 

Questi rilievi hanno generato un’enorme quantità di dati, tra cui mappe ortografiche, modelli tridimensionali e dataset di elementi architettonici, tutti integrati in un sistema informativo centralizzato. 

Il progetto ha sviluppato un sistema informativo complesso, strutturato per produrre due principali tipologie di rappresentazioni:

  1. Ripristino del paesaggio attuale: identificazione delle aree da restaurare e creazione di proposte visive dettagliate per il recupero.
  2. Percorso culturale immaginato: utilizzo di mappe e modelli avanzati per delineare nuovi itinerari storico-culturali, con una visione chiara del patrimonio e della sua evoluzione.

Queste rappresentazioni multidimensionali, che includono disegni tecnici, modelli 3D e contenuti multimediali, offrono una visione olistica del patrimonio urbano di Danzica.

In conclusione, il progetto ha creato un’infrastruttura digitale che collega la ricerca storica con le tecnologie più avanzate, rivoluzionando lo studio e la gestione del patrimonio culturale. Attraverso la digitalizzazione, l’analisi e la modellazione tridimensionale, è stato possibile:

  • Documentare e conservare il sistema difensivo della città.
  • Favorire la valorizzazione culturale e turistica.
  • Fornire strumenti innovativi per il restauro e la pianificazione urbana.

Questa combinazione di approcci tradizionali e moderni rappresenta un modello esemplare per la conservazione del patrimonio nell’era digitale.

2- LE CRUZ DE TÈRMINO E LE CRUZ CUBIERTAS

TERRITORIO DI VALENCIA (ES)

Le Cruz de Tèrmino e le Cruz Cubiertas sono monumenti medievali caratteristici del territorio valenciano, emersi durante l’espansione del regno aragonese nel XIII secolo. Introdotti sotto Giacomo I d’Aragona, detto “il Conquistatore”, segnavano simbolicamente la riconquista cristiana dei territori sottratti al dominio musulmano. Questi monumenti servivano come strumenti di legittimazione politica e religiosa, posizionati strategicamente nei pressi di centri urbani e lungo strade per marcare i confini del regno e richiamare i viandanti alla devozione.

Il progetto, realizzato in collaborazione con l’Università Politecnica di Valencia, ha approfondito lo studio architettonico e simbolico di queste croci, evidenziandone il ruolo storico-culturale. Le ricerche si sono concentrate sulle Cruz Cubiertas, strutture più complesse rispetto alle semplici Cruz de Tèrmino, in quanto dotate di una copertura protettiva ed è stata individuata come area di studio quella relativa a Valencia. Il lavoro si è concentrato sulle croci monumentali costruite lungo le strade principali e nei pressi delle città, luoghi che, nel contesto medievale, fungevano da segnalazioni visive del dominio cristiano.

A livello tecnico, sono state impiegate tecniche avanzate di rilievo fotogrammetrico per analizzarne l’evoluzione, la distribuzione e il valore religioso. Lo studio ha prodotto modelli 3D dettagliati, favorendo una nuova comprensione delle loro caratteristiche costruttive e del loro impatto simbolico.

Le attività condotte nel corso del progetto sono state principalmente orientate alla realizzazione di un rilievo fotogrammetrico delle Cruz Cubiertas e alla elaborazione dei modelli.

1. Rilevamento Fotogrammetrico: utilizzando droni e fotocamere di alta qualità, sono stati acquisiti 1.662 scatti per generare modelli tridimensionali accurati delle Cruz Cubiertas. La metodologia prevedeva la copertura completa delle strutture con riprese da diverse angolazioni, incluse quelle aeree, per un’analisi completa.

2. Elaborazione dei Modelli: I dati acquisiti sono stati processati tramite il software Agisoft Metashape Pro, che ha permesso di generare modelli 3D altamente dettagliati delle croci. Sono stati ottenuti dense cloud e mesh che hanno permesso di documentare i dettagli architettonici e scultorei, nonché di confrontare le strutture differenti.

La fotogrammetria è stata scelta come metodologia principale in quanto consentiva di effettuare il rilevamento in tempi relativamente brevi, pur mantenendo una precisione elevata. Questo è stato particolarmente utile in quanto molte delle Cruz Cubiertas si trovano in aree ad alta densità urbana o lungo strade trafficate, dove altre metodologie di rilevamento avrebbero incontrato difficoltà logistiche.

Un altro aspetto importante del progetto è stata la gestione di casi problematici durante i rilievi che ha portato a una lunga fase di post-produzione per correggere e rifinire i modelli 3D, assicurando comunque una rappresentazione precisa della struttura.

In conclusione, il progetto ha confermato l’importanza delle Cruz Cubiertas come simboli di fede e potere politico del regno aragonese. Le scansioni dettagliate non solo valorizzano questi monumenti, ma costituiscono una base per future ricerche, mappature e iniziative di tutela. Una mappatura georeferenziata delle Cruz de Tèrmino e Cruz Cubiertas potrebbe rivelare importanti connessioni tra la viabilità medievale e la diffusione del regno aragonese.

Diffusione dei risultati

Prometheus H2020, Interdisciplinary actions for the documentation and elaboration of an information system on cultural heritage routes, 27 ottobre 2023, Gdansk, Polonia

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Prometheus H2020, Documenting Cultural Heritage Routes through Digital Technologies, The military architecture of Gdansk, 31 marzo 2023, Firenze

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Bursich Daniele; Parrinello Sandro, The “PROMETHEUS” European Project: Gdańsk Fortress Route (Poland), in Proceedings, 2024, 96, 18.

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