Guidelines for the Management of Cultural Heritage Using 3D Models for the Insertion of Heterogeneous Data

[ES] La Gestión del Patrimonio Cultural (GPC) es una operación muy compleja cuyo objetivo es preservar la integridad física de los Bienes Culturales y, al mismo tiempo, difundir los valores históricos y permitir el disfrute del Patrimonio. Debido a las múltiples fases que componen la GPC (documentación, intervención, conservación preventiva, uso), el gestor se ve sometido a un gran esfuerzo de coordinación de las interacciones creadas por figuras profesionales muy diferentes, tanto por formación como por necesidades específicas en el ámbito de la gestión. En los últimos años, la aplicación de las tecnologías digitales al Patrimonio Cultural se ha convertido en una parte indispensable de la GPC. Las metodologías más utilizadas para la adquisición de datos, como el escaneo láser terrestre y la fotogrametría digital, también se han convertido en una práctica habitual en las actividades profesionales. Sin embargo, el uso de modelos 3D para la gestión se limita hasta ahora a algunas investigaciones académicas, que a menudo no tienen continuidad tras la finalización del proyecto. Además, hasta la fecha existen pocas normas supranacionales que guíen a las instituciones en el proceso de creación y uso de modelos 3D para la GPC. Por tanto, la falta de herramientas para controlar la calidad de los datos y productos digitales adquiridos afecta negativamente a la interacción entre el sector de la investigación académica, el sector de la gestión y el mundo profesional. La investigación propone el uso de los modelos 3D como una herramienta válida de apoyo en todas las fases de la gestión, ya sea utilizando los datos tridimensionales como base del archivo digital, o explotando todos los productos obtenidos a partir de los datos básicos para las múltiples acciones de cada fase. Por lo tanto, el objetivo de la tesis doctoral es desarrollar directrices para la producción de modelos 3D con el fin de gestionar, introducir y preservar eficazmente los datos. Estas directrices investigan todos los aspectos del proceso que va desde la adquisición de datos, pasando por su catalogación y archivo, hasta su tratamiento y la creación de un sistema de información simplificado para su gestión. Cada directriz guía al usuario a través de una fase específica del tratamiento y el uso de los datos digitales, y proporciona indicaciones adaptadas al nivel de conocimientos respecto a las tecnologías y metodologías digitales. De este modo, el gestor puede utilizar los modelos 3D para su gestión y controlar su calidad y sus estándares mínimos. Se ha optado por un enfoque interdisciplinar e internacional con el fin de elaborar directrices que se adapten al mayor número posible de Bienes Culturales, desarrollando la tesis en el marco de un acuerdo de cotutela entre la Universidad de Bolonia y la Universitat Politècnica de València. Con el fin de obtener unas pautas universales, las metodologías analizadas en el estudio del estado del arte se aplicaron a una serie de casos de estudio. Los principales son los monumentos paleocristianos de Rávena (Italia), pertenecientes a la Lista del Patrimonio Mundial de la UNESCO, y un panteón neogótico situado en Castellón de la Plana (España). Las experiencias realizadas sobre la GPC en los dos países han contribuido a la elaboración de directrices y normas universales que mejoren las interacciones entre el mundo académico, los gestores y el sector profesional. La investigación, al poner de manifiesto los problemas inherentes a la GPC, ha permitido identificar las principales cuestiones abiertas que se deben explorar en futuras líneas de investigación, como la aplicación de estándares a un gran número de Bienes Culturales para conducir a la puesta a punto de los mismos estándares; la búsqueda de sistemas para la clasificación automática de los datos brutos; el tratamiento de los datos recogidos para la creación de relaciones, estrategias y métodos de clasificación, integración y optimización de datos heterogéneos.[CA] La Gestió del Patrimoni Cultural (GPC) és una operació molt complexa l'objectiu de la qual és preservar la integritat física del els Béns Culturals i, al mateix temps, difondre els valors històrics i permetre el gaudi del Patrimoni. A causa de les múltiples fases que componen la GPC (documentació, intervenció, conservació preventiva, ús) , el gestor es veu sotmés a un gran esforç de coordinació de les interaccions creades per figures professionals molt diferents, tant per formació com per necessitats específiques en l'àmbit de la gestió. En els últims anys, l'aplicació de les tecnologies digitals al Patrimoni Cultural s'ha convertit en una part indispensable de la GPC, des de les fases de documentació fins a les d'intervenció. Les metodologies més utilitzades per a l'adquisició de dades, com l'escaneig làser terrestre i la fotogrametria digital, també s'han convertit en una pràctica habitual en les activitats professionals. No obstant això, l'ús de models 3D per a la gestió es limita fins ara a algunes investigacions i aplicacions acadèmiques, que sovint no tenen continuïtat després de la finalització del projecte. A més, fins a la data hi ha poques normes supranacionals que guien a les institucions en el procés de creació i ús de models 3D. Per tant, la falta de ferramentes per a controlar la qualitat de les dades i productes digitals adquirits afecta negativament la interacció entre el sector de la investigació acadèmica, el sector de la gestió i el món professional. La investigació proposa l'ús dels models 3D com una ferramenta vàlida de suport en totes les fases de la gestió, ja siga utilitzant les dades tridimensionals com a base de l'arxiu digital, o explotant tots els productes obtinguts a partir de les dades bàsiques per a les múltiples accions de cada fase. Per tant, l'objectiu de la tesi doctoral és desenrotllar directrius per a la producció de models 3D a fi de gestionar, introduir i preservar eficaçment les dades. Estes directrius investiguen tots els aspectes del procés que va des de l'adquisició de dades, passant per la seua catalogació i arxiu, fins al seu tractament i la creació d'un sistema d'informació simplificat per a la seua gestió. Cada directriu particular guia l'usuari a través d'una fase específica del tractament i l'ús de les dades digitals, i proporciona indicacions adaptades al nivell de coneixements respecte a les tecnologies i metodologies digitals. D'esta manera, el gestor pot utilitzar els models 3D per a la seua gestió i controlar la seua qualitat i els seus estàndards mínims. S'ha optat per un enfocament interdisciplinari i internacional a fi d'elaborar directrius que s'adapten al nombre més gran possible de tipus de Béns Culturals Cultural, desenrotllat la tesi en el marc d'un acord de cotutela entre la Universitat de Bolonya i la Universitat Politècnica de València. A fi d'obtindre unes pautes universals, les metodologies analitzades en l'estudi de l'estat de l'art es van aplicar a una sèrie de casos d'estudi. Els principals són els monuments paleocristians de Ravenna (Itàlia), pertanyents a la Llista del Patrimoni Mundial de la UNESCO, i una capella neogòtica situada a Castelló de la Plana (Espanya). Les experiències realitzades sobre la GPC en els dos països han contribuït a l'elaboració de directrius i normes universals que milloren les interaccions entre el món acadèmic, els gestors i el sector professional. La investigació, al posar de manifest els problemes inherents a la GPC, permet identificar les principals qüestions obertes que s'han d'explorar en futures línies d'investigació, com l'aplicació d'estàndards a un gran nombre de Béns Culturals per a conduir a la posada al punt dels mateixos estàndards; la busca de sistemes per a la classificació automàtica de les dades brutes; el tractament de les dades arreplegats per a la creació de relacions, estratègies i mètodes de classificació, integració i optimització de dades heterogènies.[EN] The Management of Cultural Heritage (MCH) is a very complex operation aimed at protecting the physical integrity of Cultural Heritage assets, while promoting their historical value and development of tourism industry. Composed by distinct phases (documentation, intervention, monitoring and use), MCH implies a great effort for the project manager to coordinate the interactions among very different professional figures. In recent years, the use of digital technologies has become an essential part of the MCH delicate process, from early documentation to late intervention phases. The most commonly used methodologies for digital data acquisition, such as terrestrial laser scanning and digital photogrammetry, have become common practice in a broad range of professional activities. On the contrary, the use of 3D models for MCH is still limited to few academic research to date, often lacking continuity and wide application after the end of specific projects. Furthermore, very few supra-national standard guidelines regulating their use are available to date. As a consequence, the operator who decides to use a 3D model as a basis for management is faced with the scarcity and fragmentation of standards and guidelines. Moreover, the lack of standard on quality of acquired data and digital products negatively influences the interaction between the academic research sector, the managers and the professional world. The focus is on the use of 3D models as a valid support tool in the MCH process, highlighting their advantages in all the distinct phases of the management. As an example, 3D data can constitute themselves the basis for the digital database, gathering all available information concerning a Cultural Heritage site, exploitable for restoration works or for scientific dissemination. In particular, the aim of this PhD research is to develop guidelines to produce 3D models for MCH, with the purpose to efficiently entry, store and manage digital data. The here provided guidelines investigate every aspect of the process leading from data acquisition to cataloguing and archiving, processing and creation of a simplified information system. Each recommendation guides the user through the management of digital data, by adapting to his/her level of knowledge with respect to digital technologies and methodologies. In this way, the manager can efficiently use 3D models in MCH projects. In order to elaborate guidelines that could be suitable for as many typologies of Cultural Heritage as possible an international approach was chosen, developing the thesis in joint supervision under the University of Bologna and the Universitat Politècnica de València. We decided to apply state-of-the-art technologies and methodologies to a variety of case studies. The main ones are the early Christian monuments of Ravenna (Italy) belonging to the UNESCO World Heritage List, and a small neogothic chapel located in Castellón de la Plana (Spain). The fruitful collaboration between two different countries allowed an invaluable exchange of MCH expertise and, more broadly, contributed to the elaboration of standardized and universally applicable MCH guidelines that will allow a better interaction between managers, the academic research world and the professional one. The investigation, by highlighting the problems inherent to the MCH, made it possible to identify the main open issues that need to be explored in future lines of research, such as the application of standards to a large number of cultural assets in an iterative, continuous and automatic way, in order to perfecting the standards; the search for automatic classification of raw data; the processing of collected data for the creation of relations, strategies and methods for the classification, integration and optimisation of heterogeneous data.Bertacchi, G. (2022). Guidelines for the Management of Cultural Heritage Using 3D Models for the Insertion of Heterogeneous Data [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/182419TESI

An optimised workflow for the interactive experience with cultural heritage through reality-based 3d models: Cases study in archaeological and urban complexes

The paper compares two workflows for the achievement of 3D models aimed at in-depth studies on the geometric features of Cultural Heritage artefacts and their dissemination. The purpose is the outlining of pros and cons of different techniques coming from entertainment and video games industry, starting from highly reliable 3D documentation of cultural assets, i.e. architectural/archaeological/urban sites. Two different possible applications are described: (i) procedural modelling used for understanding and visualising reconstruction hypotheses of the vaulted pavilions at Hadrian\u2019s Villa, Tivoli, Rome; (ii) optimisation of 3D high-detailed models, as input files, turned into visual reliable and highly portable assets for game-engines. The first case study is focussed on creating a flexible model for evalueting reconstruction hypotheses and supplying restorers with useful hints for shape completion of ruined pavilions. The second case study makes available detailed digital contents for storytelling historical and cultural events in an attractive way, as in the case of the urban explorative model of Chiuro, a small town in northern Italy

Guidelines for the Management of Cultural Heritage using 3D models for the insertion of heterogeneous data

The Management of Cultural Heritage (MCH) is a very complex operation aimed at protecting the physical integrity of CH assets, while promoting their historical value and development of tourism industry. In recent years, the use of digital technologies has become an essential part of the MCH delicate process, but the use of 3D models is still limited to few academic research to date. Furthermore, very few supra-national standard guidelines regulating their use are available to date and the operator who decides to use a 3D model as a basis for management is faced with the scarcity and fragmentation of standards and guidelines. The aim of the PhD research is to develop guidelines to produce 3D models for MCH, with the purpose to efficiently entry, store and manage digital data. The here provided guidelines investigate every aspect of the process leading from data acquisition to cataloguing and archiving, processing and creation of a simplified information system for the management. In order to elaborate guidelines that could be suitable for as many typologies of CH as possible an international approach was chosen, developing the thesis in joint supervision under the University of Bologna and the Universitat Politècnica de València, and by applying the state-of-the-art technologies of acquisition, processing and use of 3D models to a variety of case studies. The investigation, by highlighting the problems inherent to the MCH, made it possible to identify the main open issues that need to be explored in future lines of research, such as the application of standards to a large number of cultural assets; the automatic classification of raw data; the processing of collected data for the creation of relations, strategies and methods for the classification, integration and optimisation of heterogeneous data.La Gestione del Patrimonio Culturale (GPC) è un’operazione molto complessa mirata alla conservazione dell’integrità fisica dei Beni Culturali e alla contemporanea divulgazione dei valori storici e fruizione del Patrimonio. Nel corso degli ultimi anni l’applicazione delle tecnologie digitali ai Beni Culturali è diventata una parte imprescindibile nella GPC, ma l’uso dei modelli 3D per la gestione è finora limitato ad alcune ricerche e applicazioni accademiche. Inoltre, ad oggi sono pochi gli standard con carattere sovranazionale che guidano gli Enti nel procedimento di creazione e uso dei modelli tridimensionali per la GPC. Il gestore che decide di utilizzare un modello 3D come base per la gestione si scontra con la scarsezza e la frammentarietà di standard e indicazioni in tale ambito. L’obiettivo della tesi è quello di elaborare linee guida per la produzione di modelli 3D per un’efficace gestione, inserimento e conservazione dei dati. Tali linee guida indagano ogni aspetto del processo che porta dall’acquisizione del dato, alla sua catalogazione e archiviazione, al suo processamento e alla creazione di un sistema informativo semplificato per la gestione. Per arrivare all’elaborazione di linee guida che si adattino a più tipologie possibili di Beni Culturali è stato scelto un approccio interdisciplinare e internazionale, sviluppando la tesi in regime di cotutela tra l’Università di Bologna e l’Universitat Politècnica de València, e applicando lo stato dell'arte delle tecnologie di acquisizione, elaborazione e utilizzo dei modelli 3D ad una varietà di casi studio. Il percorso di ricerca ha permesso di individuare le principali questioni aperte che devono essere approfondite in futuro, come l’applicazione di standard a un alto numero di Beni Culturali; la ricerca di sistemi per la classificazione automatica dei dati grezzi; l’elaborazione dei dati raccolti per la creazione di relazioni, strategie e metodi per la classificazione, l’integrazione e l’ottimizzazione di dati eterogenei.La Gestión del Patrimonio Cultural (GPC) es una operación muy compleja cuyo objetivo es la conservación de la integridad física del Patrimonio y la difusión de los valores históricos. En los últimos años, la aplicación de las tecnologías digitales se ha convertido en una parte indispensable de la GPC, pero el uso de modelos 3D para la gestión se limita a algunas investigaciones y aplicaciones académicas. Además, hasta la fecha existen pocas normas y directrices de carácter supranacional que guíen a las instituciones en el proceso de creación y uso de modelos 3D para la GPC. El objetivo de la tesis es desarrollar directrices para la producción de modelos 3D del Patrimonio Cultural con el fin de gestionar, introducir y preservar eficazmente los datos. Estas directrices investigan todos los aspectos del proceso que va desde la adquisición de datos, pasando por su catalogación y archivo, hasta su tratamiento y la creación de un sistema de información simplificado para su gestión. Se ha optado por un enfoque interdisciplinar e internacional con el fin de elaborar directrices que se adapten al mayor número posible de tipos de Bienes Culturales, desarrollando la tesis en el marco de un acuerdo de cotutela entre la Universidad de Bolonia y la Universitat Politècnica de València, y aplicando las tecnologías más avanzadas para la adquisición, procesamiento y uso de modelos 3D a una variedad de casos de estudio. La investigación ha permitido identificar las principales cuestiones abiertas que se deben explorar en futuras líneas de investigación, como la aplicación de estándares a un gran número de Bienes Culturales; la búsqueda de sistemas para la clasificación automática de los datos brutos; el tratamiento de los datos recogidos para la creación de relaciones, estrategias y métodos de clasificación, integración y optimización de datos heterogéneos

SACHER Project: A Cloud Platform and Integrated Services for Cultural Heritage and for Restoration

The SACHER project provides a distributed, open source and federated cloud platform able to support the life-cycle management of various kinds of data concerning tangible Cultural Heritage. The paper describes the SACHER platform and, in particular, among the various integrated service prototypes, the most important ones to support restoration processes and cultural asset management: (i) 3D Life Cycle Management for Cultural Heritage (SACHER 3D CH), based on 3D digital models of architecture and dedicated to the management of Cultural Heritage and to the storage of the numerous data generated by the team of professionals involved in the restoration process; (ii) Multidimensional Search Engine for Cultural Heritage (SACHER MuSE CH), an advanced multi-level search system designed to manage Heritage data from heterogeneous sources

Levantamiento digital de elementos con tipología de torre: experiencias iniciales de aplicación en Ravenna (Italia)

[ES] En primer lugar, el presente artículo se enmarca en el actual desarrollo de la tesis cuyos objetos de estudio son elementos con tipología de torre. Concretamente, se trabaja con un grupo de alminares mudéjares de Aragón, a los que se incorporan dos experiencias de levantamiento con torres-campanario ubicadas en Ravenna (Italia), llevadas a cabo durante la estancia de investigación en la Università di Bologna. De esta forma, se plantean dos objetivos claros. Por una parte, se pretende hacer un breve recorrido por las actividades de carácter formativo y divulgativo realizadas en este último periodo. Por otro lado, y dentro de este escenario de tareas, se centra la atención en la descripción de las campañas de levantamiento digital con técnicas avanzadas ejecutadas durante la estancia doctoral en Italia. Dichas campañas producen un doble fruto/producto: una metodología de levantamiento de elementos con tipología de torre campanario que será aplicable, igualmente, a los alminares mudéjares de Aragón. Además, los primeros modelos tridimensionales hiperrealistas y texturizados obtenidos, permiten hacer una verificación inicial de la pertinencia de su utilidad para el conocimiento profundo de estos bienes.[EN] Firstly, this article is part of the current development of the thesis whose objects of study are elements with a tower typology. Specifically, work is being done with a group of Mudejar minarets in Aragon, in addition to two survey experiences with bell towers located in Ravenna (Italy). These latter survey experiences are carried out during the research stay at the Università di Bologna. In this way, two clear objectives were set. On the one hand, the aim is to make a brief review of training and dissemination activities carried out during this last period. On the other hand, and within this background of tasks, attention is focused on the description of digital survey campaigns with advanced techniques executed during PhD stay in Italy. These digital surveys produce a double result/product: a methodology for the survey of elements with a bell tower typology that will also be applicable to Mudejar minarets in Aragon. In addition, first hyper-realistic and textured three-dimensional models obtained allow an initial verification of the relevance of their utility for an in-depth knowledge of these assets.Molina Sánchez, S.; Juan Vidal, F.; Cipriani, L.; Bertacchi, G. (2020). Levantamiento digital de elementos con tipología de torre: experiencias iniciales de aplicación en Ravenna (Italia). Arché. (13 - 14 - 15):181-186. http://hdl.handle.net/10251/15658518118613 - 14 - 1

Levantamiento digital del Panteón de Ramón Peres y Rovira en el cementerio de Castellón de la Plana (Valencia, España)

[ES] Este informe analiza el proceso de documentación digital del Panteón de D. Ramón Peres y Rovira, ubicado en el cementerio de Castellón de la Plana (Valencia, España). La documentación de la capilla se llevó a cabo mediante la integración de diferentes metodologías de adquisición de datos, en particular escáner láser terrestre y fotogrametría digital. Los datos recolectados fueron procesados usando programas de reverse modelling para obtener un modelo tridimensional útil para compilar el proyecto de restauración. La integración de diferentes metodologías, tanto en la recopilación de datos como en su procesamiento, se debe a la complejidad del monumento, no solo desde un punto de vista geométrico, sino también por la presencia de un rico aparato decorativo compuesto por diversos materiales, de lo cual, para la restauración, era necesario prever el reconocimiento y la catalogación individual de todos los elementos. A continuación, se describen los procedimientos utilizados para la fase de recopilación de datos a través del levantamiento y para la primera fase de procesamiento de los mismos datos.[EN] This contribution reports and analyses the digital documentation process used for the family chapel of Ramón Peres y Rovira, located in the cemetery of Castellón de la Plana (Valencia, Spain). The documentation of the chapel took place through the integration of different data acquisition methodologies, in particular Terrestrial Laser Scanner(TLS)and digital photogrammetry. The collected data were processed with specific 3D reverse modelling software, to obtain a three-dimensional model useful for compiling the restoration project. The integration of various methodologies, both in data collection and in their processing, is due to the complexity of the monument, not only from a geometric point of view, but also forthe presence of a rich multi-material decorative apparatus, which was necessary for the restorationproject toprovide the recognition and cataloguing of all individual elements. The procedures used for the data collection and processing phases are then described.Bertacchi, G.; Juan Vidal, F.; Cipriani, L.; Molina Sánchez, S. (2020). Levantamiento digital del Panteón de Ramón Peres y Rovira en el cementerio de Castellón de la Plana (Valencia, España). Arché. (13 - 14 - 15):171-180. http://hdl.handle.net/10251/15657617118013 - 14 - 1

Documentazione e restauro virtuale degli antichi colori dell'ara della Vestale

La ricerca si \ue8 proposta di documentare e ricostruire digitalmente l\u2019ara della Vestale Cossinia di Tivoli, per restituirne l\u2019aspetto originario, ipotizzando anche la presenza di colori. Il modello digitale reality-based \ue8 frutto di diverse campagne di rilevamento effettuate con strumentazione laser scanner e con fotogrammetria digitale. Con questa in particolare \ue8 stato possibile ricostruire digitalmente l\u2019ara non solo nelle sue caratteristiche morfologiche, ma anche nel dettaglio superficiale, ponendo grande attenzione nel riportare il colore attuale. Il modello digitale \ue8 servito per operare un restauro virtuale che ha permesso di rimuovere digitalmente le scritte vandaliche; successivamente, sul modello sono stati riproiettati i colori che si ipotizza possano aver caratterizzato l\u2019aspetto originario dell\u2019ara. La presenza del colore \ue8 stata ipotizzata per analogia con altri manufatti, sulla base dei risultati degli studi sulla policromia sia nell\u2019architettura che nella statuaria greca e romana; la scelta dei singoli colori \ue8 stata basata anche sulle notizie ricavabili dalle fonti storiche e dalle conoscenze fornite dalla ricerca archeologica.Cossinia: 3D model and virtual restoration of colour This research proposes a hypothesis on the original colours of the ara, referring to specific studies and data derived from other archaeological finds. The rendering image has been created using a reality-based digital model, obtained from several survey campaigns, carried out with laser scanning and digital photogrammetry technologies

Chiuro laboratory: integration of workflows from digital survey to optimised 3D urban models for interactive exploration

The digital acquisition of Chiuro (Italy) is part of a research action of the still ongoing project \u201cLe radici di una identit\ue0\u201d (\u201cAn identity and its roots\u201d), dealing with the documentation of the original urban structure of Chiuro, a small settlement located in northern Italy, whose interesting remains of mediaeval towers and Renaissance palaces are still well preserved. The paper focusses on the complete workflow developed by the group to create an explorative and implementable 3D digital model of the urban centre, constructed by a set of optimised mesh models. From the acquisition phase to geometric processing methodologies, different modelling strategies have been investigated to solve problems related to survey integration, and optimisation of the architectural digital assets. The main challenge is in fact the utilisation of the huge amount of data gathered during the previous surveying campaigns, providing a specific workflow to obtain an optimised 3D model. Moreover, the paper analyses some outputs: one is the storytelling of historical and cultural heritage in an attractive way, using game engines to visualise and give access to detailed digital contents to the general public

L'ara della Vestale Cossinia: ipotesi di restauro virtuale del colore

L\u2019ara\ua0funeraria\ua0della\ua0Vestale\ua0Cossinia\ua0venne\ua0riportata\ua0alla\ua0luce\ua0nel\ua01929\ua0a\ua0seguito\ua0di\ua0smottamenti\ua0del\ua0terreno\ua0lungo\ua0 la\ua0riva\ua0destra\ua0del\ua0fiume\ua0Aniene,\ua0a\ua0Tivoli,\ua0nei\ua0pressi\ua0dell\u2019area\ua0in\ua0cui\ua0agli\ua0inizi\ua0del\ua0XX\ua0secolo\ua0era\ua0stata\ua0identificata\ua0una\ua0 necropoli\ua0situata\ua0lungo\ua0la\ua0via\ua0Tiburtina.\ua0Secondo\ua0lo\ua0stile\ua0e\ua0le\ua0caratteristiche\ua0epigrafiche\ua0l\u2019altare\ua0\ue8\ua0stato\ua0datato\ua0alla\ua0 prima\ua0met\ue0\ua0del\ua0I\ua0secolo\ua0d.C.\ua0 Recentemente\ua0il\ua0monumento\ua0ha\ua0subito\ua0atti\ua0vandalici\ua0consistenti\ua0in\ua0scritte\ua0a\ua0vernice\ua0sulla\ua0superficie\ua0scolpita.\ua0\uc8\ua0nata\ua0 quindi\ua0l\u2019esigenza\ua0di\ua0documentare\ua0lo\ua0stato\ua0attuale\ua0e\ua0prevedere\ua0interventi\ua0diretti\ua0sul\ua0monumento.\ua0L\u2019ara,\ua0finora\ua0rilevata\ua0 solo\ua0mediante\ua0metodo\ua0diretto\ua0e\ua0documentazione\ua0fotografica,\ua0\ue8\ua0stata\ua0interessata\ua0da\ua0una\ua0campagna\ua0di\ua0rilevamento\ua0 nell\u2019agosto\ua02016,\ua0che\ua0ha\ua0visto\ua0l\u2019uso\ua0concorrente\ua0di\ua03D\ua0laser\ua0scanner\ua0e\ua0fotogrammetria\ua0digitale.\ua0Scopo\ua0del\ua0rilievo\ua0\ue8\ua0 stata\ua0in\ua0primo\ua0luogo\ua0la\ua0creazione\ua0di\ua0un\ua0modello\ua0virtuale\ua0con\ua0caratteristiche\ua0metriche\ua0e\ua0geometriche\ua0derivate\ua0dai\ua0 dati\ua0del\ua0laser\ua0scanner\ua0e\ua0della\ua0fotogrammetria\ua0digitale\ua0che\ua0corrispondesse\ua0alla\ua0realt\ue0\ua0dimensionale\ua0dell\u2019opera,\ua0al\ua0fine\ua0 di\ua0creare\ua0una\ua0documentazione\ua0accurata\ua0del\ua0monumento.\ua0Il\ua0modello\ua0si\ua0avvale\ua0poi\ua0della\ua0restituzione\ua0del\ua0colore\ua0e\ua0della\ua0 resa\ua0della\ua0superficie\ua0lavorata\ua0a\ua0rilievo,\ua0cos\uec\ua0come\ua0\ue8\ua0arrivata\ua0ai\ua0giorni\ua0nostri,\ua0comprese\ua0le\ua0recenti\ua0scritte\ua0imbrattanti\ua0 a\ua0vernice.\ua0I\ua0dati\ua0per\ua0la\ua0creazione\ua0di\ua0tale\ua0modello\ua0con\ua0texture\ua0derivano\ua0dalle\ua0operazioni\ua0di\ua0fotogrammetria\ua0digitale:\ua0 le\ua0foto\ua0sono\ua0state\ua0acquisite\ua0mediante\ua0fotocamera\ua0digitale\ua0reflex\ua0Nikon\ua0D5200\ua0e\ua0mediante\ua0l\u2019utilizzo\ua0di\ua0ColorChecker\ua0 per\ua0 il\ua0 controllo\ua0 del\ua0 colore\ua0 reale\ua0 nelle\ua0 successive\ua0 fasi\ua0 di\ua0 bilanciamento\ua0 digitale\ua0 delle\ua0 immagini.\ua0 Mediante\ua0 il\ua0 programma\ua0di\ua0fotogrammetria\ua0Agisoft\ua0Photoscan\ua0\ue8\ua0stato\ua0possibile\ua0creare\ua0un\ua0modello\ua0digitale\ua0che\ua0incorporasse\ua0gli\ua0 aspetti\ua0dimensionali\ua0e\ua0una\ua0dettagliata\ua0restituzione\ua0del\ua0colore\ua0e\ua0della\ua0lavorazione\ua0superficiale\ua0del\ua0materiale\ua0lapideo,\ua0 tramite\ua0 texture\ua0 del\ua0 colore\ua0 apparente.\ua0 Il\ua0 modello\ua0 digitale\ua0 rientra\ua0 in\ua0 un\u2019azione\ua0 di\ua0 documentazione\ua0 volta\ua0 alla\ua0 conservazione\ua0 e\ua0 valorizzazione\ua0 del\ua0 bene\ua0 culturale,\ua0 attraverso\ua0 una\ua0 delocalizzazione\ua0 dell\u2019originale\ua0 \u2013\ua0 che\ua0 verr\ue0\ua0 sottoposto\ua0a\ua0restauro\ua0e\ua0musealizzato\ua0\u2010\ua0e\ua0la\ua0duplicazione\ua0dell\u2019opera\ua0da\ua0collocare\ua0in\ua0situ\ua0per\ua0mantenere\ua0memoria\ua0del\ua0 monumento\ua0nel\ua0suo\ua0contesto\ua0originario.\ua0Inoltre,\ua0l\u2019attenta\ua0restituzione\ua0del\ua0colore\ua0si\ua0prefigge\ua0di\ua0operare\ua0un\ua0restauro\ua0 digitale\ua0 di\ua0 duplice\ua0 natura:\ua0 in\ua0 primis\ua0 l\u2019operazione\ua0 si\ua0 propone\ua0 di\ua0 rimuovere\ua0 digitalmente\ua0 le\ua0 scritte\ua0 vandaliche\ua0 ripristinando\ua0l\u2019aspetto\ua0della\ua0superficie\ua0lapidea;\ua0successivamente\ua0il\ua0modello\ua0digitale\ua0verr\ue0\ua0utilizzato\ua0come\ua0base\ua0per\ua0 ipotizzare\ua0il\ua0colore\ua0proprio\ua0del\ua0manufatto\ua0in\ua0antico

La gestione del colore nei modelli digitali per l'archeologia: il caso del Teatro Marittimo di Villa Adriana a Tivoli

Il Teatro Marittimo \ue8 un edificio fra i pi\uf9 celebri dell\u2019antichit\ue0 classica ed \ue8 stato oggetto di innumerevoli rilievi che nel corso dei secoli ne hanno di volta in volta attestato lo stato di conservazione, i restauri e l'\u201cambientazione\u201d all'interno del paesaggio architettonico e naturalistico della Villa Adriana. Il rilievo del colore, al pari delle caratteristiche formali delle murature e della decorazione architettonica, ha costituito uno dei principali oggetti di interesse durante l\u2019esperienza condotta sulla Villa da parte dei pensionnaires francesi (XIX e XX secolo). Mediante le restituzioni ad acquerello su tavole di grandi dimensioni, questi artisti hanno fornito un esempio che risulta tutt'oggi ineguagliato per eleganza espressiva ed uniformit\ue0 dei metodi di rappresentazione. Questi ultimi sono stati soggetti ad una codifica in ambito archeologico che ha visto prevalere la componente analitica a discapito della suggestione pittorica che trapela degli envois, come attestano i rilievi della Villa di Rakob, Ueblacker e Hoffmann. Fra gli studi recenti di carattere ricostruttivo, quelli condotti da Cinque e Adembri, hanno visto la reintroduzione del colore quale strumento essenziale per la trasmissione dell\u2019immagine originaria dei sontuosi interni della dimora imperiale, caratterizzati da marmi policromi fra i pi\uf9 preziosi e ricercati dell\u2019antichit\ue0 (rosso, verde e giallo antico, serpentino, porfido, pavonazzetto). I dati raccolti in occasione della recente campagna di rilevamento laser scanner e fotogrammetrico del Teatro Marittimo hanno fornito la base di partenza per ulteriori considerazioni sul rapporto colore - inteso come texture - e rovina. Test estensivi sull'ottimizzazione dei modelli e relative mappature hanno infatti permesso di raggiungere un duplice obiettivo: il primo consiste nel permettere ad un unico modello digitale foto-realistico di supportare una estesa gamma di scale di restituzione; il secondo \ue8 quello di rendere coerente l\u2019importazione in uno stesso ambiente 3D di ulteriori modelli appartenuti alla decorazione architettonica originaria del Teatro Marittimo per eseguirne l'anastilosi virtuale. Tali frammenti, custoditi nelle collezioni di musei e magazzini dell\u2019area archeologica, vennero asportati nel corso dei secoli e sono stati oggetto di rilevamenti digitali specifici finalizzati ad individuarne la posizione originaria. L\u2019ottenimento di restituzioni 3D scientificamente accurate, che al tempo stesso riuscissero ai colmare il divario comunicazionale fra rappresentazione tradizione e digitale, si articola in vari passaggi: in primo luogo l\u2019analisi delle soglie computazionali ammissibili di modelli e relative texture, la segmentazione su base semantica, la realizzazione di copie a dettaglio ridotto correttamente parametrizzate, la mappatura delle normali, la correzione radiometrica di fotogrammi e texture del colore (sia delle strutture in situ che dei frammenti di trabeazione)