Integrative IRT for documentation and interpretation of archaeological structures

The documentation of built heritage involves tangible and intangible features. Several morphological and metric aspects of architectural structures are acquired throughout a massive data capture system, such as the Terrestrial Laser Scanner (TLS) and the Structure from Motion (SfM) technique. They produce models that give information about the skin of architectural organism. Infrared Thermography (IRT) is one of the techniques used to investigate what is beyond the external layer. This technology is particularly significant in the diagnostics and conservation of the built heritage. In archaeology, the integration of data acquired through different sensors improves the analysis and the interpretation of findings that are incomplete or transformed. Starting from a topographic and photogrammetric survey, the procedure here proposed aims to combine the bidimensional IRT data together with the 3D point cloud. This system helps to overcome the Field of View (FoV) of each IRT image and provides a three-dimensional reading of the thermal behaviour of the object. This approach is based on the geometric constraints of the pair of RGB-IR images coming from two different sensors mounted inside a bi-camera commercial device. Knowing the approximate distance between the two sensors, and making the necessary simplifications allowed by the low resolution of the thermal sensor, we projected the colour of the IR images to the RGB point cloud. The procedure was applied is the so-called Nymphaeum of Egeria, an archaeological structure in the Caffarella Park (Rome, Italy), which is currently part of the Appia Antica Regional Park

Vita di un monumento. Il Ninfeo di Egeria tra storia e rappresentazione

Vita di un monumento ricostruisce i processi di trasformazione che hanno coinvolto il cosiddetto Ninfeo di Egeria nella Valle della Caffarella a Roma. Il volume parte dall’analisi del contesto storico, geografico e archeologico per arrivare allo studio del monumento vero e proprio, dalla costruzione fino al suo riuso e rifunzionalizzazione nel corso del tempo. Il testo provvede a una sistematizzazione della documentazione esistente e mette a fuoco le complessità della struttura. Dopo aver ripercorso l’evoluzione storica, architettonica e funzionale, focalizza l’attenzione sull’apporto di diverse strategie di rappresentazione e ricostruzione virtuale, finalizzate allo studio specialistico del Ninfeo. Tale sviluppo mira a raccontare il processo di rilievo, elaborazione e integrazione di dati eterogenei in modelli bidimensionali e tridimensionali, capaci di fornire una lettura critica del monumento e supportare il suo studio interdisciplinare. Il volume si chiude con una raccolta delle più significative rappresentazioni grafiche del Ninfeo, dalle prime attestazioni fino alla fine del XIX secolo. Le tavole, in continuità con gli argomenti trattati, coniugano le istanze di tipo storico e archeologico legate allo studio delle fonti e delle tracce esistenti con quelle della rappresentazione intesa come strumento di conoscenza

The chain tower in Kyrenia’s harbour, Cyprus

[EN] In the Middle Ages a chain suspended between two towers defended the entrance of Kyrenia’s little harbour, like the chain across the Golden Horn in Constantinople. William de Oldenburg, who visited Cyprus in 1211 during the reign of King Hugh I, referred to Kyrenia as “a small town well-fortified, which has a castle with walls and towers”. He perceived the chain tower as part of Kyrenia’s fortification system in that time. The Byzantines had already fortified the city, but in the thirteenth century, during the Longobard war, before the siege of the city, Frederick II’s party, under the direction of Captain Philippo Genardo, improved the defences of the city. The chain tower is still visible today in the north side of the old Kyrenia harbour. It consists of an 8,15 m diameter cylindrical tower and a 1,5 m diameter pillar on top of it. The tower was supporting a chain attached on the other side to another structure. The fortifications on the north side terminated against the harbour in a square tower or bastion holding the chain to be raised and lowered by means of a windlass. The paper includes the digital photogrammetric survey of the chain tower using a structure from motion software, the historical research and the comparison with other coeval harbour defence constructions of the eastern Mediterranean.Camiz, A.; Griffo, M.; Baydur, S.; Valletta, E. (2020). The chain tower in Kyrenia’s harbour, Cyprus. Editorial Universitat Politècnica de València. 1085-1092. https://doi.org/10.4995/FORTMED2020.2020.11459OCS1085109

The so-called “beach-tower” of Kyrenia city walls, Cyprus

[EN] The so-called “beach-tower” is the smallest of the three remaining towers belonging to the Kyrenia’s medieval enceinte. Semi-circular in plan, with circa 6 m of diameter, the tower is today partially obliterated by the medieval urban tissue and is visible only from one side. Built during the twelfth-thirteenth centuries, this harbour overlooking tower is raised on a pedestal in the north-west inner corner of the city walled enclosure. The tower shows on the outside two windows that might belong to a later phase, being too wide as defensive openings, and includes fragments of the adjoining city walls that ran to the east, towards the castle and to the west towards the beach city gate. Kyrenia city’s walled defensive system was dismantled by the Venetians when the use of gunpowder cannon became prevalent, however, traces and records still remain enshrined in the medieval constructions. The paper, following the historical research, attempts to date the construction of this tower, and by examining the fortification remains with a digital survey, applies the comparison with other coeval examples together with the comparative analysis of the different masonry types.Camiz, A.; Griffo, M.; Valletta, E.; Khafizou, A. (2020). The so-called “beach-tower” of Kyrenia city walls, Cyprus. Editorial Universitat Politècnica de València. 1093-1100. https://doi.org/10.4995/FORTMED2020.2020.11425OCS1093110

Tradition and Innovation: From Worksite Plans to Digital Models

The study and analysis of archaeological elements often ranges from very large sites to small objects. This difference in size and type is also present during survey and representation. This idea sparked the proposed study of worksite plans that constitute the only firm link between historical architecture and its representation. The objective is to develop a new interpretation of worksite plans merging massive acquisition technologies with digital representation. The topic is associated with studies on the origins of architectural drawing based on the interdisciplinary union between architecture and archaeology. The objective is to critically interpret worksite plans in order to establish and classify a study methodology. Based on these premises, we examined the key relationship between the metric/formal construction of a 2D drawing (plan) with a 3D model (ideal model). The study is part of the now consolidated drawing/survey/design process which is based on objective/real drawings and leads to a 3D/ideal mode

Chapter La basilica inferiore di San Crisogono: lettura morfometrica di un’architettura stratificata

The 43rd UID conference, held in Genova, takes up the theme of ‘Dialogues’ as practice and debate on many fundamental topics in our social life, especially in these complex and not yet resolved times. The city of Genova offers the opportunity to ponder on the value of comparison and on the possibilities for the community, naturally focused on the aspects that concern us, as professors, researchers, disseminators of knowledge, or on all the possibile meanings of the discipline of representation and its dialogue with ‘others’, which we have broadly catalogued in three macro areas: History, Semiotics, Science / Technology. Therefore, “dialogue” as a profitable exchange based on a common language, without which it is impossible to comprehend and understand one another; and the graphic sign that connotes the conference is the precise transcription of this concept: the title ‘translated’ into signs, derived from the visual alphabet designed for the visual identity of the UID since 2017. There are many topics which refer to three macro sessions: - Witnessing (signs and history) - Communicating (signs and semiotics) - Experimenting (signs and sciences) Thanks to the different points of view, an exceptional resource of our disciplinary area, we want to try to outline the prevailing theoretical-operational synergies, the collaborative lines of an instrumental nature, the recent updates of the repertoires of images that attest and nourish the relations among representation, history, semiotics, sciences

Il monastero Acheiropoietos: rilievo e restauro a Cipro

Il lavoro di tesi sul Monastero Acheiropoietos a Cipro Nord nasce come risultato finale di diverse esperienze sintetizzate in un quadro organico di indagine sul monumento. Il tema caratterizzante è quello del restauro critico- conservativo del complesso monastico. La campagna di rilievo è stata il primo strumento di analisi: il rilievo laser scanner e fotografico dell’intero complesso, condotto durante un workshop internzazionale di studio dell’area di Lapithos, ha consentito una comprensione sistematica delle geometrie e delle proporzioni del monastero. La fase successiva di studio è stata l’analisi del monastero sviluppata in diverse direzioni: dagli elementi di degrado alle considerazioni geometrico- proporzionali, dalla ricerca storica alla sintesi delle fasi costruttive. Sul tema delle fasi costruttive del complesso, si è deciso di approfondire le indagini mediante una campagna di prelievo di campioni delle malte costituenti. Le analisi sui campioni hanno fornito dati interessanti riguardo la composizione della malta originaria e di quella degli interventi di restauro svolti tra il 1953 ed il 1961 dal Dipartimento delle Antichità della Repubblica di Cipro. Grazie ai dati ottenuti è stato possibile elaborare un progetto di rifunziona- lizzazione dell’intero complesso e di restauro delle superfici murarie dell’edi- ficio sud del monastero. Per il progetto di restauro delle superfici sono stati prodotti quattro campioni di malta di restauro a base di calce, con polveri di calcarenite di tonalità e vagliature differenti combinate tra loro in diverse proporzioni

Dal dato all’informazione. Integrazioni ed evoluzioni del modello digitale

L’entropia nello spazio tridimensionale virtuale sembra inarrestabile. La creazione dei “cloni digitali” pare essere l’unica precauzione efficace per assicurare che rimanga traccia del mondo reale, così come noi lo conosciamo, anche in futuro. Di fronte questa prospettiva pare evidente la necessità di comporre sistemi di gestione dei dati che diano l’ordine della produzione esistente e che ne assicurino l’intellegibilità futura. La ricerca qui presentata investe l’ambito della rappresentazione del patrimonio culturale costruito indagando le possibilità di interazione tra dati eterogenei nel dominio del modello digitale. Questo approccio si affida ad un principio di complementarità dei processi di conoscenza finalizzato alla convergenza, in ambiente virtuale, dei diversi ambiti di indagine coinvolti. Le tematiche fondanti affrontate riguardano da una parte, le procedure d’integrazione di dati eterogenei nello spazio virtuale tridimensionale e dall’altra, le diverse possibilità di organizzazione di questi stessi dati in un sistema informativo dotato di una struttura logica condivisa. Lo studio si articola ripercorrendo ed analizzando le fasi distintive delle operazioni informatiche necessarie a produrre conoscenza: l’input, ossia il dato di partenza, la materia prima; l’elaborazione, ossia il processo di trasformazione della configurazione iniziale; e l’output, inteso come prodotto, come fase informativa. Questa impostazione viene declinata rispetto a due diverse tipologie di sistemi informativi, il primo, è quello legato alla discretizzazione numerica della realtà e si avvale di modelli numerici, l’altro, invece, interpreta la realtà mediante i modelli continui di rappresentazione. I due approcci agiscono su campi di applicazione con più punti di intersezione, l’interferenza tra i due sistemi contribuisce significativamente alla produzione di un unico strumento conoscitivo che porti con sé non solo la traccia dell’intero ciclo di vita del bene architettonico, ma anche la testimonianza di tutto l’iter conoscitivo ad esso connesso. Con questo scopo, la ricerca parte dall’analisi dei diversi modi di comporre il modello di architettura per valutarne le affinità e la compatibilità. La ricerca qui presentata intende valutare le potenzialità delle varie modalità d’integrazione attualmente in uso e di sviluppare un approccio di sistematizzazione dei dati integrati in modelli conoscitivi avanzati. Rispetto a questi panorami speculativi, lo studio affronta i sistemi informativi sviluppati nell’ambito della modellazione numerica: le strategie di segmentazione e classificazione, di manipolazione spaziale di dati eterogenei e gli strumenti di organizzazione semantica dei dati. Dall’altra parte, il tema d’indagine tocca l’ambito dell’HBIM, della costruzione di modelli parametrici relazionali semanticamente strutturati

Semantics through models. Ex ante and ex post classification processes

Point clouds derived from survey operations arrive in the three-dimensional virtual space as a single object, without an ontological structure. The deconstruction and classification of the cloud defines a hierarchical interconnection of the parts and allows a much more complete reading level. In the BIM environment, on the other hand, the definition of the semantic code is achieved ex ante through inherently hierarchical modeling. Each digital object builds relationships of subsumption or equivalence with the other ontologically defined elements. If from an applicative point of view, these two types of Information System concur to define two different strategies of transformation and manipulation of data, from a theoretical point of view, their function of ordering and contextualizing data is almost identical. In both cases, in fact, the system is built thanks to a semantic apparatus, which is given the task of organizing the data in an appropriate manner and defining logical relationships. Beyond the clear analogies between the two workflows, the contribution intends to investigate the possibility of interconnection between the two systems for the expansion of the object understanding. The topic will be explored on the Santa Maria della Pace cloister, designed and realized by Bramante in Rome

Il borgo ed il suo gemello digitale. Acquisizione e modellazione

Il contributo intende presentare le metodologie impiegate ed i risultati conseguiti in merito all’operazione di documentazione, alla scala urbana, del borgo di Cantalupo mediante sistemi di acquisizione massiva basati su tecnologia LIDAR. L’obiettivo è quello di valutare quali siano le potenzialità di questa specifica tipologia di dato acquisito e quali siano gli usi dei modelli digitali 2D e 3D prodotti nel settore scientifico disciplinare del disegno e della rappresentazione. In aggiunta, il contributo mira ad innescare una riflessione sull’utilizzo di tali modelli come strumento di comunicazione e divulgazione del patrimonio culturale costruito dalla scala territoriale a quella architettonica