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Digitalizzazione dell’Area Archeologica delle “Grotte di Catullo” a Sirmione (BS)

Azione svolta all’interno del progetto e-Archeo

Un grande progetto nazionale che racconta 8 siti archeologici italiani secondo un modello esperienziale integrato sia online che sul posto. e-Archeo è il primo progetto su larga scala aggregatore di enti di ricerca, università e accademie, industrie creative ed esperti del settore dei Beni Culturali nelle sue molteplici declinazioni, promosso dal Ministero della Cultura (MiC) e coordinato da Ales SpA.

Scopri di più sull’progetto e-Archeo

 

Per il progetto e-Archeo, in collaborazione con Ales S.p.a, Direzione Regionale Musei Lombardia, l’Area Archeologica delle Grotte di Catullo e Museo Archeologico di Sirmione, con il supporto scientifico dell’Università degli Studi di Verona (prof. P. Basso), e di Effetto Farfalla s.r.l., abbiamo sviluppato il progetto di scansione 3D dell’Area Archeologica delle “Grotte di Catullo” a Sirmione (BS).

Grotte di Catullo è il nome con cui ormai da secoli è conosciuta la villa romana più grande e meglio conservata dell’Italia settentrionale, sull’estremità della penisola di Sirmione con una vista panoramica sul Lago di Garda. La villa copre un’area complessiva di circa due ettari, si sviluppa su tre piani, di cui quello inferiore realizzato attraverso sbancamenti del sottosuolo roccioso, sostenuti da possenti sostruzioni percorribili e in parte a vista. Ha una forma rettangolare, con due avancorpi sui lati brevi. All’interno del Museo Archeologico, è possibile visionare i reperti più significativi provenienti dagli scavi tra cui spiccano gli splendidi frammenti della decorazione ad affresco che arricchiva gli ambienti residenziali della villa, tra cui il cosiddetto “ritratto di Catullo”, ma anche anche i raffinati stucchi e i frammenti della decorazione architettonica.

Scopri di più sull’Area Archeologica delle Grotte di Catullo

Ricerca dati d’archivio

La prima fase per lo studio dell’Area Archeologica ha previsto la ricerca e il recupero di dati dall’archivio ministeriale. Grazie a questa indagine abbiamo individuato scansioni laser e rilievi 2D pregressi della villa, ma in cui non erano presenti scansioni da drone e da terra di alcune parti ed era totalmente assente la documentazione fotografica di tutta l’area. 

FOTOGRAMMETRIA 3d

Per integrare i dati già in nostro possesso, il primo intervento compiuto nell’area è stato quello di implementare la maglia topografica, con l’aggiunta di nuovi punti geodetici, necessari per georeferenziare le scansioni 3D. La campagna di rilievo è stata divisa in due parti: una condotta da drone e una terra. La fotogrammetria terrestre è stata necessaria per comprendere anche la scansione di alcuni elementi architettonici in situ e non. 

Scopri di più sulla fotogrammetria

La fotogrammetria da drone ha invece interessato alcuni ambienti o serie di ambienti della villa, in particolare il “Campo delle Noci”, la serie di nicchie del Criptoportico e l’Ambiente 107.

DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA

Il secondo intervento ha permesso la documentazione fotografica integrale di tutta l’area girando filmati e fotografie di dettaglio di ogni ambiente sia da terra che da drone.

Caso studio: ambiente 107

Partendo dalla scansione 3D dell’Ambiente 107 siamo giunti fino al suo restauro virtuale. 

Dopo la georeferenziazione della scansione e il processo di retopology è stato effettuato l’inserimento del modello nel motore 3D Unreal Engine 4, che ha fornito una virtualizzazione dell’ambiente e la ricollocazione delle pitture parietali restaurate digitalmente.

L’Ambiente 107 si trova a livello del criptoportico. È l’unico punto della villa in cui è stato possibile stabilire una relazione tra i frammenti di intonaco rinvenuti durante gli scavi e la loro collocazione originale. Su uno dei muri dell’Ambiente 107 è ancora visibile un’ampia porzione di parete decorata (III stile) di età romana, risalente a circa 2000 anni fa, unica testimonianza di questo genere presente in tutta l’area archeologica. 

Lo studio della decorazione pittorica degli ambienti della villa è risultato fin da subito molto complesso, a causa dell’asportazione delle pareti murarie avvenuta dopo l’abbandono dell’edificio, già nel III secolo d.C.
Il soggetto rappresentato è una struttura architettonica ideale su podio disegnata in prospettiva, resa elegantemente sia dal punto di vista tecnico, che nella scelta dei colori: toni di giallo, azzurro, verde e viola su sfondo bianco, in cui spiccano elementi che richiamano l’architettura greca.

Campagna materica

La campagna fotografica materica ha portato alla produzione delle diverse texture relative alla muratura e ai livelli di preparazione dell’intonaco. Il risultato consiste nella possibilità di visualizzare attraverso la ricostruzione 3D dell’intero ambiente della muratura in pietra e del primo, secondo e terzo livello di preparazione dell’intonaco, oltre che dello stesso affresco restaurato virtualmente.

Elaborazione scansione

La scansione 3D viene elaborata in nuvole di punti, creando una mesh texturizzata che viene successivamente agganciata alla maglia topografica per permetterne una corretta georeferenziazione. La mesh 3D viene esportata (*.FBX) per l’inserimento all’interno del motore 3D.

Dall’inserimento del modello nel motore 3D Unreal Engine 4 è derivata la virtualizzazione finale dell’ambiente con la ricollocazione delle pitture parietali restaurate digitalmente e l’aggiunta di punti interattivi che permettono di ottenere maggiori informazioni sul modello, rendendo la scena interattiva.

DIFFUSIONE DEI RISULTATI

Parte delle riprese effettuate per il progetto sono state utilizzate anche per la creazione di uno degli 8 documentari che illustrano il sito archeologico di Sirmione – Desenzano:

e-Archeo: Parchi Archeologici
Sirmione e Desenzano
St 2022Ep 1

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Scansione fotogrammetrica di una sepoltura bisoma

Scansione fotogrammetrica di una sepoltura bisoma – Chiesa di S.Giuseppe a Cremnago (CO)

La fotogrammetria permette di elaborare un modello 3D partendo da alcune fotografie digitali. Si tratta di una tecnologia ormai diffusa perché combina software specifici a basso costo – quali una macchina fotografica e un pc di medie prestazioni – con la loro semplicità d’uso. Inoltre, si può applicare in qualsiasi luogo, senza necessità che gli strumenti utilizzati per l’ottenimento delle immagini siano collegati ad una presa di corrente. Negli ultimi anni la fotogrammetria è diventata parte di un coerente approccio di tipo contactless al fine di documentare e preservare a lungo termine il patrimonio culturale. È possibile inoltre utilizzare la scansione fotogrammetrica, come base per la creazione di videogame e giochi interattivi per la diffusione dei Beni Culturali. Nel 2016, abbiamo realizzato una scansione fotogrammetrica di una sepoltura bisoma rinvenuta presso la Chiesa di San Giuseppe a Cremnago (CO) per l’azienda ARPA di Paolo Corti. Nel perimetro della sepoltura sono stati posizionati dei marker, ovvero dei riferimenti metrici messi a terra per consentire al software di dimensionare la scansione in scala 1:1. In questo modo, è stato possibile rendere interamente misurabile il modello 3D ottenuto. Il programma, inoltre, ci ha permesso di esportare sia le curve di livello del modello, utili per spiegare l’altimetria del terreno e della sepoltura, sia la DEM (Digital Elevation Model), ovvero la quota della superficie nella sua completezza. In seguito la sepoltura è stata rimossa e consegnata alla Soprintendenza a causa del costo elevato per l’operazione di estrazione dal terreno. La scansione è stata un’opportunità unica per proteggere il bene dallo scavo archeologico, per monitorare e comprendere lo stato di fatto e infine per ottenere una documentazione preventiva a vantaggio delle future generazioni, le quali possono adottare misure consone, basate sulle informazioni ricavate, per la sua conservazione (tra cui la stampa 3D).