Visualization of Frescoed Surfaces: Buonconsiglio Castle - Aquila Tower, Cycle of the Months

Abstract

One of the major masterpieces of international Gothic art (1350-1450) is located in the Aquila tower in Buonconsiglio castle, Trento, Italy. The main room in the tower is completely frescoed with the <em>Cycle of the Months</em>, a rare example of medieval painting on a nonreligious subject. The frescos depict medieval time month by month with stunning details of the landscape, costumes, and every element of daily life. As part of the PEACH (Personal Experience with Active Cultural Heritage) project, the objective of this work is to acquire the most suitable data and generate a textured 3D model for interactive manipulation and creation of a photo-realistic walkthrough movie. This will give a vista to scientists, conservationists, historians, and visitors for looking at and studying this room and its frescos in virtual reality. Since photo-realism of the frescos is of utmost importance, it became apparent that many issues related to geometric and radiometric distortions must be addressed. For example, texture data is typically collected as images containing specific lighting conditions. When these images are stitched together, discontinuities are usually visible. Another predicament is the real-time requirement of visualization and manipulation of 3D models. Since it is important to maintain the best texture quality to visualize the details of the frescos and at the same time have smooth interactive visualization, memory problems had to be addressed. We build upon existing techniques developed for texture acquisition and reconstruction to generate efficient maps of high visual quality. Results of the first phase of the project are presented.L'un des grands chefs-d'?uvre de l'art gothique international (1350-1450) se trouve dans la tour de l'Aquila du ch\ue2teau de Buonconsiglio, \ue0 Trente en Italie. Les murs de la salle principale de la tour sont enti\ue8rement couverts par les fresques du <em>Cycle des mois</em>, rare exemple de peinture m\ue9di\ue9vale sur un sujet non religieux. Les fresques d\ue9peignent l'\ue9poque m\ue9di\ue9vale, mois par mois, avec des d\ue9tails stup\ue9fiants du paysage, des costumes et de divers \ue9l\ue9ments de la vie de tous les jours. R\ue9alis\ue9 dans le cadre du projet PEACH (Personal Experience with Active Cultural Heritage [exp\ue9rience personnelle du patrimoine culturel actif]), le pr\ue9sent travail a pour objectif d'acqu\ue9rir les donn\ue9es les plus pertinentes et de g\ue9n\ue9rer un mod\ue8le tridimensionnel textur\ue9 en vue de la cr\ue9ation et de la manipulation interactive d'un film virtuel photo-r\ue9aliste, ce qui donnera une fen\ueatre aux scientifiques, aux restaurateurs, aux historiens et aux visiteurs d\ue9sireux de voir et d'\ue9tudier en r\ue9alit\ue9 virtuelle cette salle et les fresques qu'elle contient. Comme le photo-r\ue9alisme des fresques est d'une importance capitale, il est devenu manifeste qu'il faudrait se pencher sur de nombreuses questions li\ue9es aux distorsions g\ue9om\ue9triques et radiom\ue9triques. Par exemple, les donn\ue9es relatives \ue0 la texture sont normalement recueillies comme des images contenant des conditions pr\ue9cises d'\ue9clairage. C'est lorsque ces images sont jointes que les discontinuit\ue9s deviennent habituellement apparentes. Une autre limite est l'exigence de visualisation et de manipulation en temps r\ue9el des mod\ue8les tridimensionnels. Comme il est important de maintenir une qualit\ue9 sup\ue9rieure de texture pour visualiser les d\ue9tails des fresques et, en m\ueame temps, assurer une visualisation interactive sans heurt, il a fallu r\ue9gler des probl\ue8mes de m\ue9moire. Nous avons mis\ue9 sur des techniques mises au point pour l'acquisition et la reconstitution de la texture dans le but de g\ue9n\ue9rer des cartes efficientes d'une qualit\ue9 visuelle sup\ue9rieure. Le pr\ue9sent rapport donne les r\ue9sultats de la premi\ue8re phase du projet.NRC publication: Ye