UV T EXTURE M APPING , IL C RITERIO DELLA Z ONA N EUTRA E IL V ERTEX P AINTING

Una volta ricostruito o reintegrato il modello è stato possibile applicare su di esso tutte quelle informazioni di colore acquisite in fase di presa fotografi ca. L’estrazione della texture permette, infatti, di aggiungere all’informazione 3D della geometria, le informazioni 2D contenute nelle fotografi e.

Nelle fasi di rilievo mediante strumenti SFM, una delle operazioni più importanti è, il controllo della qualità topologica e geometrica dei modelli poligonali, ottenuti a partire dalla corretta riproduzione della realtà mediante strumenti e sistemi di simulazione luce-materiali.

Sulla base della geometria ricostruita, sono state dapprima isolate in maniera automatica le porzioni migliori dell’immagine di partenza, quindi, queste ultime sono state proiettate sul modello 3D. Questa operazione avviene a partire dalla costruzione di alcune corrispondenze, calcolate regione per regione, fra l’immagine bidimensionale e l’oggetto 3D. La texture, che altro non è che una micro-struttura della superfi cie da rappresentare dispiegata su un piano, subisce un vero e proprio processo di ‘cottura’. L’azione di texture mapping, cioè di proiezione sul modello tridimensionale, può avvenire in maniera completamente automatizzata36_{, come}

nel caso dei modelli generati su Agisoft Photoscan, oppure attraverso operazioni di

baking texturing, che permettono di elaborare un fi le .png contenente tutti gli attributi

colore37_{. Un’altra operazione automatizzata di color processing premette, inoltre, la}

ri-collimazione della texture sul modello geometrico, compensando i problemi dati dalla luce ambientale, eliminando le parti in ombra o particolari rifl essi e riducendo il rumore attraverso la soppressione di foto poco adatte.

La texture è stata calibrata sui modelli ricostruiti attraverso un’operazione di allineamento manuale (fi g. 193), per tre o n (enne) punti, tra il frammento originale, texturizzato e dotato di tutti gli attributi-colore, e il modello intero, comprendente il frammento originale e la ricostruzione, completamente bianco. L’allineamento su Geomagic Studio, ha permesso di calibrare perfettamente la texture del modello generato da Photoscan, sul modello ricostruito38 _{(fi g. 194). Quest’ultimo è stato}

trasformato, da modello poligonale, in una nuvola di punti (fi g. 195 a) e sono state cancellate tutte quelle zone che si sovrapponevano al frammento originale (fi gg. 195 b-c), quindi è stata eseguita l’ennesima operazione di wrapping (avvolgimento) della parte ricostruita, e i modelli sono stati combinati e fusi insieme39_.

36 _{In questo caso l’estrazione della texture si basa sull’orientamento della fotografi a rispetto alle normali}

e la dimensione della proiezione dell’oggetto sulla foto. La texture è applicata sulla mesh attraverso una proiezione piana, cilindrica o sferica. Per approfondire, cfr. De Luca, L., opera già citata, p. 38.

37 _{Il baking texturing è un’operazione di cottura della texture che consente di riorganizzare insiemi di} texture in una sola immagine, sviluppando una rappresentazione bidimensionale appiattata, da applicare

poi sul modello 3D.

38 _{I due oggetti, modello ricostruito e frammento originale, sono stati dunque sovrapposti con uno scarto}

d’errore (detto ‘distanza media) pari a 0.004293 mm, nel caso della maschera del Pornobòskos, e con una deviazione standard dello 0,001844 mm.

Al fi ne di garantire la massima riconoscibilità e leggibilità del reperto originale e dell’integrazione, in termini di continuità morfologica e visiva, e al fi ne di garantire anche la conservazione dell’immagine del frammento, si è scelto di utilizzare il cosiddetto criterio della ‘zona neutra’ (fi g. 196 a). Questa tecnica, largamente utilizzata nel restauro architettonico e archeologico, consiste nel dichiarare apertamente l’integrazione della lacuna per mezzo di un ’sotto-tono di colore, accordato rispetto alla parte originale’40_{. Il criterio della zona neutra risponde a tutte}

quelle esigenze di riconoscibilità che ogni operazione di integrazione o reintegrazione dovrebbe rispettare, e di cui si è ampiamente parlato nel corso del capitolo

precedente41_.

Come già accennato, la fedeltà di riproduzione del colore dipende da una serie di variabili importanti quali: la qualità dell’illuminazione durante le fasi di acquisizione, le caratteristiche tecniche del sistema di acquisizione nella fi liera di digitalizzazione, la scelta del software utilizzato, la qualità delle immagini acquisite42_{, ecc.}

In particolare, per la parte ricostruita, è stata calcolata una media di tutti i valori

RGB presenti su ogni maschera. In questo modo, è stato individuato un colore neutro

capace di accordarsi con l’originale e di mantenere intatta la fi guratività del reperto di partenza. Prima di arrivare alla scelta di questo colore-medio, sono state avanzate anche altre ipotesi, come ad esempio l’utilizzo del colore bianco (fi g. 196 b), oppure la mescola di sotto-toni di volta in volta più chiari e più scuri, al fi ne di ricreare un effetto camoufl age (fi g. 196 c). Tuttavia, queste operazioni, oltre a scadere in termini di scientifi cità, non rispondevano agli obiettivi prefi ssati.

La scelta RGB del sotto-tono (fi g. 197), è stata elaborata a partire da un’apposita

color chart, che calcola le dominanze di colore di ogni texture-map, relativa a ciascun

reperto. L’elaborazione di questi dati è stata sviluppata attraverso un particolare algoritmo compilato per mezzo del software MATLAB43_{, testato su}

originale, su una parte specifi ca della ricostruzione. Gli attributi colore possono essere convertiti in colore-vertice e trasferiti direttamente sulla mesh della ricostruzione.

40 _{Questo particolare tipo di tecnica è stata introdotta a seguito della redazione della Carte del Restauro,}

del 1972, art. 7. Kobald a tal proposito dichiarava che l’affermazione del valore dell’antico si attesta come valida solo quando è possibile constatare il chiaro riconoscimento dei materiali nuovi usati nelle operazioni di intervento, rispetto alla parte originale. Per approfondire, cfr. Riegl, A., (1981), opera già citata.

41 _{L’inserimento del ‘moderno nell’antico’, deve seguire dei criteri capaci di tendere alla cosiddetta}

intonazione delle parti, mediante la quale è il nuovo a ridare attualità all’antico, ‘svelandone tutti quegli aspetti di contemporaneità’. Se viene a cadere questa condizione necessaria e suffi ciente rappresentata dall’intonazione e della riconoscibilità dell’integrazione, l’operazione, rischia di diventare una semplice ‘banalizzazione dell’antico, ridotto a pura faccia decorativa’. Per approfondire l’argomento, cfr. Michelucci, G., (1987). Il linguaggio del moderno sulle memorie del passato. In (a cura di) Perego, F.,

Anastilosi. L’antico, il restauro, la città. Roma-Bari: Laterza, p. 23.

42 _{Tutti questi parametri contribuiscono ad una maggiore o minore fedeltà della texture rispetto all’opera}

originale.

43

MATLAB è un linguaggio di programmazione di quarta generazione utilizzato ai fi ni del calcolo numerico e per la generazione di matrici e curve. e per il trattamento di dati e algoritmi complessi. Per approfondire, cfr. Lapresté, J.T., (2005). Introduction à MATLAB. Ellipses: n.s., pp. 5-9.

Fig. 193: Pornobòskos,

fase di allineamento per tre punti fra il modello originale colorato e il modello ricostruito privo degli attributi di colore, Geomagic Studio.

Fig. 194: Pornobòskos,

allineamento globale tra il modello intero (in bianco) e il frammento originale (texturato), per il trasferimento degli attributi della texture sui vertici del modello ricostruito,

Geomagic Studio. Figg. 195 a-b-c: l’Etera

perfetta, conversione del modello ricostruito da mesh a nuvola di punti (a); eliminazione dei punti del modello intero sulla linea di frattura del frammento originale (b-c).

Figg. 196

a-b-c: Pornobòskos, il

frammento di intero conserva gli attributi colore originali, mentre sulla ricostruzione è stato applicato prima il bianco (a), quindi, un colore medio uniforme (b), sotto-tono della texture del frammento, sulla base del criterio della zona neutra, Blender; effetto

camoufl age tra frammento di

intero e parte ricostruita (c),

Geomagic Studio. Fig. 193 Fig. 194 Fig. 195 a Fig. 195 a Fig. 195 b Fig. 195 c

venti dominanze di colore in output44_{. La media ponderata dei colori dominanti,}

rappresentati dall’istogramma con grafi co a colonna (fi gg. 198 a-b-c), ha permesso di individuare il colore master da applicare alla parte reintegrata45_.

Per alcune tipologie di maschere46 _{è stata ipotizzata anche la reintegrazione dello}

strato di colore originario (fi gg. 199-200). Questo è stato possibile grazie ad alcune operazioni di Vertex painting, elaborate su Blender. Il colore, prelevato direttamente dalle foto originali, è stato applicato sulle facce e sui vertici della mesh, quasi come se si usasse un aerografo47_{(fi gg. 201 a-b-c-d). Nel viewport sharing dei comandi di}

Vertex coloring di Blender, è stato possibile selezionare il Painting per texture, una

modalità che distribuisce il colore a partire da una toolshelf di pennelli dedicata48_{. La}

44 _{È possibile estendere il calcolo della dominanza di colore anche su un numero più ampio di colori.}

La compilazione di un codice ‘RGB2ind’ relativo alla gestione delle triplette di colore RGB, permette il calcolo automatizzato di una paletta di colori, a partire da una qualsiasi immagine in formato .jpeg o

.png. L’automatizzazione di un aspetto importante, com’è appunto quello della defi nizione di un colore

mediano, è utile, ad esempio, per il confronto immediato fra le texture di frammenti diversi, al fi ne di valutarne semanticamente le analogie, gli elementi ricorrenti e le singolarità.

45

A questo colore sono state, in seguito applicate modifi che in post-processing sulle curve di luminosità al fi ne di rendere il colore più chiaro, assicurando in questo modo la corretta leggibilità fra le parti.

46 _{Si tratta delle maschere del Pappos pròtos, dell’Hegemòn Therapòn e dell’Etairikòn teleion, le quali}

presentano ancora tracce evidenti della policromia originale. La scelta è stata veicolata dal fatto che, di questi esemplari, si possiedono molte documentazioni iconografi che e bibliografi che.

47 _{Blender consente di colorare tutte le facce del poligono, oppure soltanto le normali. È possibile}

selezionare anche semplicemente dei sotto-elementi, attraverso operazioni di masking per facce. Questa opzione, detta ‘face selection masking for painting’, consente di isolare parti ben defi nite del modello, e si è prestata particolarmente adatta per il riempimento uniforme dell’intradosso delle maschere.

48 _{La toolshelf del painting per texture, al pari dei comandi di Sculpting consente diverse operazioni di} addiction, subtraction, blur, brush, draw, lighten, mix e multiply.

Fig. 197: Pornobòskos, il

frammento di intero conserva gli attributi colore originali, mentre sulla ricostruzione è stato applicato un colore medio uniforme (sotto-tono della texture del frammento) sulla base del criterio della zona neutra, Blender.

Fig. 198 a

Fig. 198 b

colorazione è avvenuta per aggiunta, sottrazione o mescola di strati di colore diversi49

(fi gg. 201 e-f-g-h). Questo ha reso le transizioni più morbide e fl uide e ha assicurato il passaggio armonico da una nuance di colore all’altra, rendendo il risultato

estremamente più realistico (fi gg. 201 i-l). Infi ne, ogni maschera è stata ‘lucidata’ in maniera uniforme per dare quell’effetto smaltato, simulando in questo modo l’applicazione analogica dello strato protettivo del caolino, quasi sempre presente nelle terrecotte liparesi.

Una volta completata la colorazione del modello, si è poi passati alla modalità di

baking texture, che ha permesso di generare una mappa UV di quanto era stato

colorato ex novo. L’edit-editor di Blender è stato funzionale alla creazione di una griglia, che ha individuato la morfologia degli strati-colore applicati in precedenza sul modello, e sviluppata bidimensionalmente sul piano (fi g. 201 m). Quindi, si è proceduto alla ‘cottura’ su base 1024 x 1024 px (Baking vertex color), e alla creazione del nuovo materiale texturato, che è stato applicato automaticamente alla mesh (fi g. 201 n). Dopo la cottura delle texture, è stato eseguito un editing delle immagini, modifi cando le curve di colore e attribuendo dei fi ltri più caldi o più freddi, al fi ne di rendere il modello più realistico e idoneo a un’eventuale fase successiva di prototipazione50 _.

49 _{Blender consente anche la possibilità di cambiare l’intensità di raggio, di applicazione e di opacità}

d’azione del pennello.

50 _{Queste operazioni saranno meglio esplicitate nel prossimo capitolo, nel paragrafo relativo alla}

prototipazione rapida 3D di alcuni reperti. Alla pagina precedente:

Fig. 198 a-b-c: esempio

del calcolo del colore-master (medio) per il criterio della cosiddetta zona neutra. Ciascun colore è stato calcolato a partire dalla media ponderata dei colori dominanti delle texture del frammento di intero di partenza (a. maschera del Dioniso; b. maschera del Servo principale; c. maschera dell’Etera perfetta). Nel centro si nota istogramma con grafi co a colonna calcolato su una color-chart di venti colori,

MATLAB.

Su questa pagina:

Fig. 199: maschera

dell’Etera perfetta reintegrazione dello strato di colore originale, Blender.

Fig. 200: maschera

del Servo principale, reintegrazione dello strato di colore originale, Blender.

Fig. 199

Fig. 201 a Fig. 201 c Fig. 201 e Fig. 201 g Fig. 201 i Fig. 201 m Fig. 201 n Fig. 201 l Fig. 201 h Fig. 201 f Fig. 201 d Fig. 201 b