u n modello affIdaBIle Per Il c ultural h erItage
3.3 verso Il concetto dI fast survey Per l’effIcIentamento deI ProcessI Informat
La scelta delle strumentazioni a disposizione per la traduzione digitale dei manufatti in modelli necessita di una riflessione attenta sulle categorie di ripresa in grado di fornire i dati necessari alla riproduzione di differenti livelli di dettaglio. La rappresentazione di un oggetto architettonico non può sottrarsi all’azione di comprensione, di lettura del dato acquisito e alla successiva traduzione e lettura ed interpretazione che avviene tramite i processi di elaborazione della conoscenza che si attivano nel momento nella fase di comprensione.
L’esigenza di una rappresentazione digitale nasce da una volontà, una richiesta specifica, le due cose non possono essere svincolate. La necessità di uno specifico tipo di analisi è il motore di azione delle attività di rilievo che vengono conseguentemente progettate sulla base di obiettivi specifici. Sulla base di questa tendenza viene posta una riflessione sul rapporto tra innovazione strumentale e i sistemi di rappresentazione. Le differenti possibilità strumentali a disposizione nel settore dei beni culturali possono costituire nuovi strumenti di indagine e visualizzazione scientifica, tenendo conto delle dimensioni di lettura delle complessità e intelligibilità all’interno dello spazio grafico di rappresentazione. I database informativi moderni, fanno uso delle tecniche del rilievo digitale per la realizzazione della base conoscitiva e la qualificazione e quantificazione degli spazi tradotti nelle coordinate spaziali delle nuvole di punti. Questi dati 3D vengono generalmente utilizzati per una documentazione accurata, conservazione digitale, visualizzazione e analisi.
In accordo con López & Barrera-Vera, nella valutazione della tipologia di dispositivo di cattura di massa deve essere effettuata sulla base delle geometriche degli elementi architettonici oggetto che devono risultare leggibili all’interno del metadato della nuvola di punti24. Le caratteristiche strumentali più influenti sono: risoluzione, accuratezza, tempi, e la disponibilità della texture RGB dei punti.
Al giorno d’oggi, la quantità di dataset 3D disponibili è aumentata esponenzialmente da strumenti suddivisi in riferimento al carattere delle operazioni di rilievo dal livello della macro-scala al livello del rilievo del la microscala. Gli strumenti e le procedure anno dopo anno affinano sensori e tecniche cercando di rendere i processi dall’acquisizione dei dati grezzi alla rielaborazione di questi sempre più automatizzati possibile. Lo scopo è quello di definire procedure a basso costo basate sui concetti del rilievo
tradizionale estesi all’acquisizione strumentale, riducendo tempistiche e offrendo all’end-user un prodotto “facile” da usare e garante di un risultato affidabile dal punto di vista metrico25.
Come avviene durante la fase di modellazione digitale il nodo della definizione del progetto di rilievo è domandarsi - Che livello di dettaglio voglio raggiungere attraverso il rilevo? Qual’è lo scopo? - definendo quindi in primis a che macro categoria appartiene il mio oggetto studio (scala urbana, edificio o oggetto) e di conseguenza che tipo di letture saranno oggetto dei dati acquisiti (volumetrie, definizione degli elementi superficiali, analisi dei dissesti). Sulla base di un processo di layering dei dati informatici del grado di dettaglio della rappresentazione, come accade per le mappe tematiche la cui rappresentazione sfrutta il concetto di
zooming, ovvero una stratificazione informativa basata sulla separazione dei diversi layer di dati in modo da agevolare la lettura in base alle esigenze dell’osservatore26. Tale principio può essere applicato anche alla strutturazione di database informativi attraverso l’impiego di un rilievo di tipo integrato, utilizzando strumenti per la diversificazione della granularità del dato in modo da snellire le procedure di analisi. L’avvento dei sistemi di modellazione informativa ha incentivato lo sviluppo di tecnologie rivolte alla digitalizzazione fast 3D incentivano la progettazione di strumenti per l’acquisizione dei dati che mirano alla riduzione dei tempi e di acquisizione pur mantenendo una buona qualità del livello di dettaglio della superficie morfologica. Strumenti che nascono per l’approccio definito Scan-to-BIM, secondo il quale il dato geometrico viene derivato direttamente dalla nuvola di punti o attraverso processi di riconoscimento automatico tramite specifici software o tramite l’estrusione e la modellazione di componenti locali all’interno del progetto di modello, senza ricorrere a librerie di oggetti precostituite27.
Tale tendenza è dimostrata dalle nuove features inserite all’interno della progettazione di nuovi strumenti di acquisizione, appartententi a diversi range di prezzo, vengono oggi progettati con l’estensione a nuove feature. Come nel caso dello scanner Leica BLK360, che permette l’annotazione in loco direttamente sulla nuvola di punti agevolando il coordinamento documentale, strumento progettato per ridurre al minimo il lavoro manuale a vantaggio dei processi automatici. I paradigmi del mercato mutano così radicalmente in tempi molto stretti, le iniziative delle imprese private e pubbliche devono tradursi nella rapida adozione di catene del valore digitali, come elemento strategico di ripresa, crescita e accelerazione.
Fig.8 Sperimentazione di rilievo speditivo, mettendo a confronto tre differenti tipologie strumentali in termini di qualità di dato e di tempi di
Fig.9 Le diverse tipologie di acquisizione strumentale permettono un differente livello di dettaglio di lettura, a ciascun livello di lettura è
La tendenza è quella di diminuire sempre di più il tempo che intercorre tra fase di acquisizione del dato grezzo e fase di registrazione, attraverso l’introduzione o di processi automatizzati, eseguibili anche il loco, di allineamento delle nuvole di punti o attraverso l’uso di protocolli di registrazione tramite algoritmi di riconoscimento e allineamento automatico. Per quanto i processi di automatizzazione riducano notevolmente i tempi dedicati all’acquisizione e alla rielaborazione è necessario un attento controllo critico delle diverse fasi da parte dell’operatore per garantire l’accuratezza delle informazioni morfometriche generate dalla fotogrammetria e dall’acquisizione laser scanner grazie ad azioni di ottimizzazione della trama del modello. La ricerca di facilità di utilizzo, riduzione dei tempi di ripresa e automatizzazione delle fasi di registrazioni del dato sembrano essere fattori che accomunano le diverse categorie presenti sul mercato.
Da strumenti progettati per la ripresa di carattere estensivo come tecnologie di tipo mobile LiDAR, SLAM, UAV, che unitamente a sistemi GPS e INS/IMU permettono azioni rapide di acquisizione, localizzazione e georeferenziazione del dato con un livello di dettaglio e un indice di accuratezza dell’ordine del centimetro su distanze di 100 m, laser scanner a lungo raggio con registrazione automatica della portata di oltre 800 m con un indice di accuratezza dell’ordine del millimetro. Scendendo di scala, strumenti di tipo TLS con
range di ripresa più ridotti dai (300, 200, 150 m) adatti alla ripresa a livello dell’edificio con un’accuratezza dell’ordine del millimetro circa, questa varia a seconda del modello dello strumento circa 2,5 mm su 25 m), per arrivare alle scansioni di dettaglio utilizzando strumenti a luce strutturata per la digitalizzazione di opere che hanno un indice di accuratezza dell’ordine di 0,05 mm. Le soluzioni di tipo mobile, in particolare, permettono azioni rapide di acquisizione per la
Fig.10 Il centro
storico di Cattaro che è stato oggetto di una sperimentazione di acquisizione Fast Survey utilizzando sistemi laser scanner mobile, e sistemi a pilotaggio remoto.