Integrazione e sviluppo di nuove metodologieper il rilievo archeologico. Il complesso delle Terme di Agnano

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PUTEOLI. STUDI DI STORIA ED

ARCHEOLOGIA DEI CAMPI FLEGREI

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI

“L’ORIENTALE”

Studi di storia ed archeologia dei Campi Flegrei

NAPOLI 2016 NAPOLI 2016

ISBN 978-88-6719-136-9

a cura di

Giuseppe Camodeca - Marco Giglio

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Lo stadio di Cuma 3

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI “L’ORIENTALE” DIPARTIMENTO ASIA,AFRICA E MEDITERRANEO

PUTEOLI. STUDI DI STORIA

ED ARCHEOLOGIA DEI CAMPI FLEGREI

a cura di

GIUSEPPE CAMODECA -MARCO GIGLIO

NAPOLI 2016

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4 Indice

L’immagine di copertina è tratta da A. M. Bejarano Osorio, Una Ampulla de vidrio

decorada con la planta de la ciudad Puteoli, in Memoria, Mérida Excavaciones Arqueológicas,

8, 2002 (2005), 513-532

Volume pubblicato con i fondi del progetto PRIN 2010-2011, Unità B, Colonie e Municipi

della Campania romana, diretta dal prof. G. Camodeca, Università degli studi di Napoli

“L’Orientale”

ISBN 978-88-6719-136-9 Prodotto da

IL TORCOLIERE • Officine Grafico-Editoriali d’Ateneo UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI “L’Orientale” finito di stampare nel mese di Dicembre 2016

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Lo stadio di Cuma 5 INDICE G.CAMODECA Presentazione ... 7 Puteoli G.CAMODECA

Nuove dediche puteolane di età augusteo-tiberiana poste da un gruppo di liberti ... 11

Puteoli - Cumae

G.CAMODECA

Unguentarii e turarii in Campania: nuovi dati da Puteoli e Cumae ... 23

Cumae

S.IAVARONE

Tra pubblico e privato: funzione ed evoluzione dei marciapiedi alla luce di un nuovo contesto dall’abitato di Cuma ... 43

G.SORICELLI

Terra sigillata "puteolana" al Museo Civico "Giuseppe Barone" di

Baranello (Cb) ... 67

Baiae e Bauli

S.IAVARONE –M.STEFANILE

Il relitto di età augusteo-tiberiana nei fondali di Bacoli (NA) ... 89

Misenum

A.PARMA

Le epigrafi recuperate nel porto di Miseno presso Punta Terone ... 123

A.CUDEMO

Miseno. Il complesso termale di via Dragonara ... 135

Liternum

P.GARGIULO –M.GIGLIO

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6 Indice

Tra Neapolis e Puteoli

T.BUSEN

L’odeion della Villa Imperiale del Pausilypon: nuove ricerche sulla

progettazione architettonica in epoca romana ... 211

M.GIGLIO et alii Nuove indagini presso il complesso archeologico di età romana delle Terme di Agnano ... 233

R.CATUOGNO Integrazione e sviluppo di nuove metodologie per il rilievo archeologico. Il complesso delle Terme di Agnano ... 259

G.FERRARI Aqua Augusta della Campania: lo speco di Macrinus ... 273

A.PALMENTIERI Un sarcofago a ghirlande di produzione campana dal territorio di Pianura. Considerazioni sulle officine regionali d'età imperiale ... 297

Schede epigrafiche 1. Puteoli (G. Camodeca) ... 320

2. Puteoli (A. De Carlo) ... 323

3. Puteoli (U. Soldovieri) ... 325

4. Puteoli (M. Castiglione) ... 327

5. Puteoli (M. Castiglione) ... 330

6. Puteoli (U. Soldovieri) ... 333

7. Misenum (A. Parma) ... 335

10. Misenum (U. Soldovieri) ... 344

11. Misenum (U. Soldovieri) ... 348

12. Misenum – ma Roma (A. Parma) ... 351

13. Incertae originis (Puteoli?) (G. Corazza) ... 355

14. Neapolis (Pausilypum) (S. Russo) ... 357

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PRESENTAZIONE

Nell’ambito del programma dell’unità PRIN dell’Orientale su colonie e

municipii della Campania romana chi scrive ha voluto dedicare un volume alle

città dei Campi Flegrei (Puteoli, Cumae, Misenum e zone limitrofe), invitando a collaborare al progetto alcuni studiosi, fra i quali non pochi giovani e meno giovani suoi allievi, per cui si può ben sperare in una continuità di ricerche in questo campo, svolte con passione e rigore di metodo.

In tal modo si riprende, dopo un silenzio di molti anni, negli scopi e nei temi di studio la Rivista Puteoli. Studi di Storia antica. Questa Rivista nacque per iniziativa di un gruppo di persone, fra cui il sottoscritto, e per la lungimiranza e la sensibilità culturale dell’avv. Mario Manduca, allora Presidente dell’Azienda del Turismo di Pozzuoli. Nata a Pozzuoli, quella Rivista seppe superare nei suoi tredici anni di vita (1977-1991) ogni localismo e guadagnarsi la stima scientifica internazionale, come fu riconosciuto persino in una sede notoriamente non tenera nei suoi giudizi come il Journal of Roman Studies in una recensione del 1993 all’ultimo volume allora apparso (p. 194 s.). Purtroppo gli elogi della prestigiosa rivista inglese suonarono come un necrologio, perché già dall’anno precedente Puteoli aveva definitivamente cessato le pubblicazioni. Non si ripeteranno qui i motivi, per lo più finanziari e burocratici, che portarono alla fine di quell’importante iniziativa culturale, che ha lasciato un vuoto finora non colmato.

Chi scrive, unico superstite tra i fondatori di quella Rivista, con la pubblicazione di questo volume, che, come detto, di Puteoli riprende i temi di studio e in parte anche il titolo, ha inteso farla rinascere in forme nuove, con collaboratori per lo più giovani, che non di rado sono stati suoi allievi. Si tratta, per così dire, di un numero zero, nella speranza che iniziative ora in corso consentano di riprendere con continuità, al limite in rete, il programma con cui Puteoli nacque anni fa e mantenerne il livello e l’interesse scientifico. Sono sicuro che a queste notizie gli amici con cui realizzammo la prima serie di studi (in primis Mario Manduca e Angelo D’Ambrosio) saranno soddisfatti.

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Liternum, villa romana in loc. Pagliarone 209

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RAFFAELE CATUOGNO

INTEGRAZIONE E SVILUPPO DI NUOVE METODOLOGIE PER IL RILIEVO ARCHEOLOGICO.

IL COMPLESSO DELLE TERME DI AGNANO

Per quanto riguarda il rilievo dei monumenti in campo archeologico si sta assistendo ad un cambiamento di metodologia legato allo sviluppo di tecnologie sempre più specializzate e all’interesse che la comunità scientifica dimostra per le tecniche di acquisizione di dati tridimensionali. L’utilizzo di tali tecnologie nel cantiere archeologico è sempre più usuale, per l’acquisizione di informazioni dimensionali, colorimetriche e materiche e per la redazione della documentazione descrittiva (grafica e testuale). Del

workflow si conoscono i limiti di impiego sia nella fase di acquisizione che di

post-processamento dei dati. Possiamo suddividere le tecnologie, acquisite o in fase di sperimentazione, in base a due famiglie di sensori, attivi e passivi. Sui primi si basano i laser scanner (TLS), range-based modeling, i lidar, mentre sui secondi i sistemi basati sulla fotografia, fotogrammetria e fotomodellazione.

Quest’ultima è una tecnologia digitale basata su algoritmi di riconoscimento delle feature (SIFT, SURF), sviluppati nell’ambito della

Computer Vision che consente la creazione, a partire da immagini raster, di

una nuvola di punti (dense stereo matching). L'innovazione in questa tecnica e le sue peculiarità si possono riassumere nel principio low-cost che caratterizza tale tecnologia, che si avvale di strumentazione molto più economica se confrontata ad attrezzatura per il rilievo laser scanner. Infatti per l’acquisizione si può utilizzare una comune macchina fotografica digitale, con opportuni accorgimenti. Inoltre lo sviluppo dei software per l'elaborazione ed il post-processamento dei dati è portato avanti sia in ambito commerciale che open source. La fotomodellazione non sostituisce le altre metodologie ma, soprattutto in ambito archeologico, va integrata con sistemi di acquisizione dati 3D come la fotogrammetria o il laser scanning. Le sperimentazioni e l’utilizzo di queste nuove tecnologie richiede la codifica di una pipeline per la definizione di uno standard durante le fasi di acquisizione e, soprattutto, di post-processamento dei dati.

Questo testo si propone come ulteriore contributo nella sperimentazione sull’integrazione di tecnologie digitali e metodologie tradizionali nel campo del rilevamento, sulle carenze e le potenzialità della modellazione 3D da

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260 RAFFAELE CATUOGNO

immagini, e sull’utilizzo di quest’ultima come strumento applicativo nell’indagine metrica e topologica di un sito archeologico. In quest’ambito è stato condotto un lavoro di indagine conoscitiva riproponendo i dati acquisiti secondo due aspetti fondamentali, uno inerente la documentazione scientifica ed uno la comunicazione.

Il sito

Questo contributo è stato possibile grazie alla campagna di scavo condotta dal Dott. Marco Giglio, responsabile delle ricerche in corso nel sito delle Terme Romane di Agnano, con cui collaborano studenti dell’Università degli Studi di Napoli “l’Orientale”.

Lo studio del Com-plesso Termale di Agna-no (fig.1) fa parte di una serie di sperimentazioni in contesti archeo-logici volti ad individuare un adeguato processo di documentazione in con-testi con difficile accessi-bilità. L’attività di ricerca si avvale di metodologie di analisi e tecniche di rilevamento tridimensio-nale adottate per la definizione di un mo-dello interpretativo in cui le informazioni e i dati reperiti, sono organizzati, gestiti ed elaborati me-diante un linguaggio idoneo ad esprimere e rappresentare l’oggetto indagato.

Il principale obiettivo delle campagne di rilievo è quello di eseguire un rilievo tridimensionale ad alta definizione, mediante l’uso integrato di tecniche avanzate, al fine di definire e disporre di un modello attraverso il quale esplorare le morfologie, le connessioni e le relazioni tra le parti, nonché di redigere ed elaborare efficaci rappresentazioni che arricchiscano l’apparato documentario, tecnico e scientifico, interrogabile nei molteplici e differenti

Fig. 1 − Complesso termale di Agnano, veduta della zona oggetto di studio.

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Integrazione e sviluppo di nuove metodologie per il rilievo archeologico … 261

utilizzi. In questo ambito e in questa fase si sono dovuti escludere i rilievi di strutture che non garantiscono di operare in condizioni di sicurezza.

Le difficoltà dovute all’orografia del luogo hanno determinato l’utilizzo di due tecniche in particolare che, appoggiandosi ad un rilievo topografico, hanno consentito l’acquisizione della consistenza sia planimetrica che tridimensionale del complesso archeologico.

Il complesso si sviluppa su più livelli, alcuni ancora poco visibili ed altri inesplorabili a causa della fitta vegetazione che ricopre l’area. Il progetto ha avuto come obiettivo, specificamente archeologico, la ricostruzione del sistema di cisterne, di cunicoli di adduzione del calore e la configurazione del sito attraverso il rilievo fotografico da drone dell’area posta in forte pendenza a ridosso di una collina e la scansione laser dei passaggi/cunicoli ipogei insieme a quelle parti che a causa della vegetazione non è possibile acquisire con la fotomodellazione. Successivamente le foto sono state elaborate in un software che utilizza algoritmi di Structure From Motion, le scansioni laser in software per il processamento di nuvole di punti e tutti i dati convogliati all’interno di un ambiente grafico comune per l’integrazione e la costruzione del modello.

Si è proceduto al rilievo in due fasi: nella prima si è proceduto all’acquisizione attraverso SAPR (sistemi aeromobili a pilotaggio remoto) di immagini aeree sia nadirali che a differenti angolazioni da utilizzare nei software di fotomodellazione. Il processo è stato finalizzato alla ricostruzione dello stato di fatto ed alla creazione di modelli tridimensionali, e come strumento d’indagine per la creazione di ortofotopiani del sito. In una seconda fase, attraverso l’uso di uno scanner laser, si è proceduto all’acquisizione di diverse nuvole di punti nei passaggi ipogei; i rilievi sono stati successivamente digitalizzati in ambiente CAD. Per il rilievo d’appoggio è stato utilizzato un GPS, mentre le battute di aggancio delle singole scansioni al rilievo topografico sono state effettuate con una stazione totale integrata.

Pianificazione e scelta della metodologia

L’acquisizione dei dataset non è stata agevole per le condizioni di illuminazione e la presenza di vegetazione. Parte del complesso, infatti, si trova su un pendio difficilmente accessibile, con aree il più delle volte limitate e coperte da alberi. L’esperienza di rilievo ha costituito, pertanto, una interessante applicazione di integrazione di tecnologie diverse, il cui esito, in questa prima fase di ricerca, può considerarsi soddisfacente, avendo già consentito alcune ricostruzioni parziali.

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L’acquisizione fotografica con SAPR ha richiesto un progetto preliminare di ripresa, basato su una mappatura delle aree di interesse con Mission Planner (fig.2), un tool di gestione che consente, utilizzando Google Maps, la creazione del piano di volo attraverso waypoints, attraverso l’impostazione del percorso, del numero di scatti, ed il valore della ground resolution. E’ stato possibile così tenere conto dei fattori operativi ed ambientali che potevano influire sulla restituzione in modo da assicurare la massima copertura della zona da rilevare. I fattori di cui tenere conto quando si redige il progetto di ripresa, che variano in funzione dei software scelti per la gestione dei dati acquisiti, sono influenzati dalle condizioni di illuminazione del contesto, dalle caratteristiche materiali dell’oggetto da rilevare, dalla corretta messa a fuoco degli oggetti da rilevare in tutti i fotogrammi da utilizzare, dalla corretta posizione di scatto e sovrapposizione delle immagini in modo che l’angolo tra una presa e l’altra sia di circa 5-10 gradi e la sovrapposizione (overlap) sia di circa il 70% ed, infine, alla scala di risoluzione richiesta per il rilievo.

Fig. 2 − Mission Planner, pianificazione della missione con settaggio dei parametri di acquisizione, il sito è stato circoscritto ed in base al GSD (ground sample distance), la focale della camera su drone e l’overlap, è stata calcolata l’altezza di volo, la distanza tra le strisciate, il numero di scatti.

Metodo image-based modeling

Il workflow dall’acquisizione al prodotto finale è fondamentalmente suddiviso in due parti: l’acquisizione dei fotogrammi tramite tecnologia a sensori passivi e l’estrazione ed il filtraggio dei dati acquisiti ed il loro

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successivo post-processamento, attraverso l’utilizzo di più software dedicati.

Nel corso della prima le diverse fasi in cui essa si suddivide si possono sintetizzare, sul campo, nel sopralluogo per pianificare il volo, nella scelta delle metodologie e tecnologie più appropriate, nella pianificazione del progetto di ripresa e nell’acquisizione dei dati metrici e fotografici, mentre quelle a tavolino si articolano in acquisizione dei dataset di immagini, suddivisione in chunk, camera calibration, build sparse cloud, dense cloud,

building geometry e texture projection, quindi il post-processamento del dato

acquisito che prevede filtraggio dei dati, elaborazione, image-based modeling, ovvero passaggio al modello poligonale texturizzato attraverso l’utilizzo di immagini, editing ed infine restituzione di grafici bidimensionali tradizionali, quali piante, prospetti, sezioni, ricavati dal modello 3D; misurazione di grandezze dimensionali ed estrapolazione di viste prospettiche e/o assonometriche, interpretazione e divulgazione dei dati, possibile esportazione del modello in ambiente di modellazione 3D per la creazione di fotopiani, video ed animazioni virtuali realistiche, finalizzate, per esempio, alla visualizzazione su web.

Date le condizioni del sito e l’impossibilità di utilizzare il laser scanner per il rilievo dell’intero complesso, si è adottato, nell’ottica di colmare le lacune presenti nella nuvola di punti acquisita con lo scanner e di ottenere una più completa rappresentazione della complessità, il metodo fotogrammetrico digitale; in particolare per questa sperimentazione si è utilizzato lo Structure From Motion (SfM) che consente di ricostruire la forma del manufatto attraverso la collimazione di punti da un dataset di immagini. La SfM estrae informazioni metriche dalle singole foto, calcola i parametri fotografici e mette in relazione più foto, restituendo le coordinate nello spazio dei punti che definiscono l’oggetto.

Al termine della prima fase del calcolo, la SfM costruisce una nuvola di punti, con il colore acquisito con le fotografie, generando un modello spaziale di punti (range imaging) (fig.3).

Nell’ambito della Computer Vision sono state effettuate numerose sperimentazioni e miglioramenti in merito all’automazione dell’orienta-mento delle fotografie e alla ricerca dei punti omologhi (tie points). L’acquisizione di dati spaziali attraverso lo Structure From Motion utilizza una serie di algoritmi come SIFT (Scale-invariant feature transform) e SURF (Speeded Up Robust Features ) che estraggono punti “notevoli” o tie points, omologhi in diversi fotogrammi e individuano i parametri di orientamento interno e esterno.

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Fig. 3 − Agisoft photoscan, workflow, calcolo dei punti di presa dei fotogrammi del dataset con creazione della sparse cloud, generazione della dense cloud.

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Nella fase suc-cessiva gli algo-ritmi di DSM (Dense Image

Mat-ching)

costruisco-no una nuvola di punti densa (dense

cloud), che

attra-verso interpola-zione con triangoli (TIN Triangulated

Irregular Network)

restituirà una su-perficie tridimen-sionale. Sulla su-perficie proietta una texture ricava-ta dalle foto di partenza, creando così un modello tridimensionale del sito contenente anche le informa-zioni colorimetri-che (fig.6).

In questa spe-rimentazione si è utilizzata una GoPro Hero3, scegliendo la focale in base alla distanza possibile tra superficie da fotografare e i limiti dell’in-gombro. È seguita poi la calibrazione della macchina fotografica utilizzando il software Agilens di Agisoft per individuare i parametri di orientamento interno e orientamento esterno. I fotogrammi sono stati acquisiti in successione e in diversi step in modo da mappare completamente la superficie. Le foto sono state raggruppate in dataset e suddivise in chunck da inserire nel software. Due le calibrazioni realizzate, avendo adottato due diverse focali, poi immesse nel software. A queste fasi è seguita l’elaborazione della nuvola sparsa prima e della nuvola densa poi. La nuvola di punti, orientata, esportabile in diversi software di processing, come Pointools, rappresenta un modello tridimensionale dal quale ricavare sia ortofoto che un modello in software 3D. In Photoscan è

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stato possibile creare delle mesh, dalle quali esportare ortofoto di grande precisione che sono state poi importate successivamente in Autocad.

È stato necessario l’utilizzo di target, posizionati e collimati mediante stazione totale per il confronto con il rilievo topografico e per scalare le ortofoto prodotte dal software.

Una seconda sperimentazione è stata eseguita, usando gli stessi fotogrammi, per creare un modello tridimensionale con il software open source VisualSFM, meno restrittivo sulle caratteristiche dei fotogrammi da elaborare, utilizza sempre il SIFT per la ricerca delle corrispondenze ma per la costruzione della nuvola densa utilizza il tool PMVS/CMVS (Patch-based

Multi-view Stereo Software/Clustering Multi-View Stereo) di Yasutaka

Furukawa.

Il metodo utilizzato ha restituito una buona risposta, sia per i tempi di acquisizione sul campo che per i tempi di processamento rispetto al rilievo con il laser scanner. Per contro è un metodo che deve essere integrato e supportato dal rilievo diretto che diventa indispensabile sia per le verifiche metriche che per una conoscenza concreta del bene in esame.

Con Agisoft Photoscan è possibile creare modelli 3D a partire da un’insieme (.jpg o camera RAW che il software gestisce in maniera nativa), salvare i modelli creati (.obj, .fbx, .ply) e, quindi, gestirli con software di modellazione. Photoscan e VisualSFM, sfruttando gli algoritmi SIFT (Scale

Invariant Feature Transform) della computer vision, sono in grado di

ricostruire i parametri della fotocamera digitale e di riconoscere automaticamente la corrispondenza pixel-pixel di punti omologhi tra fotografie consecutive. Quando ciò non avviene, ovvero in casi di illuminazione discontinua o poca sovrapposizione tra immagini o semplicemente per ottenere una maggiore qualità, l’operatore può intervenire collimando manualmente punti omologhi tra immagini consecutive (manual stitching con marker). Caratteristiche importanti dei due software utilizzati sono la possibilità di scegliere se ottenere un modello geometrico texturizzato o meno e l’opportunità di poter scalare il modello.

In Agisoft Photoscan i punti di rilievo battuti in campagna tramite stazione totale possono essere collimati o selezionando un punto noto nell’immagine (marker) ed immettendo le coordinate x,y,z oppure caricando i punti topografici battuti mediante file .csv; è possibile inoltre importare lunghezze di riferimento misurate sul campo tramite rilievo diretto (ovvero identificando i due punti estremi presi come riferimento presenti in almeno due immagini della scena ed inserendo la lunghezza nell’unità di misura scelta dall’operatore).

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Metodo range-based modeling

Le diverse esperienze nell’utilizzo di nuove tecnologie per il rilievo e quindi per l’acquisizione di dati metrici e materi-ci, attraverso l’uso della tecnologia a sensori otti-ci attivi, in particolare il laser scanner a modula-zione di fase (phase shift) CAM2 Laser Scanner Focus3D, ha permesso l’acquisizione di dati metrici utili a definire la topologia di parti del complesso altrimenti ir-raggiungibili con altra strumentazione o tecni-ca di rilevamento. I dati ot-tenuti hanno fornito un calco perfettamente rispondente al reale at-traverso il quale conse-guire rilevanti quantità di informazioni, grazie a semplificate modalità ope-rative che riducono di gran lunga i tempi di acquisizione, anche operando in condizioni non ottimali. Le operazioni di rilievo sono state precedute da un sopralluogo preliminare necessario alla progettazione delle fasi di rilievo e alla determinazione e individuazione delle scansioni da eseguire. Al fine di operare in modo efficace particolare attenzione è stata posta nel settaggio dello strumento tenendo presente che in alcuni passaggi ipogei non è stato possibile usare nè l’inclinometro nè la bussola per la presenza di forti campi magnetici, e nel posizionamento dei sei target sferici e di quelli a scacchiera, necessari per l’unione delle nuvole di punti, per i quali è stato costantemente verificato che risultasse sempre visibile la stessa terna di target su coppie di riprese consecutive. L’esperienza pregressa nell’utilizzo di tecnologie di nuova generazione ha favorito le fasi di raccolta dei dati sia per quanto

ri-Fig. 5 − PointCab, proiezione in Crystal Clear Technology con i punti di stazione dello scanner laser.

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guarda i tempi di acquisizione, sia per quanto concerne l’attendibilità e l’accuratezza dei valori. I dati ottenuti mediante scansione laser scanner hanno consentito di restituire valori dimensionali, generare ortofoto (fig. 5, 6, 7), elaborare modelli tridimensionali, estrarre textures e produrre foto sfe-riche.

Fig. 6 − PointCab, sezione in Crystal Clear Technology con I punti di stazione dello scanner laser.

Per il rilievo del sito sono state effettuate 36 scansioni in grado di ricostruire la configurazione dei cunicoli; un modello tridimensionale morfometrico, in cui forma e dimensione sono descritte tramite insiemi di milioni di coordinate atte a restituire le caratteristiche spaziali e tridimensionali del luogo con un’accuratezza estremamente elevata.

Il prodotto delle scansioni, visualizzato in una nuvola di punti caratterizzati da coordinate x,y,z, è una fotografia tridimensionale, formata da milioni di punti, che descrivono dettagliatamente la superficie dell'oggetto rilevato, e dalla quale è possibile ricavare informazioni dimensionali e colorimetriche.

Successivamente al rilievo in situ si è proceduto all’elaborazione dei dati acquisiti ponendosi come obiettivo la creazione di un modello tridimensionale dei tre passaggi ipogei e del loro collegamento. La pipeline di elaborazione inizia con il post-processamento dei dati grezzi ottenuti dallo scanner laser

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importando le nuvole di punti in FaroScene. Con tale software si possono eseguire operazioni come la visualizzazione, la pulizia dei dati primari eliminando eventuale rumore dovuto alla divergenza del fascio laser, la decimazione e il filtraggio dei dati, l’eventuale assegnazione ad un sistema di riferimento, la registrazione delle nuvole acquisite che può essere eseguita o mediante algoritmi di surface matching, in particolare l'algoritmo ICP (Iterative Closest Point), che allineano le parti comuni di scansioni adiacenti attraverso la minimizzazione della distanza tra esse, o mediante uso di target artificiali. La precisione ottenuta mediante suface matching è generalmente migliore di quella ottenibile mediante soli targets.

Fig. 7 − PointCab, sezione sul secondo passaggio ipogeo in Crystal Clear Technology con I punti di stazione dello scanner laser.

Il modello complessivo che si ottiene da queste operazioni può essere esportato in altri software come Pointools o PointCab oppure sempre all’interno di Faroscene si può procedere all'elaborazione bidimensionale attraverso produzione di ortofoto o sezioni; inoltre il modello può essere texturizzato per dargli una connotazione cromatica basata su colori reali.

Dopo il pre-processamento che filtra rumore e punti dispersi, si procede con la fase di registrazione delle singole scansioni stabilendo la scansione di partenza ed allineando ad essa tutte le altre applicando delle roto-traslazioni tra i diversi sistemi locali interni in modo da inquadrarle in un riferimento globale. Questo consente di georeferenziarle al sistema di riferimento attraverso le coordinate in comune dei target, e la successiva unione delle singole nuvole di punti in un unico complesso tridimensionale.

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Le coordinate dei punti sono determinate dal laser in coordinate sferi-che polari e ci vengono fornite in coordinate cartesiane (X,Y,Z). Il sistema di riferimento è proprio di ogni strumento e di ogni stazione di misura, SOCS (Scanner's Own Coordinate System). Nel rilievo delle cavità presenti nel sito archeologico sono stati impiegati essenzialmente due metodi di re-gistrazione: punti naturali e target artificiali. Il riconoscimento di punti omologhi avviene manualmente mediante attribuzione di nomi univoci ai singoli punti naturali presenti nei dati appartenenti alla zona di sovrappo-sizione tra due scansioni adiacenti; si devono definire manualmente alme-no 3 punti omologhi oppure dove possibile, due punti omologhi ed il valo-re dell’inclinometro. In particolavalo-re nelle cavità per il forte magnetismo so-no stati disattivati i sensori dello scanner, bussola ed incliso-nometro, perché inutilizzabili. Nella zona di sovrapposizione, la selezione dei punti deve essere sufficientemente precisa; difatti la valutazione avviene nell’intorno di ogni singolo punto ed in funzione dei parametri assegnati l’algoritmo di integrazione cerca il miglior adattamento. In questo modo si sono potute collegare tutte le scansioni, prive di punti di appoggio al rilievo topografico, ad una che invece era stata ancorata.

La registrazione me-diante target consente di georeferenziare ogni sin-gola scansione, o gruppi di scansioni, in maniera indipendente, semplice-mente utilizzando almeno tre punti di appoggio. In questo caso le coordinate di ciascuno dei tre target sono note sia nel sistema di riferimento locale in-terno, utilizzando il soft-ware di gestione delle nuvole di punti, sia nel sistema generale, ottenuto con la contestuale misura sui segnali effettuata con le tecniche topografiche classiche.

Fig. 8 − Faro WebShare, visualizzazione con i valori di riflettanza dei passaggi ipogei.

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Il risultato finale ottenuto dall’elaborazione attraverso le varie registrazioni sono il modello “discreto” tridimensionale del complesso dei passaggi ipogei, oltre all’area di collegamento tra i passaggi, che ha consentito l’unione dei gruppi di prese in un unico sistema di riferimento. In ambito archeologico, la possibilità dello strumento di acquisire i valori di riflettanza ha consentito, anche in ambienti privi di luce come in diverse situazioni all’interno del sito, di ottenere la geometria (fig.8). La restituzione complessiva consente anche con una semplice vista dall'alto di riconoscere la configurazione planimetrica che non sempre in un sito archeologico riesce identificabile. La visualizzazione tridimensionale risulta inoltre estrema-mente utile per una rapida esplorazione dell'intero modello o di alcune sue parti: consentendo di leggere le relazioni altimetriche tra le parti (fig.9) e di effettuare un primo esame sulla conformazione tridimensionale dell'oggetto. La nuvola di punti ha permesso diverse analisi sull’esistente, operando confronti e interrogazioni, anche mediante la fruizione online avendo predi-sposto su server un protocollo Tomcat di

Apache e l’applicativo Webshare della Faro. La

configurazione del web server (Faro

WebShare) (fig.9)

con-sente la visualizzazio-ne dei dati e la fruizio-ne virtuale dello spazio rilevato, avendo archi-viato le diverse scan-sioni con la possibilità di accedervi in rete. Questo applicativo consente di interrogare e visitare virtualmente gli ambiti fruibili attraverso foto immersive (Panoramic Views) e mappe di in-sieme (Overview Map). Su tali prodotti è possibile inoltre effettuare, oltre alle

Fig. 9 − Faro WebShare, visualizzazione dell’intero complesso con i punti di presa delle stazioni laser scanner, le immagini equirettangolari e le panoramic views.

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procedure di verifica e di controllo, anche operazioni di misura, configuran-dosi dunque come archivio di informazioni disponibili per ulteriori appro-fondimenti. Accanto alle rappresentazioni tradizionali in proiezione ortogo-nale, sono state pertanto sperimentate nuove metodologie di visualizzazione dei dati rilevati, in grado di restituire efficacemente la complessità del sito, verificando le potenzialità informative delle riprese immersive, con l’obiettivo di individuare nuove modalità di conoscenza e fruizione.

Attraverso il rilievo, si vuole mettere in essere non solo un processo di conoscenza e d’indagine di singoli luoghi, ma innescare dinamiche che esaltino l’identità dei siti archeologici e che attivino una politica di sensibilizzazione. In questi contesti l’acquisizione di dati figurativi e la consapevolezza della rappresentazione sono assunte come imprescindibili supporti tecnico-operativi agli agognati piani di recupero architettonico che diventano, fondamentalmente, anche recupero della memoria.

Bibliografia

M. Sgrenzaroli, G. P. M. Vassena, Tecniche di rilevamento tridimensionale tramite

laser scanner, Starrylink Editrice, Brscia, 2007

Livio De Luca, La fotomodellazione architettonica. Rilievo, modellazione,

rappresentazione di edifici a partire da fotografie, Flaccovio, 2011

Mauro Lo Brutto, Paola Meli, Francesca Ceccaroni, Marco Casella, Studio

delle potenzialità delle piattaforme UAV nel campo del rilievo dei Beni Culturali,

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PUTEOLI. STUDI DI STORIA ED

ARCHEOLOGIA DEI CAMPI FLEGREI

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI

“L’ORIENTALE”

Studi di storia ed archeologia dei Campi Flegrei

NAPOLI 2016 NAPOLI 2016

ISBN 978-88-6719-136-9

a cura di