METODOLOGIA DELLA RICERCA 1 Premessa
43 HARRIS 1983; BROGIOLO 1988; BOATO 2008; BROGIOLO-CAGNANA 2012.
Fig. 14 - Percentuale dello stato di conservazione dei fabbricati
elementi epigrafici in rapporto con le murature.
Per la lettura degli elevati è risultato di fondamentale importanza lavorare con i rilievi prospettici, realizzati appositamente con la tecnica fotogrammetrica di Image Based
Modeling (IBM)44. Negli ultimi anni, questa tecnica ha visto una diffusione esponenziale nella
documentazione di scavo e dei monumenti storici45, rivelandosi un ottimo compromesso in
termini di qualità, costi e tempistica.
Nel nostro caso, la prima fase operativa del rilievo ha previsto l’impostazione di una rete topografica tramite il posizionamento dei necessari punti di controllo, che sono stati misurati singolarmente con una stazione totale (Leica TPS700)46; questo passaggio è
risultato determinante, nel caso di rilievi complessi e quindi per l’unione dei vari prospetti di un unico corpo di fabbrica. Il successivo step ha riguardato l’acquisizione delle immagini digitali con riprese fotografiche da terra e dall’alto: le prime sono state effettuate con una fotocamera reflex (Nikon D7000) mantenendo costanti sia i parametri di lunghezza focale che di diaframma, mentre per le seconde ci siamo avvalsi di un quadricottero DJI Phantom 2, sul quale è stata installata una action camera (GoPro HERO 4, black edition).
Dal lavoro sul campo, siamo quindi passati all’elaborazione delle immagini al calcolatore con il software Agisoft Metashape Professional, basato sulla tecnica di Structure From Motion
44 REMONDINO 2014.
45 In particolare REMONDINO 2011; RUSSO et alii 2011; D’ANDREA-BARBARINO 2012; CALLIERI et alii 2011; ARRIGHETTI 2012b; DELL’UNTO 2014; SORDINI et alii 2015.
46 Strumentazione messa a disposizione dal Laboratorio di Archeologia dei Paesaggi e Telerilevamento dell’Università di Siena (Lap&T).
(SFM). Grazie a questa applicazione abbiamo portato a termine i seguenti passaggi: - calibrazione delle foto;
- allineamento delle immagini e creazione di una nuvola di punti densa (dense point cloud); - realizzazione della mesh poligonale47;
- mappatura delle textures sulla mesh; - esportazione di ortofoto in scala metrica.
Le letture stratigrafiche di ogni singolo prospetto sono state quindi digitalizzate all’interno del GIS, utilizzando come base le ortofoto prodotte e adottando la rappresentazione grafica lineare per le USM negative e quella poligonale per le USM positive. Lavorare in ambiente GIS ha consentito di relazionare attraverso la funzione “join” le tabelle degli attributi delle USM con quelle più ricche di informazioni del DBMS, e conseguentemente di realizzare viste tematiche di diversa colorazione.
La facoltà di esportare da Photoscan anche modelli 3D nei più comuni formati (obj, collada, ecc), ha permesso di sperimentare in alcuni casi una lettura stratigrafica tridimensionale e la gestione dei dati in ambiente GIS 3D48. Ciò è stato realizzato anche grazie alle ultime
versioni del software che hanno introdotto strumenti di disegno vettoriale con i quali è stato possibile tracciare le singole unità stratigrafiche murarie o le varie fasi costruttive direttamente sulle superfici della mesh.
Utilizzando un altro programma open source, Cloud Compare 2.10, abbiamo suddiviso il modello 3D con lo strumento “segment”, sulla base dei poligoni rappresentativi delle fasi/ USM precedentemente importati in formato Autocad (.dxf). Le porzioni ritagliate sono state quindi elaborate in Photoscan per una nuova “texturizzazione” e quindi salvate nel formato “collada” (.dae). Il passaggio finale ha previsto l’importazione delle meshes in ArcScene, (estensione tridimensionale di Esri ArcGis 10.5) attraverso la funzione “import 3D files”, trasformando di fatto i modelli in shapefiles (.shp) dotati di tabella degli attributi relazionabile con il database.
Nei casi più esaustivi, inoltre, è stato sperimentata anche una ricostruzione interpretativa dei fabbricati, ricorrendo ai software di modellazione tridimensionale quali Blender 2.79b e Trimble SketchUp. Il tutto è stato realizzato utilizzando come base di partenza il rilievo 3D e le varie misurazioni effettuate sul campo.
L’ultimo aspetto dello studio dell’edilizia storica si è focalizzato sull’indagine degli elevati rinvenuti nel contesto di due scavi archeologici: Pava e S. Pietro d’Asso. Tutto ciò è stato stimolato anche dalla necessità di integrare da un punto di vista qualitativo i dati già ottenuti, e, soprattutto, di estendere le informazioni verso cronologie più alte, comprendendo cioè quelle fasi tardo antiche e altomedievali, praticamente non rappresentate dalle strutture sopravvissute nel territorio.
Lo studio delle emergenze murarie ha rispettato la consueta prassi operativa ed ha previsto una classificazione basata sulla tipologia dei materiali e sulle tecniche di apparecchiatura. Nello specifico, per ogni unità stratigrafica muraria (USM) è stata compilata un’apposita
47 Talvolta per questo passaggio abbiamo adottato il software open source Meshlab e in specifico il filtro “poisson surface reconstruction”, che consente una gestione più personalizzata dei parametri. Vedi anche D’ANDREA-BARBARINO 2012, pp. 234-235.
Fig. 18 - Fasi di elaborazione del modello 3D (a sinistra) e di lettura stratigrafica tridimensionale (a destra) Fig. 17 - Vista tematica ottenuta tramite una relazione con il DBMS
scheda cartacea, successivamente inserita nel un database alfanumerico, corredato dalla documentazione grafica e fotografica. Le procedure di rilievo si sono avvalse delle tecniche fotogrammetriche sopra descritte che nel caso specifico, sono state sperimentate sporadicamente a Pava fin dalle prime campagne, e sistematicamente impiegate solo dal 2013. Questo ha permesso di registrare interamente la singola USM restituendo un modello in tre dimensioni georeferenziato e misurabile, dal quale è stato possibile estrarre planimetrie e sezioni.
Tuttavia, la complessità delle stratigrafie del sito di Pava evidenziate da un progetto ultra decennale, ha reso necessario un intervento molto più meticoloso rispetto al sito di S. Pietro d’ Asso, indagato da una singola campagna di scavo della durata di circa un mese e comunque già oggetto di una pubblicazione49. Per questo motivo abbiamo ritenuto appropriato
dedicare al contesto di Pava un paragrafo più dettagliato, ritagliando il necessario spazio per argomentare l’evoluzione dell’edilizia e delle tecniche costruttive.
49 HOBART et alii 2012.
Fig. 189- Ricostruzione ipotetica della torre di avvistamento di Montalceto, realizzata in base al rilievo 3D effettuato
Capitolo 4