Archeomatica 1 2017 by MediaGEO soc. coop.

rivista trimestrale, Anno VIII - Numero 1

marzo 2017

ArcheomaticA Tecnologie per i Beni Culturali

R i l i e v i a ... N u v o l a

Earthquake Olografia Nuove

countermeasures

e sistemi di comunicazione

applicazioni di

Inusuale

uso di uno

RealtĂ Aumentata

Scanner 2D

EDITORIALE

Lezioni

non apprese

Nel giorno in cui il recente sisma in Italia Centrale ha fatto crollare ancora monumenti e edifici comuni, ci siamo resi conto, ancora una volta, della fragilità e della vulnerabilità del costruito. Solo in momenti simili constatiamo che quanto si è fatto in precedenza per la prevenzione non basta ancora. Abbiamo messo a punto ottimi sistemi di intervento a posteriori come la Protezione Civile e i Vigili del fuoco ci hanno dimostrato. Abbiamo anche un sistema di gestione satellitare, il Copernicus Emergency System, che fornisce pronta informazione sulla localizzazione ed entità dei danni. Abbiamo squadre di professionisti che si mobilitano coordinati dagli Ordini nazionali degli ingegneri, architetti e geometri per la redazione veloce e coordinata delle schede di agibilità degli edifici. Tutto ciò per gestire al meglio il dopo evento. Ma la prevenzione rimane un fatto difficile da gestire. Una lezione che avremmo potuto apprendere ci viene proprio dall’esperienza per la definizione del rischio dei monumenti, ove una approfondita analisi della vulnerabilità dell’edificio congiunta alla mappatura della pericolosità del territorio, ha posto le basi per la conoscenza del Rischio a cui il costruito è sottoposto. Le Carte del Rischio sono state avviate anni fa e sono disponibili, ma riguardano generiche zone di territorio molto ampie con pochi approfondimenti di dettaglio. Inutile dire quanto la conoscenza del territorio dal punto di vista geologico sia importante, eppure la redazione della Carta Geologica Italiana, nel progetto CARG, non è mai stata completata. “Avviato nel 1988, il progetto CARG ha impegnato sessanta strutture e 1300 operatori. Ma da 13 anni non riceve più fondi nazionali, nonostante le promesse. Serve a studiare ogni aspetto del terreno, dagli smottamenti alla microzonazione sismica, utile per la prevenzione. Ma di 652 fogli in scala 1:50.000, solo 255 sono stati avviati”, secondo una recente stima. Abbiamo bisogno di conoscere gli edifici e la loro risposta al sisma, partendo da interventi di rilievo, ad esempio con quelle tecnologie speditive che vanno sotto il nome di Capturing Reality. Gli scanner 3D sono in grado di generare modelli tridimensionali in cui possiamo facilmente riconoscere gli oggetti quali vegetazione, suolo, edifici, tubazioni, materiali, finestre, porte e altro. Oppure possono identificare geometrie quali pareti, pavimenti e soffitti all'interno di edifici, cordoli e grondaie esterne. Automatizzando il processo, del passaggio dalla nuvola di punti alla classificazione di mesh, operazione nota anche come estrazione di caratteristiche, si può arrivare ad una automazione dei flussi di lavoro che, puntando alla riduzione dei costi, potrebbero essere estesi a tutti gli edifici. I sistemi di Reality Indoor hanno sviluppato una tecnologia in grado di seguire con precisione la posizione e l'orientamento (sei gradi di libertà) di uno zaino contenente sistemi LIDAR e altri sensori, mentre l'operatore cammina attraverso un edificio entrando in sale, ambienti, scale in su e in giù. I costi di tali operazioni non sono così alti come si può pensare e, ad esempio, sfruttando l’attuale legge che ha definito un bonus fiscale per le prevenzione sismica, detta Sismabonus, è possibile pagare interventi preventivi che possono andare dal solo rilievo per la conoscenza della classificazione sismica dell’edificio, fino ad un contributo, di notevole entità, per effettuare interventi di miglioramento sismico di tutti gli edifici, non solo monumentali.

Renzo Carlucci dir@archeomatica.it

IN QUESTO NUMERO DOCUMENTAZIONE 6 Integrazioni Tecnologiche e Rilievo Archeologico - Il caso di Tindari di

Dario Angelini, Michele Fasolo, Domenico

Santarsiero, Marco Sfacteria

14 Un inusuale uso di uno scanner 2D per l’ottenimento di immagini ad alta risoluzione ed elevata profondità di campo di artefatti e oggetti tridimensionali di Ernesto Borrelli

In copertina una nuvola di punti elaborata durante il rilievo topografico dell'Area Archeologica di Tindari, con particolare riferimento all'area della cosiddetta Porta a Tenaglia.

3D TARGET

CODEVINTEC

CULTOUR ACTIVE

DIGIART

ETT

GEOGRÀ

GEOMEDIA

GUARDIAN GLASS

HERITAGE

TECHNOLOGYforALL

ArcheomaticA

Tecnologie per i Beni Culturali Anno VIII, N° 1 - marzo 2017

Archeomatica, trimestrale pubblicata dal 2009, è la prima rivista italiana interamente dedicata alla divulgazione, promozione e interscambio di conoscenze sulle tecnologie per la tutela, la conservazione, la valorizzazione e la fruizione del patrimonio culturale italiano ed internazionale. Pubblica argomenti su tecnologie per il rilievo e la documentazione, per l'analisi e la diagnosi, per l'intervento di restauro o per la manutenzione e, in ultimo, per la fruizione legata all'indotto dei musei e dei parchi archeologici, senza tralasciare le modalità di fruizione avanzata del web con il suo social networking e le periferiche "smart". Collabora con tutti i riferimenti del settore sia italiani che stranieri, tra i quali professionisti, istituzioni, accademia, enti di ricerca e pubbliche amministrazioni.

MUSEI 24 Olografia e sistemi di comunicazione avanzati per i sotterranei del Castello di Otranto di Ferdinando Cesaria, Francesco Argese, Italo Spada, Giuseppe de Prezzo, Corrado Pino

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RUBRICHE 21 AGORÀ Notizie dal mondo delle Tecnologie dei Beni Culturali

39 AZIENDE E

PRODOTTI Soluzioni allo Stato dell'Arte

28 Nuove applicazioni di Realtà Aumentata per il learning by interacting - La app Ducale: tre capolavori della Galleria Nazionale delle Marche di

46 EVENTI

Paolo Clini, Emanuele Frontoni, Berta Martini, Ramona Quattrini, Roberto

Pierdicca

GUEST PAPER 34 Development of earthquake countermeasures on heritage buildings in Japan by

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ChiusuRa in Redazione:

25 aprile 2017

DOCUMENTAZIONE

Integrazioni Tecnologiche e Rilievo Archeologico - Il caso di Tindari di Dario Angelini, Michele Fasolo, Domenico Santarsiero, Marco Sfacteria In questo lavoro si presentano i primi risultati del rilievo delle fortificazioni della città di Tyndaris tramite l’utilizzo integrato di varie metodologie e tecniche di acquisizione. Le caratteristiche di queste mura ne fanno un interessantissimo esempio di architettura militare sulla cui cronologia ancora si dibatte. Le dimensioni e la collocazione delle strutture, in parte soggette a superfetazioni che giungono sino ad età moderna, insieme al non uniforme stato di conservazione delle stesse, hanno sempre reso difficile un rilievo analitico del monumento nella sua interezza. L’utilizzo integrato di una serie di tecnologie applicate al rilievo topografico in un’area campione del monumento, ha ad oggi dato risultati promettenti ai quali si auspica

Fig. 1 - Vista generale del sito di Tindari.

di dare seguito con il completamento del rilievo dell’intera struttura muraria.

l caso studio che qui si presenta ha interessato la porta a tenaglia e un tratto delle mura dell’antica città di Tindari, sulla costa settentrionale della Sicilia, dirimpetto alle isole Eolie, 70 km a ovest di Messina. Un’area archeologica, quella del centro urbano, tra le più estese d’Italia ma relativamente poco conosciuta e indagata, su cui gravitava anticamente un territorio solo recentemente oggetto di una ricognizione sistematica e intensiva di superficie con pubblicazione di una carta archeologica (Fasolo 2013, 2014). L’intento del lavoro è stato quello di verificare se sia possibile e in che modo - allorché ragioni economiche, di tempo e di accessibilità al monumento impediscano di eseguire una campagna pianificata di rilievo - riutilizzare proficuamente materiali eterogenei per provenienza, qualità, tecnologie e metodologie di acquisizione, realizzati con finalità e in tempi diversi. E inoltre se si possano conseguire in maniera speditiva grazie alle recenti tecniche di post processamento dei dati alte accuratezze, precisioni di natura metrica, geometrica e morfologica che consentano sia analisi interpretative ma anche la progettazione di interventi di conservazione e valorizzazione.

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INQUADRAMENTO STORICO La fondazione di Tyndaris risale, secondo Diodoro Siculo, all’assegnazione nel 396/395 a.C. da parte di Dionysios I di Siracusa di un territorio, nella fascia costiera settentrionale della Sicilia, dirimpetto alle isole Eolie, a seicento mercenari messeni combattenti sotto le sue insegne in una vittoriosa campagna che porterà nel 393 a.C. i cartaginesi ad abbandonare l’Isola. Una guarnigione stabile e agguerrita di professionisti della guerra, che impostosi un poleonimo mitico messenico, viene a presidiare un territorio sottratto alla citta sicula di Abakainon, alleata di Cartagine, abitato e circondato da popolazioni sicule in gran parte ostili, incentrandosi su un promontorio a picco sul mare. Contemporaneamente, a Fig. 2 - Porzione delle mura del sito viste dall’alto. conseguenza probabilmente del nuovo insediamento, perde quasi del tutto vitalità il vicino centro indigeno ellenizzato di Gioiosa Guardia. Dal promontorio tindaritano si controllava un importante coli dopo nel territorio tindaritano a Patti, in quella che valico del percorso paralitoraneo, coincidente con il punto potrebbe essere stata una sua tenuta. Sicuramente a lui o di arrivo sulla costa di una rilevante direttrice proveniente un altro ignoto partigiano eminente di Ottaviano appartedall’entroterra, e si interdiceva una zona portuale, forse neva una lastra marmorea con bassorilievo in cui compare articolata in due approdi, strategica per il dominio delle Apollo dinanzi al tempio della Vittoria sul Palatino rinvenurotte marittime del Tirreno meridionale. ta negli scavi nell’area della villa romana di Patti Marina e Il dato cronologico della fondazione fornito dalla fonte probabilmente esposta in un ambiente della dimora che ha storica tuttavia non ha trovato sino a oggi conferma nelle preceduto la villa tardo antica. ricerche archeologiche. Sia le strutture più antiche dell’a- Tuttavia i progetti di Augusto con la prefigurazione di un bitato, identificate nel corso degli scavi degli anni ‘50 del rilancio e di un ruolo importante per la nuova colonia di secolo scorso, sia i dati più antichi provenienti dalle aree diritto romano rispetto a uno stato di abbandono e di olidi necropoli non risalgono oltre la seconda metà del IV sec. gantropia, segnalato in quegli anni da Strabone, sembrano a.C. Risultano di conseguenza incerte e controverse negli trovare una brusca interruzione a causa di un evento catastudi sia la datazione del piano urbano sia la connessa que- strofico ricordato da Plinio il Vecchio. Gli studi non hanno stione cronologica riguardante la cinta muraria. ancora chiarito né la natura né l’area interessata dal disaDibattutasi per oltre un secolo, con pochi decenni di in- stro ma certamente in città sono stati riscontrati, dopo una dipendenza, tra siracusani, condottieri come Timoleonte iniziale serie di interventi urbani della prima età imperiale, e Agatocle, cartaginesi, mamertini e romani nel 254 a.C., dalla seconda metà del I secolo d.C. i segni di un rallenqualche anno dopo la battaglia navale di Attilio Regolo con- tamento dell’attività edilizia, sia privata sia pubblica, una tro Amilcare nelle acque antistanti, Tindari si consegna in crisi finanziaria, e più avanti quelli di un progressivo declino fidem et amicitiam populi Romani mantenendo successi- della vita cittadina. All’inizio del III secolo i dati stratigravamente un comportamento fedele. A partire dal II-inizi I fici mostrano un abbandono definitivo di alcuni complessi secolo a. C. sono leggibili in città i riscontri di una vivace edilizi urbani e forse temporaneo di molti altri, segno anche attività edilizia, pubblica e privata in adesione a esperienze di una consistente contrazione demografica, non estranee e modelli di cultura architettonica e figurativa ellenistica probabilmente anche le epidemie. e italica. Tra l’ultima età repubblicana e la prima imperia- Un ingente movimento tellurico, identificato dalla maggior le, in concomitanza con l’arrivo in Sicilia di gruppi di Itali- parte degli studiosi nel terremoto del 365 d.C., provocò poi ci sempre più numerosi e imprenditorialmente aggressivi, l’abbandono abitativo dei quartieri occidentali e nord-ocprendono corpo nel territorio le villae. cidentali della città. Anche nelle campagne l’insediamento Alle vicende belliche che vedono contrapposti in Sicilia Se- stabile si restrinse e se non scomparve di certo non si acsto Pompeo e Ottaviano segue in età imperiale la deduzione centrò a Tindari. della Colonia Augusta Tyndaritanorum, con un probabile Sempre in età tardo antica o proto-bizantina alcuni studiosi passaggio di mano generalizzato delle proprietà dalla vec- hanno fatto risalire la ristrutturazione dell’originaria cinta chia aristocrazia locale a membri della nuova e vittoriosa muraria greca in concomitanza con le incursioni vandaliche classe dirigente augustea e un intensificarsi della presenza in Sicilia tra il 440 e il 475 d.C. Nel settore SE della città nelle campagne circostanti il centro, come messo in luce dalla ricognizione sistematica e intensiva di superficie condotta tra il 2010 e il 2012 (Fasolo 2013, 2014). Tra questi nuovi proprietari potremmo annoverare il Grypianus, forse in connessione con Iucundus Grypianus con possessi fondiari in Egitto, il nome di un cui liberto è emerso da un’iscrizione riutilizzata seFig. 3 - Particolare della nuvola di punti della Porta a Tenaglia.

Fig. 4 - Nell’immagine le sezioni/prospetto estratte dalla mesh texturizzata.

questo intervento inglobò il muro NO della c.d. “Basilica” e segnò un generale restringimento del perimetro urbano. Dal VI secolo l’abitato sembra perdere ogni fisionomia urbana avviandosi ad assumere una facies rurale. Nell’ultima fase bizantina di Sicilia Tindari, pur sede episcopale, è forse ridotta solamente a un presidio fortificato del territorio e di un tratto della costa. Un terminus ad quem per la fine della città potrebbe essere ricavato, ove accettassimo l’identificazione con Tindari del

toponimo M.d.nar o D.ndarah, dalla notizia della conquista della città ad opera dei conquistatori arabi nell’anno 835/836. Tra la fine dell’XI e quella del XII secolo, sotto il dominio dei normanni, Tindari viene soppiantata da Patti nel ruolo che le era stato proprio per secoli di baricentro del territorio e nelle fonti non risulta menzionata se non indirettamente come vetus civitas, ricomparendovi come sedes helene tindaree solamente nel 1282.

Fig. 5 - Rilievo della Porta a Tenaglia vettorializzato da ortofoto.

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Tecnologie per i Beni Culturali RILIEVO GEO-TOPOGRAFICO E TECNICHE DI DOCUMENTAZIONE DIGITALE: L’INTEGRAZIONE DI DIVERSI STRUMENTI E METODI DI DOCUMENTAZIONE I test di documentazione realizzati hanno visto l’utilizzazione di differenti tecnologie di acquisizione e di documentazione, alcune estremamente speditive, altre più impegnative con successive elaborazioni finalizzate a restituire le informazioni non solo metriche ma anche e soprattutto topologiche e archeologiche. Lo sforzo globale di omogeneizzazione di diverse tipologie di acquisizione ha consentito l’integrazione con dati aperti disponibili tra cui i rilievi Lidar eseguiti con finalità di tutela ambientale dal Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare. Si è voluto in sintesi fornire un ampio ventaglio delle possibilità offerte dalle attuali tecnologie consentendo così di valutare costi e risultati al fine di indirizzare una futura idonea campagna globale di acquisizione con modalità pretestate nelle reali condizioni operative del sito. L’intera operazione di documentazione ha visto l’uso di tecniche Laser Scanner (LS) per la realizzazione di nuvole di punti, la rete topografica di impianto impostata con l’uso di sistemi di posizionamento satellitari GNSS e le integrazioni topografiche con Total Station rese necessarie sia per la realizzazione di rilievi di dettaglio sia per acquisire i GCP di appoggio per l'allineamento delle ortofoto, delle prese acquisite con LS e dei modelli ottenuti tramite fotomodellazione. Laser scanner Le acquisizioni LS effettuate per coprire l’intera fascia delle mura fino alla Porta Tenaglia sono state realizzate tramite tre stazioni di acquisizione con un laser scanner Faro LS 880, densità ¼. La fase di post-processamento dei dati acquisiti, consistente nell’allineamento delle nuvole dei punti, è stata condotta in ambiente Faro Scene con i tools messi a disposizione dal software. L’allineamento non è stato possibile a livello complessivo ma solo per gruppi di scansioni, pertanto si è proceduto ad utilizzare il software Recup Cyclon per la pulizia dei modelli, ritaglio delle parti esterne, generazione ed editing del DEM, delle ortofoto, dei mosaici e dei profili delle sezioni. In ultimo si è realizzata una fusione dei modelli tridimensionali tramite il software Gexcel JRC 3D Reconstructor, con esportazione finale dei punti in formato ply.

9 Fotogrammetria con camera amatoriale Per completare i rilievi in zone in ombra del fascio laser scanner sono state effettuate integrazioni con tecniche fotogrammetriche basate sull’utilizzo di fotogrammi realizzati con camere amatoriali, che attraverso appropriati algoritmi consentono una buona calibrazione con derivazione finale di nuvole di punti. La camera utilizzata è stata la fotocamera digitale Nikon D7000 con risoluzione pari 16.2 megapixel pre-calibrata con normali software di calibrazione di camere amatoriali.Fotogrammetria con droni Un volo con un sistema con fotocamera 12 megapixel è stato realizzato per completare alcune lacune, il che ha consentito di soddisfare la interezza della documentazione. L’uso della camera standard del drone non ha però consentito di raggiungere risultati metrici comparabili con le altre tecnologie. Tramite le prese fotogrammetriche sono state derivate nuvole di punti con software Photoscan tramite procedimenti di Photographic Tridimensional Scanner (PTS). Inquadramento topografico con sistemi GNSS e Stazioni Totali Una rete di inquadramento atta a georiferire tutti i rilievi è stata realizzata con un sistema GNSS rover collegato alla stazione permanente di Patti. Rilievi di dettaglio e collegamenti delle stazioni LS sono stati realizzati anche con l’ausilio di una Total Station Topcon GTS-105N. GIS e inquadramento nel contesto In questa prima fase molte fonti di dati geospaziali del contesto sono state predisposte e georiferite per essere inserite nel sistema informativo su piattaforma GIS in corso di predisposizione. Foto aerea da aerostato sferoidale frenato È stato utilizzato un aerostato sfeirodale frenato equipaggiato con fotocamera amatoriale “mirrorless”, obiettivo con focale “wide” da 24 mm (eq. 35mm), sospesa al pallone attraverso un brac-

Fig. 6 - Ortofoto di Porta a Tenaglia.

4 4 4 4

Fig. 7 - Modello Digitale del Terreno in ambiente di GEOWEB.

cio basculante di alluminio lungo 60 cm che garantisce una ripresa zenitale anche in condizioni di relativa instabilità del volo. La camera, dotata di un sistema di scatto automatico esterno (intervallometro della “GentLes”) (20 foto al minuto) è stata calibrata e allineata in laboratorio. Elaborazioni Dal punto di vista generale l’estrazione delle informazioni si è basata sulla generazione di diversi modelli a punti e mesh, con e senza texture. L’insieme dei tre dataset derivati da LS, UAV e PTS, ha permesso attraverso varie estrazioni di dati, di definire i primi elementi interpretativi del manufatto, e un approfondimento verso il modello 3D, da impiegare per una prima anastilosi architettonica e archeologica della c.d. “Porta a tenaglia”. È stata realizzata una serie di profili delle strutture mentre alla data della presente pubblicazione è in corso il disegno della prima pianta caratterizzata del manufatto. Alcune elaborazioni ridotte hanno prodotto allegati geotopografici, ortofoto e sezioni-prospetto che sono servite ad inquadrare l’altimetria e una vista d’insieme delle strutture. Gli elaborati finali prodotti tramite l’integrazione delle diverse tecniche sono: 4 Planimetria generale di inquadramento dei dataset rilevati 4 Planimetria elaborati tecnici area di Porta a Tenaglia

Ortofoto da UAV area di Porta a Tenaglia Disegno al tratto manuale e digitale del complesso Porta Tenaglia e Torre III Estrazione semiautomatica dei profili-prospetti Modello a mesh dell’area di analisi

ANALISI DEL MONUMENTO Le mura di Tyndaris presentano tecniche costruttive che hanno variamente orientato gli archeologi circa la loro tipologia e le fasi cronologiche della loro realizzazione. Il tratto della cinta muraria meglio conservato è quello del lato sud-orientale e sud-occidentale che, con un andamento segmentiforme, recinge il versante meridionale del Santuario e giunge sino all’altezza dell’abitato moderno: è costituito da una doppia cortina in opera quadrata, dell’altezza di circa 6,85 m composta da blocchi isodomi in arenaria recanti in massima parte le marche di cava incise con lettere greche. I blocchi hanno un’altezza media compresa tra 0,41 e 0,45 m, ed una larghezza che va da un minimo di 0,59 m ad un massimo di 1,15 m, messi in opera senza nessun legante; l’emplekton della doppia cortina è costituito da pietre comuni e terra, di spessore variabile tra i 2,50 e i 4,50 m, trattenuto da catene a distanze regolari. Lo spessore totale delle due pareti è di 1,40 m. Lungo le mura si trovano delle canalette di scolo costruite con grande perizia tecnica che presentano un insieme di soluzioni per intensificare lo scorrimento dell’acqua: all’interno del muro sono larghe circa 0,38-0,50 m, mentre vanno restringendosi man mano che discendono lo spessore del muro con rilevata pendenza, sino a misurare 0,20 m nel lato esterno. Poiché le mura erano riempite di terra, le canalette erano costruite con larghi blocchi di pietra sotto lastre di copertura (Lawrence 1979). Scavi condotti da Lamboglia in alcuni tratti del settore sudoccidentale hanno portato alla scoperta, sotto la cinta muraria, di “un enorme muraglione in pietrame di perfetta struttura, intonacato all’interno per attenuare gli effetti della umidità” (Lamboglia 1953), che l’archeologo ritenne pertinenti le fondamenta delle fortificazioni. Le mura erano rinforzate da torri quadrangolari disposte nei punti dominanti: lungo le pendici della collina sudorientale ne sono state individuate otto, poste in linea di vista l’una con l’altra in maniera tale da non lasciare punti

Fig. 8 - Una fase intermedia di unione ed elaborazione delle nuvole di punti derivate da UAV e da laser scanner nel 10 software di elaborazione Cyclone di Leica.

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Tecnologie per i Beni Culturali indifesi lungo lo svolgimento delle mura stesse come si può notare, ad esempio, nella disposizione delle torri II e III. La torre III, in prossimità della porta a tenaglia, risulta essere la meglio conservata: misura internamente 6,51 x 5,15 m, le pareti sono larghe 0,99 m e conserva ancora una scala di pietra costituita da gradini alti 0,33 m, lunghi 0,87 m e larghi 0,43 m che conduceva dal pianterreno al camminamento di ronda. Oltre a controllare tutta l’area di NO fino all’altura di Rocca Femmina, la torre III era posta in modo tale da aggiungere la propria potenza di fuoco a quella della batteria della porta in caso di attacco alla stessa; la torre II in quella situazione, avrebbe coperto l’area antistante la torre III così da non lasciare mai alcun tratto delle mura fuori dalla linea di vista degli assediati. LA PORTA A TENAGLIA Dopo avere circondato la collina sottostante il Santuario, proprio all’altezza della torre appena descritta, proseguendo verso N, un tratto di mura curvilineo lungo circa 30 m conduce all’ingresso della città, costituito da una porta del tipo “opera a tenaglia” a ganasce curvilinee. Queste presentano uno spessore di circa 6 m, maggiore dunque rispetto a quello delle mura, e sono delimitate da due torri di dimensioni più grandi rispetto alle altre. La porta era collocata nella zona della valletta posta tra le due colline su cui sorgeva la città, ed era il passaggio obbligato per chi vi transitava percorrendo la strada che risaliva dal fondo valle. Alcuni studiosi ritengono che questa porta urbica differisca dai rimanenti casi sicelioti: infatti mentre i casi di Syrakousai e Leontinoi presentano una conformazione a cortine rettilinee d’andamento trapezoidale, a Tyndaris i ruderi della porta sono a ganasce curvilinee, secondo uno schema difensivo che troverebbe i confronti più stringenti con la poliorcetica peloponnesiaca, in particolar modo di Messene ( ) e Mantinea, databile ai decenni successivi al 370 a.C., quando Epaminonda rifondò le due città (Cavalieri 1998). Secondo La Torre invece, questo tipo di porta a tenaglia curvilinea, confrontabile con la porta A di Mantinea e con la porta di Perge, dovrebbe essere più recente (La Torre 2004). Occorre sottolineare, tra l’altro, come questo tipo di porta, che costituisce una evoluzione di quello classico, continui ad essere utilizzato anche in epoca romana (Adam 1982, Karlsson 1989).

Fig. 9 - Sezione - prospetto elaborata con 3DReshaper.

11 Secondo Barreca l’opera a tenaglia sarebbe stata realizzata in sostituzione di un’altra porta simile collocata leggermente più a N-O, per dare una sistemazione monumentale alla principale entrata della città (Barreca 1957, B 1958). Questo intervento avrebbe comportato la demolizione di circa 50 m delle mura. Egli notò come in questo punto delle fortificazioni, i muri, dello spessore di 3 m anziché 4 m, fossero stati realizzati con l’uso della tecnica “a camerette” con briglioni trasversali, non riscontrabile altrove e si spiegherebbe con l’assenza del nucleo dionigiano. In altri termini, i due paramenti a ortostati del muro rimangono gli stessi, ma lo spazio tra loro è occupato ad intervalli regolari oltre che dai soliti pietrame e terra, da diatoni trasversali, cioè da catene costituite da grandi blocchi di arenaria che inchiavardano la struttura dotandola di maggiore solidità. Questa tecnica edilizia piuttosto diffusa, trova il migliore esempio nelle mura di terza fase di Selinunte e Taranto, dove le fortificazioni della città sono databili alla seconda metà del V secolo a.C. (Cavalieri 1998). Al di là della porta a tenaglia, ed esattamente dalla torre V che la fiancheggia dal lato Est, si diparte un lungo tratto di muro sempre a due paramenti ed emplekton che non risale il pendio, ma si dirige verso N ad una quota più bassa del tratto rettilineo sovrastante, “una sorta di lungo proteichisma che fiancheggia e protegge la strada di accesso alla città in prossimità delle porte urbiche” (La Torre 2004). Questo impianto, a nostro parere, presenta analogie con quello di Hipponion che Orsi ritenne una “rettifica ed un pentimento” del muro che procedeva in linea retta, per cui “apparvero due linee di struttura analoga: una anteriore e l’altra inferiore e in questa era aperta una porta che venne poi ad essere mascherata” (Orsi 1921), ovvero con il proteichisma aggiunto all’angolo di SE delle mura di Gela (Mertens 1988-1989). Il tratto più meridionale del lungo settore di muro che fiancheggia ad Ovest l’abitato moderno ad una quota più elevata rispetto al suddetto proteichisma, segue una linea spezzata e presenta uno spessore di m 4,50 contro i m 2,50 del tratto di SO. All’estremità S presenta una rientranza verso NO suggerita con evidenza dall’aspetto visibile del muro a monte a protezione di una possibile porta, come nel caso della porta a tenaglia di Lentini (La Torre 2004). In quella rientranza Barreca ipotizzava la presenza di una precedente porta a tenaglia trapezoidale che doveva costituire il più

RINGRAZIAMENTI Si desidera ringraziare: Gabriella Tigano (Dirigente UO 5 della Soprintendenza BB.CC.AA. di Messina); Maria Ravesi; Cirino Vasi; Alessio Toscano Raffa; Maria Priolo; Marzia Postorino; Marta Venuti; Paolo Nannini; Luca Pisano; Leandro Lopes; Marina Paris; Cristina Papale; Francesco Pagana; Alessio Magazzù e Carlo Tricoli.

Fig. 10 - Porta a Tenaglia delle mura di Messene (Grecia).

antico accesso monumentale alla città (Barreca 1957). Nel tratto rettilineo successivo, esternamente alle mura, vi sono due corpi parallelepipedi affiancati, di larghezza diversa, costruiti in blocchi anche con il reimpiego di pezzi architettonici che inizialmente ritenuti piloni di un arco onorario, di recente sono stati interpretati come una sorta di ingresso monumentale alla città tardo romana (Leone 2005). Un secondo tratto rettilineo prosegue nel lato sud-occidentale a ponente del villaggio fino a Rocca Femmina, dove la roccia a picco forma un baluardo naturale. Questo tratto della cinta non presenta più blocchi squadrati con segni di cava, ma un elevato in muratura di pietrame non lavorato connesso con semplice terra, interrotto e consolidato ad intervalli regolari da pilastri costituiti da blocchi squadrati. Successivamente a questa fu sovrapposta un’altra muraglia caratterizzata dall’uso di calce e da blocchi di reimpiego che Lamboglia definisce tardo-romana (Lamboglia 1953). Dalla collina di Rocca Femmina in direzione N-O, si diparte un tratto rettilineo di mura in blocchi ad una cortina per una lunghezza di circa 500 m, staccato dal circuito e proteso verso il mare fino alla altura di Rocca Cacciatore. Queste “mura tardo-greche vanno a racchiudere il c.d. Piano di Cercadenari, che forma l’angolo estremo della città” (Lamboglia 1953). A parere del La Torre, questa cinta muraria doveva costituire, come nel caso della porta a tenaglia trapezoidale, un altro proteichisma a protezione di un ingresso alla città anche dal lato di NO, in corrispondenza della plateia mediana, analogamente a quanto documentato ad Halaesa (La Torre 2004). Si suppone che nel lato mare a NE le mura dovessero cingere longitudinalmente la città sino al Santuario. Un tratto che fa angolo con le precedenti mura tardo greche, messo in luce in una campagna di scavi negli anni 1993 e 1996, è ritenuto di impianto tardo romano o proto-bizantino (Bacci 1997/1998).

Bibliografia

J. P. Adam, L'Architecture militaire grecque, Paris, 1982. G.M. Bacci, Tindari in «Kókalos», xliii-xliv (1997/98), tomo II-1, pp.329-334. F. Barreca,Tindari colonia dionigiana in XII, (1957), pp. 125-134. F. Barreca,Tindari dal 345 al 317 a.Cr in «Kókalos» IV (1958), pp. 145-150, F. Barreca, Precisazioni circa le mura greche di Tindari in «RAL» XIV (1959), pp. 105-113. M. Cavalieri, Le fortificazioni di età ellenistica della Sicilia. Il caso di Tyndaris in «SicArch» XXXI, (1998), pp. 185-201. M. Fasolo, Tyndaris e il suo territorio.v. 1. Introduzione alla carta archeologica di Tindar, Roma, 2013. v.2. Carta archeologica del territorio di Tindari e materiali, Roma, 2014 L. Karlsson, Some notes on the fortifications of Greek Sicily in «Opuscola Romana», 17 (1989), pp. 77-89, G.F. La Torre, Il processo di romanizzazione della Sicilia. Il caso di Tindari in «Sicilia Antiqua, International Journal of Archaeology», I (2004), pp. 111-146. N. Lamboglia, Gli scavi di Tindari (1950-52), in «La Giara» II, (1953), pp. 70-84. A. W. Lawrence, Greek aims in fortification, Oxford, 1979. R. Leone, Le fortificazioni, in L'area archeologica di Tindari e l'Antiquarium (a cura di U. Spigo), Milazzo, 2005, pp. 38-41. D. Mertens, Le fortificazioni di Selinunte. Rapporto preliminare, fino al 1988 in «Kokalos» XXXIV-XXXV, (988-89), pp. 573-594 P. Orsi, Hipponion, in «Notizie degli scavi» 1921, pp. 473-485

Abstract

This work shows the first results of the metric survey, through the integrated use of a series of methodologies and techniques, of the fortifications of the city of Tyndaris. The features of these walls make it an interesting example of military architecture whose chronology is still a vexed question. The size and location of the structures, partly subject to superfetches that reach the modern age, together with the uneven condition of their conservation, have always made difficult to carry out an analytical survey of the monument in its entirety. The integrated use of a set of topographic survey technologies in a sample area of the monument has given promising results to date, in view of completing the relief of all the monument.

Parole

chiave

Tyndaris; archeologia; rilievo; fotogrammetria; uav, ortofoto; GIS; informazioni geospaziali

CONCLUSIONI Il test di campo effettuato nell’ambito del lavoro di studio del sito di Tindari ha dimostrato che le tecnologie di documentazione, studio e analisi per i beni culturali e archeologici, non hanno più un limite operativo tra discipline diverse. E la disponibilità di strumenti avanzati per il data capture e l’estrazione delle informazioni geospaziali, rende relativamente facile documentare l’archeologia diffusa siciliana.

Autore

Dario Angelini angelinidario@tiscali.it Michele Fasolo michele.fasolo@gmail.com Domenico Santarsiero dsgeo57@gmail.com Marco Sfacteria msfacteria@unime.it

ArcheomaticA N°1 marzo 2017

Tecnologie per i Beni Culturali

Cosa c’è di più emozionante dell’esplorare l’antica tomba di un faraone egizio?

La presenza della riproduzione in scala 1:1 della tomba di Tutankhamon a Tourisma 2017, Firenze, ha suscitato grande interesse ed entusiasmo, e il coinvolgimento del pubblico è stato incredibile. Nel corso delle tre giornate della terza edizione del Salone dell’archeologia, persone di ogni età e provenienza hanno atteso pazientemente in coda per visitare la tomba e ammirare i dipinti al suo interno, accompagnati dall’egittologa Donatella Avanzo e dalle sue parole intrise di storia e di fascino. Ma la ricostruzione presentata da Cultour Active a TourismA è stata solo un piccolo assaggio: l’8 Dicembre 2017 a Jesolo (VE) aprirà i battenti la grande mostra sull’Antico Egitto. Reperti originali, ricostruzioni, tra cui la tomba di Tutankhamon presentata a Firenze, ma anche scenografie, ambienti immersivi e tecnologia d’avanguardia, per coinvolgere i visitatori e trasportarli in un viaggio sensazionale:

PHARAONICAL VIAGGIO NEL MISTERIOSO EGITTO

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JESOLO (VE)

8 DICEMBRE 2017 15 SETTEMBRE 2018

www.cultouractive.com

DOCUMENTAZIONE

inusuale uso di uno scanner

per l’ottenimento

di immagini ad alta risoluzione ed elevata profondità di campo di artefatti e oggetti tridimensionali di Ernesto Borrelli

Il presente articolo considera limiti e vantaggi di uno scanner 2D impiegato per acquisire immagini ad alta Fig. 1 - Frammento di dipinto murale dimensioni max 7 × 10 cm. Fig. 2 - Particolare ingrandito frammento di dipinto murale.

uesto articolo richiama il lavoro di ricomposizione di frammenti di dipinti murali effettuato più volte a seguito di eventi disastrosi, tra cui il più noto e relativamente recente risale al terremoto di Assisi del 1997, quando a seguito del collasso della volta della Basilica migliaia di frammenti caduti al suolo furono raccolti, fotografati, catalogati e successivamente ricomposti. Prendendo spunto dal precedente lavoro, questo articolo si propone di descrivere la possibilità di sopperire alla esigenza di fare ricorso a sistemi fotografici complessi per la catalogazione di frammenti del tipo sopra descritti, ma anche di piccoli reperti tridimensionali o altri reperti, utilizzando come alternativa di facile accesso e immediata applicazione una tecnica di estrema semplicità, già ampiamente diffusa ed assolutamente di basso costo. Si tratta dell’uso particolare di uno scanner 2D solitamente usato per importare disegni, piani e mappe per “scannerizzare” reperti o oggetti piuttosto che fotografarli. Si riporta di seguito il metodo di acquisizione ad alta risoluzione proposto, limiti e vantaggi di questa applicazione. MATERIALI E METODO Per utilizzare l’applicazione suggerita è sufficiente possedere uno scanner 2D d’uso comune con un relativo software di acquisizione di immagini da scanner che, a seconda di obiettivi prefissati, può essere un sistema base di semplice uso per salvare le immagini in formato JPG, o altro formato, in una cartella dedicata. In questo specifico caso è stato utilizzato uno scanner 2D (flat scanner) Hp G4050. È noto che ogni scanner è sempre fornito con un CD di installazione che normalmente comprende un pacchetto di applicazioni per gestire, catalogare ed organizzare le pro-

risoluzione di materiali di varia natura.

prie immagini in album digitali. Ovviamente ci si può accontentare di una di queste applicazioni oppure dotarsi di un sistema via via più avanzato in grado di supportare e salvare immagini di vario formato (GIF, TIFF … JPG e che include anche la possibilità di editing delle immagini acquisite, allo scopo di eliminare direttamente da queste ultime possibili imperfezioni, effetti di rigatura, ecc)1. In quest’ultimo caso si può fare ricorso a programmi di grafica professionale open source gratuiti tipo GIMP (foto ritocco, composizioni di immagini, montaggi, convertitore tra formati, ecc.). In alternativa (ma non necessariamente) ci si può rivolgere a sistemi professionali più avanzati che, essendo di natura commerciale, hanno tuttavia elevati costi (vedi ad esempio Photoshop , Corel Draw o altri). Partendo da questa dotazione, per descrivere in dettaglio le applicazioni e i vantaggi del metodo di cui qui se ne propone l’uso (in alternativa ai rilievi fotografici), prenderemo in esame alcune tipologie di oggetti mostrando successivamente i risultati ottenuti: a) frammenti staccati o caduti di dipinti murali b) campioni prelevati per indagini analitiche c) frammenti o parti di tessuto d) reperti archeologici di ridotte dimensioni o frammenti degli stessi e) esemplari di natura botanica f) organismi infestanti Prevalentemente questo metodo si può applicare ad oggetti di dimensioni compatibili con la superficie dello scanner, ma con opportuni accorgimenti può essere utilizzato anche su oggetti di maggiori dimensioni frazionandone ad esempio la

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Fig. 3 – Frammento di dimensioni max. 11 × 6 cm. (a sinistra; a), particolare ingrandito (al centro; b) e particolare ingrandito della doratura (a destra; c)

scannerizzazione. Per quanto concerne invece la dimensione spaziale “z” dell’oggetto, esistono evidenti limitazioni in termini di nitidezza ma buoni risultati si possono ottenere all’aumentare della risoluzione di scannerizzazione. Questo accorgimento consente di ottenere immagini con elevata profondità di campo tuttavia, a fronte di migliori risultati, in questi casi si contrappongono lunghi tempi di acquisizione e accresciute dimensioni dei file. Normalmente si procede ad una doppia acquisizione: una prima a bassa risoluzione (300 dpi) utile per file di scambio rapido o trasferimento su testi, report o per pubblicazioni su internet; una seconda acquisizione, con una risoluzione di almeno 600 dpi, per una visione particolareggiata delle immagini con possibilità di osservarle poi ad ingrandimenti crescenti in maniera da poterne poi discernerne particolari e dettagli PROCEDIMENTO Una volta selezionato l’oggetto questo viene poggiato per il verso da scannerizzare sulla superfice dello scanner procedendo secondo la prassi comune prima al settaggio della opportuna risoluzione (dpi), poi alla selezione del formato dell’immagine (JPG, GIF, TIFF …) e infine selezionando se a colore o in bianco e nero, nonché lo sfondo che si desidera ottenere. Nella generalità dei casi uno sfondo nero conferisce un maggior risalto eliminando elementi di disturbo percettivo dell’immagine stessa ed è ottenibile semplicemente lasciando aperto il piano di copertura dello scanner. Definiti i parametri, si procede alla fase di acquisizione dell’anteprima dell’immagine quindi su questa se ne delinea l’area di interesse (o la porzione di area) per procedere

all’acquisizione e digitalizzazione solo di quest’ultima parte. A seconda del software di supporto poi l’immagine va salvata direttamente su una directory dedicata. Eventualmente potrà essere preventivamente corretta o manipolata grazie al software di trattamento delle immagini sincronizzato. Dal momento che l’oggetto va poggiato sul piano in vetro dello scanner, per evitare che questo possa graffiarsi, tra l’oggetto ed il piano dello scanner è utile interporre un foglio di acetato trasparente (blank overhead transparency film). ESEMPI DI APPLICAZIONE a) Frammenti di dipinto murale Come si può osservare nelle Figg. 1 e 2 relative ad un frammento di dipinto murale, il vantaggio di acquisizioni effettuate seguendo la procedura descritta già ad una risoluzione di 600 dpi consente un chiaro discernimento delle parti di superficie piana, che possono essere ulteriormente ingrandite senza perdita di definizione, permettendo una visione di dettaglio anche dei tratti delle pennellate ed il loro verso. L’immagine riprodotta in Fig. 1 è un file formato JPG di 1,66 MB quindi ancora di facile gestione senza eccessivo appesantimento di spazio di memoria del PC. Sempre utilizzando una risoluzione di scansione di 600 dpi si ottengono buoni risultati in termini di dettaglio anche relativamente ad eventuali differenze di piani di messa a fuoco. È possibile infatti in questo modo discernere più strati sovrapposti, ad esempio ai bordi del frammento o in zone lacunose. La Fig. 3a, riferita anch’essa ad frammento di dipinto murale, esalta appunto le possibilità di dettaglio otte-

Fig. 4 - Frammento minuto di campione di strato dipinto ( a sinistra; 4a); acquisizione trasversale (a destra; 4b).

Fig.5 - Sezione sottile stratigrafica corredata da un riferimento metrico nella fase di scansione ottenuto con il piano di copertura a scanner chiuso (a sinistra; 5a); stessa sezione (fondo chiaro) ottenuta con il piano di copertura a scanner aperto (al centro; 5b); stessa sezione, fondo scuro (a destra; 5c).

nibile anche con piani di messa a fuoco diversi. La Fig. 3b, ottenuta zoomando una porzione della figura precedente, differenzia ancor meglio il livello dello strato finale dipinto da quello sottostante (ancora con buona profondità di campo) riferibile alla sinopia. Infine per ulteriore ingrandimento, sempre dall’immagine di partenza, risulta possibile evidenziare una superficie dorata lacunosa in più parti, poco evidente prima dell’ingrandimento (Fig.3c). Il caso della Cappella degli Ovetari a Padova Un lavoro basato sull’uso di questa tecnica e a cui si riferiscono i frammenti riportati nelle Figg.1, 2 e 3 è stato effettuato nel 20072 in maniera sistematica nel caso della collezione di 220 frammenti tra quelli caduti nel 1944 dalle pareti affrescate dal Mantegna della Cappella degli Ovetari nella chiesa degli Eremitani a Padova3 (G. Basile 1998). Come è a molti noto tale rovinosa caduta di migliaia di frammenti avvenne a seguito di un bombardamento su Padova del 1944 (durante il secondo conflitto mondiale) che danneggiò gravemente appunto la chiesa e la Capella degli Ovetari. La diligente raccolta di tutti i frammenti recuperabili raccolti in 113 casse fece sì che nel dopoguerra, all’Istituto Centrale del Restauro di Roma, dove le casse erano state inviate, si potesse tentare la ricomposizione parziale di alcune scene utilizzando i frammenti di maggiori dimensioni. Il tentativo fu interrotto per lunghi anni sino a quando nel 1994 il lavoro di catalogazione dei frammenti fu ripreso. Ma come avvenne qualche anno più tardi ad Assisi (G. Basile 1998), a Padova la catalogazione fu eseguita previa documentazione fotografica di ogni singolo frammento con la differenza - rispetto ad Assisi - che le riprese fotografiche dei frammenti di Padova furono effettuate su pellicole per diapositive formato 6×9, e successivamente le diapositive furono digitalizzate mediante uno scanner con risoluzione di 1000 dpi (1995). Nel caso di Assisi invece fu possibile ottenere direttamente immagini digitali mediante l’impiego

Fig. 6 - Sezione sottile stratigrafica con misura di riferimento (in alto a sinistra; 6a); particolari della sezione evidenziati da rettangolo rosso e nero (in alto a destra; 6b); particolare ingrandito del rettangolo rosso: strati sovrapposti (in basso a sinistra; 6c); particolare ingrandito del rettangolo nero: evidenza della presenza di microfossili (in basso a destra; 6d).

di una stazione di acquisizione costituita da un computer e da un banco ottico di precisione dotato di camera fotografica digitale ad alta risoluzione (G.Basile 1998). Certo in entrambi i casi si trattò di un lavoro altamente qualificato con risultati in termini di qualità delle immagini di assoluto livello professionale, sebbene non privi di difficoltà operative, di alto costo economico e lunghissimi tempi di realizzazione. Tra le difficoltà operative nel caso di Padova l’equipe di ricercatori e tecnici dovette avvaler-

Fig.7 - Tessuto con disegno ottenuto con intreccio di filati di diverso colore (a sinistra; 7a); particolare del tessuto (al centro; 7b); dettaglio dell’intreccio dei filati (a destra; 7c).

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Fig. 8 – Moneta Sterlina (a sinistra; 8a); particolare ingrandito (al centro; 8b); una zona di alterazione (a destra; 8c).

si, come base di supporto dei frammenti, di lastre di vetro antiriflettente orizzontali con due apparecchi fotografici disposti superiormente e inferiormente in modo da garantire la ripresa simultanea del fronte e del retro dei frammenti. La posizione fissa rispetto alla lastra di vetro, sia degli apparecchi fotografici, sia delle fonti di illuminazione poté così garantire l’uniformità della scala metrica e della sensibilità densitometrica delle diapositive così ottenute. Per i frammenti di Assisi invece l’uso di un banco ottico di precisione richiese gruppi di illuminazione ad alta stabilità e l’assoluta planarità della superficie dipinta dei frammenti. Da qui la necessita di adottare telai di supporto su base di poliuretano in cui affondare planarmente i frammenti. In entrambi i casi si e trattato un lavoro indirizzato allo sviluppo di metodologie di “ricomposizione” mediante il ricorso a sofisticati software e l’uso di complessi modelli matematici finalizzati ad un processo di anastilosi virtuale4. Fatta questa parentesi storica, tornando al lavoro effettuato del 2007, quello dei 220 frammenti di Padova “residui”5 degli originali 70.000, l’utilizzo del metodo sopra descritto con l’uso di un tradizionale scanner piano (2D), ha previsto per ogni frammento due serie di acquisizioni a due differenti risoluzioni (150 e 600 dpi) in formato JPG. I file delle singole immagini acquisite a 150 dpi sono risultate dell’ordine di 100 Kb mentre i file di quelle acquisite a 600 dpi hanno fatto registrare valori variabili da 1 sino a massimo 2 MB. Le due serie di immagini sono state ri-codificate per quanto possibile nel rispetto delle sigle originali che accompagnavano i frammenti. Oltre a Andrea Mantegna i frammenti facevano riferimento anche a Marco Zoppo e a Nicolò Pizzolo. La raccolta completa delle 440 immagini su fondo scuro con una scala metrica di riferimento acquisite alle due diverse risoluzioni, una volta trasferita su un CD-ROM ha occupato uno spazio di memoria irrisorio, non superiore a 250 MB. Questo risulterà poi di grande utilità per la ricomposizione dell’unitarietà degli affreschi.6

Fig. 9 - Orecchino con perla eclip (a sinistra; 9a); particolare ingrandito (a destra; 9b).

Nel 2008 i 220 frammenti insieme ad una copia del CD-ROM sono stati ufficialmente riconsegnati alla Soprintendenza per i Beni Artistici e Storici del Veneto (Giornale dell’Arte 2008). La “scannerizzazione” dei reperti a puro scopo di documentazione e catalogazione, piuttosto che fotografarli, in questo caso è risultata una tecnica di estrema semplicità, facilmente accessibile e assolutamente di basso costo e ridottissimi tempi di esecuzione. b) Campioni prelevati per indagini analitiche Una seconda applicazione di utilità pratica di questa procedura può essere estesa alla necessità di catalogazione di alcune tipologie di campioni prelevati nel corso di campagne di analisi come il caso riportato nella Fig.4a relativa ad un minuto frammento di dipinto murale prelevato allo scopo di studiarne la stratigrafia (A. Casoli et alii 2014) L’immagine del campione è stata acquisita anche in questo caso mediante uno scanner 2D (a bassa risoluzione) al semplice scopo di corredare la scheda di campionamento (UNI EN 16085-2012) non solo con la foto dell’area di campionamento (come da prassi) ma anche con immagini dell’aspetto originale del campione cosi come prelevato. Nella fattispecie una prima grossolana informazione sulla presenza di sovrapposizioni di più strati dipinti è stata rilevata già scansionando il frammento trasversalmente rispetto alla superficie dipinta (Fig.4b) preliminarmente alla tradizionale preparazione di una sezione stratigrafica e successiva osservazione al microscopio. Ogni laboratorio che esegua indagini analitiche ricorrendo allo studio di sezioni stratigrafiche o sezioni sottili è normalmente dotato di un sistema di archiviazione dedicato che può essere un semplice database che permette la localizzazione fisica nell’archivio “sezioni”, o può essere un data base più sofisticato che, per ogni sezione (sia essa stratigrafica o sottile), oltre a consentirne la localizzazione è dotato di schede digitali di consultazione che includono anche le varie microfotografie acquisite al microscopio nella fase di studio. In questo contesto le Fig.5a÷5c sono soltanto un ulteriore esempio di utilizzo a scopi pratici del metodo di acquisizione da scanner 2D di cui ne stiamo descrivendo i vantaggi ovvero la digitalizzazione diretta dei vetrini delle sezioni (sottili) a scopo di catalogazione e/o a corredo della scheda sezioni. A parte gli scopi di catalogazione dei vetrini, volendo si può ulteriormente “esasperare” il metodo di acquisizione da scanner come nel caso riportato nelle Fig.6a÷6d di una sezione sottile stratigrafica di un campione di malta antica (Poggi 1997) dove utilizzando una risoluzione di 2400 dpi, un formato TIFF ed altri correttivi consentiti dal software di acquisizione è stato possibile distinguere, in sezione trasversale, tre differenti strati sovrapposti (vedi Fig. 6c):

blicati interventi conservativi a volte di restauro, a volte di ricomposizione, a volte di sola pulitura. In questi casi il tutto sempre doviziosamente documentato attraverso immagini ottenute con tecniche macrofotografiche non facili da eseguirsi anche in funzione del fatto che in questi casi una corretta illuminazione dalla superficie che renda merito alla composizione figurativa del ricamo e alla tridimensionalità dello stesso, non è facile da realizzarsi. Anche in questo contesto ben si inserisce il metodo di acquisizione immagini suggerito sin ora mediante l’uso di uno scanner 2D. Per dimostrare la versatilità di questa specifica applicazione se ne mostrano qui alcuni esempi specifici di tessuti comuni Si tratta di una immagine collezionata a 1200 dpi, formato TIFF (Fig.7a), mentre le Figg.7b e 7c sono semplicemente un particolare ingrandito della prima.

Fig. 10 – Collanina in oro e corallo (in alto;10a); particolare del gancio di chiusura (in basso; 10b).

un sottilissimo strato pigmentato (1), un sottostante strato di malta di finitura (2) su un terzo strato (3). All’interno di quest’ultimo è chiaramente visibile una diffusa presenza di microfossili (Fig. 6d). c) Frammenti di tessuto Quando si opera su un tessuto si ha la percezione che si stia operando su un materiale tipicamente bidimensionale, ma questi non lo è mai, anche il tessuto con la trama più semplice è caratterizzato dalla tridimensionalità. Se poi trasferiamo la nostra attenzione ad alcuni tessuti ricamati la percezione della tridimensionalità delle parti ricamate è immediata e palese. La caratteristica stessa del tessuto, la peculiarità dei filati usati, il loro spessore, gli intrecci, il sapiente uso di filati di differente colore, tutto confluisce a far riconoscere nel ricamo il suo aspetto tridimensionale anche se in un certo senso si tratta di una tridimensionalità in miniatura. Sono numerosissimi i lavori di restauro di tessuti, dalla trama più semplice, quale quella ad esempio di una bandiera storica (la cui usura è spesso testimonianza della sua storicità), ai tessuti pregiati riccamente ricamati (anche con filati d’oro e d’argento) (R.Varoli 1991) di cui sono stati pub-

d) Reperti archeologici di ridotte dimensioni o frammenti degli stessi Il contesto dei ritrovamenti di reperti di origine archeologica comprende una vasta gamma di tipologie di oggetti. Si riportano qui due esempi tipici il primo riferibile al ritrovamento di monete (la cui osservazione dettagliata consente informazioni estremamente utili all’ archeologo) ed il secondo riferibile a oggetti preziosi e gioielleria in generale. Per quanto concerne le collezioni numismatiche la tecnica qui suggerita può risultare di grande utilità per procedere ad una catalogazione delle stesse corredando le immagini digitali catalogate con la possibilità di poter evidenziare, all’occorrenza, particolari di difficile lettura o alterazioni del metallo, come si evince dall’esempio che segue con la Fig. 8a (1200 dpi) da cui sono stati tratti gli ingrandimenti evidenziati nelle Figg. 8b e 8c. Gli oggetti preziosi e i gioielli in generale per le loro dimensioni ridotte a volte presentano complessità fotografiche risolvibili solo con adeguate tecniche di illuminazione e sofisticate attrezzature fotografiche. Il metodo di scannerizzazione 2D consente il facile superamento delle problematiche appena citate con risultati a nostro parere di apprezzabile qualità. Gli esempi che seguono, fig. 9 a/b (1200 dpi) e fig. 10 a/b (1200 dpi) ne evidenziano la varietà di possibilità applicative a scopo documentale. e) Esemplari di natura botanica e organismi infestanti Gli esempi di seguito riportati si riferiscono a comuni piante ornamentali e le immagini sono state ottenute semplicemente poggiando sul piano dello scanner un tratto fiorito di un geranio, Fig.11 a/b (1200 dpi) e Fig.12 a/b/c (2400 dpi) che richiamano le immagini di alcuni erbari. In questo caso ne vengono esaltati alcuni particolari di interesse botanico volutamente evidenziati per semplice ingrandimento dell’immagine iniziale. Analogamente la Fig.13a si riferisce ad una foglia di geranio infestata da un parassita difficilmente individuabile ad occhio nudo ma chiaramente visibile grazie a un ingrandimento esasperato dell’immagine acquisita a 4800 dpi (Fig. 13b). CONSIDERAZIONI TECNICHE Due sono i fattori critici di questa applicazione da considerare analiticamente: a) il passaggio da acquisizioni da bassa ad alta risoluzione; b) l’incremento che questo comporta in termini di peso delle immagini e dei tempi di acquisizione.

Fig. 11 - Fiore di geranio bianco (a sinistra; 11a); particolare (a destra; 11b).

In questo senso agli occhi degli esperti di digital imaging parlare semplicemente di risoluzione in termini di “dpi” come è stato fatto fin qui, senza altre indicazioni e sen-

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Fig. 12 – Stesso fiore fig. 11 con diverso orientamento sul piano di appoggio dello scanner (a sinistra; 12a); particolari ingranditi (a centro e a destra; 12b e 12c)

za alcun riferimento alle dimensioni dell’immagine (image size) può apparire alquanto riduttivo se non inappropriato. Senza questi dati poi risulta alquanto imprevedibile fare riferimento al reale peso dell’immagine acquisita (file size). In quanto all’espressione semplificata della risoluzione cui si fa riferimento fin qui, questa è giustificata dal fatto che quando si parla ad esempio di risoluzione di 300 o 1200 dpi ci si riferisce esclusivamente ai parametri di settaggio dello

scanner e non di risoluzione dell’immagine. Per quanto concerne i dati relativi al peso delle immagini (file size), i dati riportati nel paragrafo relativo all’acquisizione dei frammenti di dipinto murale devono considerarsi a solo scopo esplicativo. Per una stima corretta del “file size” può essere di aiuto l’espressione riportata di seguito: (Tonal resolution/8) x (Spatial Resolution)2 x (Dimensions) = File Size [bytes/sample] [samples/in2] [in2] [bytes]

Fig. 13 - Foglia di geranio infestata da un insetto appena visibile a occhio nudo (a sinistra; 13a); ingrandimento esasperato dell'insetto infestante (a destra; 13b).

Per una maggior chiarezza nell’uso della formula è riportata, a titolo di esempio, anche una tabella (Tab. 1) ricavata da questa, considerando immagini con una “Tonal resolution” di 24bit. Analoghe considerazioni vanno fatte quando ci si riferisce ai tempi di acquisizione richiesti in funzione di definiti settaggi a livelli crescenti di risoluzione nelle condizioni sperimentali date, su uno stesso oggetto e su identica superficie considerata. Nel caso, ad esempio, di documentazione di una collezione numismatica, una volta definito il livello di qualità delle immagini che si vuole ottenere, è possibile prevedere i tempi di acquisizione necessari per singolo oggetto o per gruppi di oggetti o per l’intera collezione e, quindi, programmare adeguatamente spazi di memoria da riservare, tempi e costi dell’operazione. In tutti i casi è sempre necessario effettuare un bilancio costi/benefici trovando un giusto equilibrio tra tempi, risoluzione e qualità richiesta senza eccedere nell’acquisizione di particolari non necessari per lo scopo per il quale il lavoro è stato pianificato.

Fig. 14 - Esempio di foto di tessuto ottenuto con il sistema Art Camera di Google (a sinistra; 14a); analogo esempio di tessuto già riportato in fig.7c ottenuto con il metodo descritto in questo articolo.

Scanner Risolution (dpi) 75 100 150

Image Resolution 1x1” 16 29 66

Image Resolution 2x2.5” 82 146 330

Image Resolution 4x5” 330 586 1.00

Image Resolution 5x7” 577 1.00 2.00

Image Resolution 8x10” 1.00 2.00 5.00

200 300

117 264

586 1.00

2.00 5.00

4.00 9.00

9.00 21.0

400 600

469 1.00

2.00 5.00

9.00 21.0

16.0 36.0

37.0 82.0

Tab. 1 - Image resolution (24 bit images – Color).

CONCLUSIONI Altri autori (A.Brett et alii 1998) avevano introdotto questa applicazione già molti anni addietro, (sebbene suggerita esclusivamente nel campo del rilievo di reperti da scavo archeologico), molto prima che gli scanner 3D e le camere fotografiche digitali ad alta risoluzione divenissero di uso cosi diffuso come nell’attualità. La riproposizione dell’uso di uno scanner 2D, secondo il metodo fin qui descritto, con gli esempi riportati, vuole dimostrare la versatilità di un metodo di basso costo e di facile accessibilità enfatizzandone l’estensione della sua applicazione ai fini della documentazione nei più svariati campi di lavoro con immagini di buona qualità. La varietà delle applicazioni riportata sui materiali più diversi oltre che dare un quadro generale di alcuni dei campi di applicazione, riportando di volta in volta immagini acquisite alla risoluzione minima di 300 dpi sino ad arrivare ad acquisizioni esasperate di 4800 dpi dimostrano che nella maggior parte dei casi si possono ottenere immagini di oggetti 3D con ottima profondità di campo rimanendo nel range 600-1200 dpi con un peso in termini di spazio di memoria ancora di facile gestione. Un tale tipo di immagine può essere facilmente elaborato per essere utilizzato a scopo documentale, per essere inserito in rapporti tecnici, per testi di dissertazioni di tesi o per scambio di dati su piattaforme digitali. Tutto questo a vantaggio dei costi previsti per riprese fotografiche di qualità e con il solo aggravio dei tempi necessari per le acquisizioni da scanner 2D. Ovviamente gli esempi riferiti ad acquisizioni effettuate a 2400 o addirittura 4800 dpi anche se possono risultare ancora di un certo interesse applicativo sono riportate solo a scopo esemplificativo a dimostrazione della potenzialità del metodo. Come è stato già sottolineato, questa proposta non si pone affatto in alternativa alle riprese fotografiche di alta o altissima risoluzione da tempo utilizzate specie nel campo dei beni culturali con risultati di indiscussa qualità che al contrario della nostra proposta, deve sempre mettere in conto l’uso di apparecchi di ripresa fotografica di elevato livello e la necessità di gestire dati dell’ordine di giga-pixel.7 In questo contesto risulta di discreto interesse l’introduzione dell’Art Camera sviluppata dal Google Cultural Institute per acquisire immagini di dipinti ad altissima risoluzione. Sebbene il confronto tra una imagine di un area ingrandita di un tessuto ottenuta con il Sistema Art Camera pubblicata da Google (Fig. 14a, Textile: Bird , William Morris Museum of Applied Art and Science, Ultimo, Australia), a confronto con il dettaglio della Fig. 14b (già pubblicata nel testo come 7c e ottenuta con il metodo sin qui descritto), sia esemplificativa di alcuni risultati del metodo “Scanner 2D” suggerito.

Note

1 Ove dovessero sorgere obiezioni sul fatto che una siffatta procedura non garantisca alcuna fedeltà della resa cromatica delle immagini acquisite, si ribadisce che il metodo fin qui suggerito si pone obbiettivi minimi di catalogazione ed archiviazione, nient’affatto finalizzato ad altri scopi né vuole essere comparato a processi di ripresa fotografica. 2 CD-ROM: Fragments of mural painting of Ovetari Chapel, Eremitani’s Church in Padua (Italy) present in ICCROM laboratory archive. Ernesto Borrelli Rome, ICCROM , October 2007. 3 circa 70.000 frammenti diligentemente raccolti e conservati: “Mani pietose raccolsero, per quanto allora possibile, i frammenti delle superfici dipinte in alcune decine di casse (circa 80) costruite in modo fortunoso, trasmettendo ai posteri una preziosa eredità ed un complicato problema”. 4 Anastilosi informatica degli affreschi della Cappella Ovetari nella Chiesa degli Eremitani in Padova, http://www.progettomantegna.it. 5 Le cassette dei frammenti negli anni erano passate attraverso varie vicissitudini: trasferite prima a Roma all’Istituto Centrale per il Restauro, parte furono rinviate al Museo Civico di Padova, poi ancora trasferite al Museo Diocesano per essere poi riunite alla Villa Nazionale di Strà. In tutto questo andirivieni i 220 frammenti recuperati nell’archivio campioni del Laboratorio Scientifico dell’ICCROM a Roma nel 2006 erano da anni caduti nell’oblio. Riconosciuta l’eccezionalità dei frammenti e identificati grazie a ricerche di archivio ed il contributo del maestro Carlo Giantomassi, furono subito sottoposti all’attenzione della Direzione ICCROM per avviare il giusto processo di restituzione alla Soprintendenza competente. 6 La riapertura della cappella degli Ovetari il 16 settembre 2006 avvenne poco dopo lo scambio di informazioni intercorse con il maestro Giantomassi. 7(www.google.com/culturalinstitute/beta/u/0/usergallery/artproject-gigapixels/DAJiOwFKTTbQLQ?hl=en).

Bibliografia

G. Basile (1998). Il problema della ricostruzione degli affreschi della chiesa degli eremitani in Padova, Giorgio Galeazzi e Domenico Toniolo in, Il cantiere dell’utopia, Ed. Sacro Convento di S. Francesco di Assisi, Assisi, p. 32. Il Giornale dell’Arte n. 279, settembre 2008, pag. 61. A.Casoli et alii (2014). Studio archeometrico dei dipinti murali di Spyros Papaloukas nel Duomo di Amfissa in Grecia, atti del XXV Congresso della Società Chimica Italiana, Arcavata di Rende 07-12 Settembre 2014 - Abstract Form. B. A. Houk & B. K. Moses (1998). Scanning Artifacts: Using a Flatbed Scanner to Image Three-Dimensional Objects. Center for Archaeological Research at the University of Texas, San Antonio. SAA bulletin 16 (3). norma UNI EN 16085, 2012. “Metodologia per il campionamento di materiali costituenti i beni culturali: regole generali”. D. Poggi (1997). Antica città di Acco - Israele: analisi petrografica di malte e materiali lapidei, International Centre for the Study of the Preservation and the Restoration of Cultural Property (ICCROM) Roma, Italia. R. Varoli (1991), Il paliotto di Sisto IV ad Assisi: Indagini ed intervento conservativo, Casa Editrice Francescana, Assisi, Italia.

Abstract

In this article it is described an unusual application of an existing technology that is relatively inexpensive and already in widespread use. It is the proposal of the use of flatbed scanners, normally used to import drawings or plan maps, in this case suggested to scan artefacts or objects, rather than photographing or illustrating them. Here we discuss the scanning methods we have proposed, as well as the advantages and the limitations of using this technology. The paper reports numerous examples of application in various fields documentation.

Parole

chiave

Scanner 2D; documentazione; archiviazione; alta risoluzione; immagini digitali

Autore

Ernesto Borrelli ernesto.borrelli1@gmail.com Cultural Heritage, Independent Consultant , Rome (Italy)

ArcheomaticA N°1 marzo 2017

Culturali Tecnologie per i Beni Culturali

Il restauro della Fontana del Nettuno di Bologna. Innovativo sistema di documentazione 3D Web Il 24 marzo 2017 al Salone del restauro di Ferrara l'Istituto di Scienza e Tecnologie dell'Informazione "A. Faedo" del CNR (ISTI-CNR) ha presentato un innovativo sistema di documentazione, progettato con l'Istituto Superiore per la Conservazione ed il Restauro (ISCR) e l'Università di Bologna, realizzato

espressamente per questa importante azione di restauro. Il sistema si basa su un approccio altamente innovativo: si vuole dare ai restauratori ed agli esperti di diagnostica uno strumento flessibile per archiviare e rendere accessibile tutta l'ampia mole di dati ed informazioni prodotte, mediante un sistema di referenziazione e navigazione che si appoggia al modello digitale 3D dell'ope-

AGORÀ

21 21

ra. In questo modo, il modello digitale 3D diviene sia il contesto spaziale su cui i dati sono referenziati, che l'indice spaziale di accesso ai dati, ed infine il contesto su cui realizzare azioni di rilievo e caratterizzazione delle superfici (mappatura del degrado). Il tutto è gestito da una applicazione web - che permette quindi un accesso controllato da qualsiasi posizione geografica mediante i comuni browser web - caratterizzato da una interfaccia estremamente semplice e configurata sulle effettive necessità operative dei restauratori. Uno degli obiettivi è di permettere un uso diretto e collaborativo dei restauratori, senza richiedere l'intermediazione del tecnico informatico. Il feedback fornito dai colleghi ISCR sulla efficacia e semplicità di uso del sistema è stato estremamente positivo. Si sta studiando la possibilità di estendere questa esperienza, sviluppando una piattaforma generica di supporto al restauro ed alla Heritage Science. www.isti-cnr.it

Paestum Inside: nuove indagini conoscitive della sala del Tuffatore Nell’ambito di una collaborazione tra il Parco Archeologico di Paestum e l'Associazione Italiana di Archeometria (AIAr) sono state eseguite indagini conoscitive nella sala del Tuffatore a Paestum da scienziati che indagano le tecniche e i materiali della tomba più celebre del sito meglio conservato della Magna Grecia. “Già in passato sono state eseguite analisi qualitative e quantitative su alcuni reperti”, dichiara il direttore del Parco, Gabriel Zuchtriegel. “Ora, anche grazie alla riforma dei Beni Culturali, possiamo applicare un approccio più sistematico per capire l'esatta composizione dei materiali attraverso indagini su campioni selezionati di tombe e templi. L'obiettivo è svelare le tecnologie e le conoscenze che tra VI e IV sec. a.C. hanno dato vita al fenomeno delle tombe dipinte ma anche alla decorazione dei templi di Paestum”. Sono in corso analisi comparate dei materiali costitutivi e delle tecniche esecutive su alcune lastre tombali conservate nel Museo di Paestum; attraverso analisi scientifiche, non invasive, si cerca di capire lo stato di conservazione e la morfologia della superficie dipinta, la tecnica esecutiva e la possibile presenza del disegno preparatorio, eventuali tracce di materiali estranei, l'identificazione di pigmenti e coloranti, la caratterizzazione quali-quantitativa delle fasi mineralogiche. “Grazie alla disponibilità del Parco Archeologico di Paestum”, afferma il Presidente dell'AIAr, prof. Carmine Lubritto, “il gruppo di ricerca della nostra Associazione, da tempo impegnato in attività di studio, tutela e salvaguardia del patrimonio culturale ha, ancora una volta, la possibilità di far dialogare arte e scienza, allo scopo di dare risposte innovative alle affascinanti problematiche di conservazione e valorizzazione dei Beni Culturali”. www.associazioneaiar.com

AGORÀ

Un webGIS per la gestione dei dati archeologici del Santuario di Santa Vittoria di Serri La Piattaforma Serri WebGIS si pone l'obiettivo di fornire strumenti Web e GIS per la produzione, catalogazione e divulgazione dei dati archeologici relativi al Santuario di Santa Vittoria di Serri. Le ricerche condotte fin dai primi anni del Novecento da Antonio Taramelli hanno messo in luce numerose strutture

monumentali e migliaia di reperti archeologici che costituiscono un enorme patrimonio di informazioni attualmente non ancora organizzato in una banca dati strutturata. Gran parte dei dati sono desumibili da resoconti testuali delle attività di scavo e da dati editi su pubblicazioni e/o da cataloghi accessibili. Serri WebGIS oltre a fornire uno strumento di gestione del dato, dalla sua

produzione sino alla sua consultazione, vuole permetterne anche l'esportazione verso i cataloghi nazionali e europei tenendo presente gli standard definiti a livello nazionale dall'Istituto Centrale per il Catalogo e la Documentazione (ICCD) e a livello europeo dal progetto AIRADNE e nell'ontologia CIDOC-CRM (International Comitee for DOCumentation - Conceptual Reference Model) . Come prima fase della realizzazione della piattaforma sono stati implementati i prototipi di due strumenti che sono fondamentali per raggiungere gli obiettivi prefissati e cioè uno strumento terminologico che permetta di relazionare i termini trovati nel testo con i termini definiti nei vocabolari in uso in ICCD e con i concetti definiti nell'ontologia CIDOC CRM. Il secondo prototipo serve a fornire o validare, tramite operatore, la georeferenziazione di porzioni di testo. Tali strumenti sono applicati nell'analisi del testo dei resoconti delle attività di scavo per documentare i beni mobili o immobili rinvenuti e la loro localizzazione. Consulta il Serri webGIS: http://gisepi. crs4.it/archaeotools/ (Fonte: CRS4)

ArcheomaticA N°1 marzo 2017

Tecnologie per i Beni Culturali Culturali

L’imperatore Traiano tra storytelling e multimedialità Sono passati 1900 anni dalla morte di Traiano e la sua impronta, quella dell’ottimo imperatore, è ancora visibile in tutta Europa nei monumenti, nelle architetture, nella struttura del territorio. Traiano fu, insieme ad Adriano, uno dei creatori di quell’arte imperiale, che si distacca definitivamente dalla cultura ellenistica per fondare un mondo nuovo, compiutamente romano in cui anche la nuova concezione etico-politica dell’impero e della società doveva essere rappresentata, celebrata e disseminata ovunque. Per ricordare degnamente quest’anno traianeo verrà realizzata a Roma nei Mercati di Traiano a partire dal 12 ottobre prossimo una mostra dal titolo “TRAIANO. Costruire l’Impero, creare l’Europa“, che è stata presentata in anteprima, mercoledì 22 marzo alle ore 12.30, nel quartiere fieristico di Ferrara, nell’ambito del XXIV Salone del Restauro – Musei di Ferrara, Salone dell’Economia, della Conservazione, delle Tecnologie e della Valorizzazione dei Beni Culturali e Ambientali. La mostra è stata promossa da Roma Capitale nel ruolo dell’Assessorato alla Crescita Culturale – Sovrintendenza Capitolina ai Beni Culturali di Roma in collaborazione con l’Università degli Studi di Ferrara rappresentata anche dal se@unife (Centro di Tecnologie per la Comunicazione l’Innovazione e la Didattica a Distanza) e si avvale del coordinamento scientifico del Sovrintendente Claudio Parisi Presicce, di Lucrezia Ungaro, curatore archeologo e responsabile del Museo dei Fori Imperiali, e di Livio Zerbini, Direttore di LAD – Laboratorio di studi

e ricerche sulle Antiche province Danubiane dell’Università degli Studi di Ferrara. “La Mostra intende presentare al pubblico nazionale ed estero la figura dell’imperatore Traiano, costruttore dell’Impero romano e in nuce dell’Europa odierna nella ricorrenza dei 1900 anni dalla scomparsa. Primo imperatore adottivo e non romano ma ispanico, si impone al mondo allora conosciuto non solo quale grande condottiero ma anche quale costruttore a 360°: dalle infrastrutture determinanti per il consolidamento dell’Impero alla sua massima espansione, allo stato sociale, il welfare come oggi diremmo, nella determinazione del quale rivestono un ruolo politico inedito e innovativo anche le donne della sua famiglia. L’unificazione del continente Europa allora conosciuto, dell’Africa mediterranea, dell’Asia Minore sarà illustrata attraverso prodotti multimediali ricostruttivi e modelli in scala e monete che rappresentano i maggiori monumenti conosciuti. Il focus così allargato si restringerà poi su Roma a partire dal suo approdo, il Porto di Traiano, hub dell’Impero, l’autostrada fluviale, il Tevere fino alle banchine della capitale, per addentrarsi nella città e attraversare il cuore della città antica: il Foro e i Mercati di Traiano (sede della Mostra), il Colle Oppio con le Terme. Tutta la Mostra sarà raccontata attraverso personaggi storici che con la tecnica dello storytelling accompagneranno il visitatore in una dimensione storica e architettonica eccezionale come eccezionale è stato Traiano, optimus princeps” hanno affermato i curatori della mostra. sea.unife.it

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MUSEI

Olografia e sistemi di comunicazione avanzati per i sotterranei del

Castello di Otranto di Ferdinando Cesaria, Francesco Argese, Italo Spada, Giuseppe de Prezzo, Corrado Pino

Fig. 1 – Ripresa del personaggio della Striara in Chroma Key.

Le ultime frontiere dell'olografia e l'utilizzo di sistemi di comunicazione tramite beacon promuovono nuovi modelli di valorizzazione e fruizione del nostro patrimonio culturale. L'applicazione di tali tecnologie presso il Castello di Otranto, in provincia di Lecce, ha permesso di amplificare l’esperienza di visita del turista, dando vita ai sotterranei e portando il visitatore ad immedesimarsi nell’Alto Medioevo. Installazioni olografiche connesse a sistemi di controllo avanzati, hanno consentito di creare un punto di contatto tra il turista ed i personaggi che hanno scritto la storia del Castello. Al fine di trasformare il percorso di visita tradizionale in un percorso di visita interattivo ed esperienziale, il sistema include anche due app fruibili da dispositivi mobili: un’audio guida dedicata ai turisti stranieri ed un’applicazione per il controllo delle installazioni e per il monitoraggio dei visitatori, sviluppata per supportare il personale “Guida”.

egli ultimi anni le tecnologie di supporto alla fruizione dei beni culturali stanno evolvendo in maniera molto rapida apportando cambiamenti nelle strategie di gestione e valorizzazione. In particolare, le tecnologie multimediali, trainate dall’introduzione dei dispositivi mobili, dalla disponibilità di veloci reti di comunicazione e dall’evoluzione delle tecnologie di visualizzazione avanzata, stanno apportando una vera e propria rivoluzione nel campo dei beni culturali. Uno degli aspetti più importanti per le istituzioni che gestiscono i beni culturali è la progettazione di esperienze interattive che stimolino i visitatori ad interagire con l’ambiente e con la storia tramite l’utilizzo di strumenti digitali. L’obiettivo principale di tali esperienze è il coinvolgimento immersivo del visitatore ovvero la sensazione di essere teletrasportato in un posto che non offra solo la visione di monumenti o beni appartenuti al passato ma che consenta anche di ripercorrere la storia di tali monumenti/beni e riviverla in prima persona durante la visita. Al fine di arricchire l’esperienza culturale del visitatore, i musei ed i luoghi culturali stanno predisponendo degli spazi tecnologici che consentono di migliorare la fruizione del turista tramite l’utilizzo di tecnologie multimediali supportate da contenuti di alta qualità finalizzati a favorire la diffusione e la fruizione del messaggio culturale. L’applicazione di schermi di proiezione olografica, app multimediali per dispositivi mobili per guide e turisti hanno proprio lo scopo di arricchire i Sotterranei del Castello di Otranto consentendo ai turisti di incontrare i personaggi che hanno fatto la storia dei sotterranei che narrano ai turisti le vicende che hanno caratterizzato la storia del Castello. SISTEMI DI PROIEZIONE OLOGRAFICA E PRODUZIONE DEI CONTENUTI Un sistema di proiezione olografica, rappresenta un metodo immersivo efficace, e ad alto impatto emotivo per comunicare un

ArcheomaticA N°1 marzo 2017

Tecnologie per i Beni Culturali messaggio culturale all’interno di un percorso di visita. Dal punto di vista tecnico ci sono diversi metodi per ottenere un effetto visivo olografico. Nel caso dell’installazione nei Sotterranei del Castello di Otranto la tecnica utilizzata è stata quella basata su retroproiezione su pannello olografico. Attraverso lo studio degli spazi, della luce e della scenografia è stata progettata una soluzione in grado di rendere invisibile l’artificio tecnico e di creare l’illusione di un elemento flottante. Inoltre grande attenzione è stata data al contenuto digitale, componente troppo spesso sottovalutata rispetto agli aspetti tecnologici, ma che, specialmente nel campo dei beni culturali, dovrebbe avere un ruolo predominante. Due pannelli olografici, controllabili a distanza dalla guida, sono stati inseriti in altrettante sale lungo il percorso di visita dei sotterranei. Al loro interno due personaggi storici di Otranto, nella forma immateriale di fantasmi, raccontano storie reali e leggende riguardanti il castello e la città di Otranto. I personaggi sono interpretati da due attori professionisti ripresi con la tecnica del chroma key. I video sono stati poi post prodotti e mixati con diversi effetti visivi e sonori per aumentare l’immersività e l’impatto emotivo della fruizione. I personaggi interpretati sono il principe Alfonso d’Aragona, che era a capo dell’esercito di liberazione dai Turchi nel 1481, e Preziosa la Striara, la strega custode delle storie e leggende di Otranto. Entrambi i personaggi raccontano storie sul castello e la città di Otranto dal loro punto di vista, seguendo una sceneggiatura basata su fonti storiche e scritta da una sceneggiatrice professionista. É stato inoltre studiato un sistema di controllo dei dispositivi olografici per permettere alle guide di poter interagire con i dispositivi a distanza e per consentire ai visitatori stranieri di ricevere direttamente in cuffia e in maniera sincronizzata l’audio doppiato delle olografie. APP PER IL SUPPORTO AUDIOGUIDE PER STRANIERI La larga diffusione di dispositivi mobili in grado di comunicare tramite reti wireless con un basso consumo di energia e la disponibilità di dispositivi di segnalazione della posizione garantisce ai moderni smartphone una buona affidabilità nell’individuazione del proprio posizionamento e tracciamento indoor. L’offerta culturale dei luoghi espositivi dovrebbe avvantaggiarsi di tale opportunità veicolando in maniera intelligente e mirata informazioni subordinate alla posizione dell’utente costruendo di conseguenza veri e propri percorsi di visita guidati. Nel lavoro in questione è stata progettata e implementata un’audioguida multilingua in grado di abilitare contenuti audio associati a numerosi punti di interesse segnalati da piccoli trasmettitori, chiamati Beacon, ubicati lungo il percorso di visita nei sotterranei del castello di Otranto. I Beacon nello specifico sono dei trasmettitori radio che sfruttano la tecnologia BLE (Bluetooth Low Energy) per inviare piccoli messaggi ad un ricevitore (uno smartphone o un tablet) all’interno di un certo range. In questo modo il ricevitore può stimare la propria posizione ed attivare determinate azioni in relazione ad essa. Diversi Beacon sono stati posizionati all’interno dei sotterranei del Castello di Otranto in prossimità dei punti di maggiore interesse. In questo modo il visitatore riceve in maniera automatica la spiegazione relativa al bene che sta attraversando in quel momento. Inoltre tale sistema è integrato con un’app destinata alle guide, come è illustrato nella sezione che segue.

Fig. 2 – Olografia della Striara.

APP PER IL CONTROLLO IN TEMPO REALE DEI DISPOSITIVI OLOGRAFICI E PER IL MONITORAGGIO DEI VISITATORI Nelle fasi di visita di un sotterraneo la guida non ha solo il ruolo di illustrare e descrivere le particolarità culturali e storiche che si incontrano lungo il percorso ma deve anche preoccuparsi della sicurezza dei visitatori in quanto tali luoghi sono caratterizzati dalla presenza di ambienti angusti a circa 15 metri di profondità, privi di cablaggi LAN o WI-FI, privi di connettività GSM, disposti su più livelli e privi di illuminazione nell’80% del percorso. Pertanto, in tali luoghi non è possibile pensare ad una visita completamente autonoma del visitatore ma è richiesta una guida che possa indicare come comportarsi in eventuali situazioni di pericolo. Nella fattispecie dell’installazione presso i Sotterranei del castello di Otranto, la guida dispone di uno strumento per la gestione delle proiezioni in prossimità degli schermi ologra-

Fig. 3 – Sistema di comunicazione beacon.

consente al sistema di essere informato dei dispositivi connessi e della loro posizione sulla mappa dei Sotterranei. Lo stesso sistema consente la comunicazione tra il dispositivo della guida ed i dispositivi utilizzati per le proiezioni olografiche fornendo alla guida la completa gestione dell’olografia tramite i tasti Play/Stop; tali comandi oltre a consentire l’avvio della proiezione consentono anche di avviare in maniera sincronizzata l’audio sui dispositivi dei turisti stranieri offrendo a ciascuno la fruizione delle olografie nella lingua prescelta nelle fasi di avvio dell’applicazione. Fig. 4 - App di controllo per le guide.

fici e per il monitoraggio dei turisti durante la visita guidata. Tale strumento è stato realizzato tramite un’app mobile installata sul tablet fornito alla guida che include funzionalità per verificare la presenza dei turisti impegnati nella visita, per monitorarne la posizione nel percorso di visita e per avviare e per stoppare le proiezioni olografiche nel momento in cui si arriva in prossimità degli schermi olografici. L’app è composta di tre sezioni, mostrate in Figura 4. La sezione in alto, chiamata “verifica dispositivi” consente di verificare i dispositivi connessi ed il loro identificativo (rappresentati in colore verde) consentendo alla guida di controllare se tutti i dispositivi della guida stanno comunicando correttamente con il tablet della guida. La sezione centrale, chiamata “mappatura dispositivi” offre alla guida la mappa del percorso dei sotterranei e consente di controllare la posizione degli utenti lungo il percorso del sotterraneo al fine di verificare se qualche visitatore è rimasto indietro nel percorso. L’ultima sezione, chiamata “controlli video”, consente di avviare e fermare la riproduzione delle proiezioni olografiche quando si è in prossimità delle olografie; anche in questa sezione sono presenti delle icone di verifica che mostrano in colore verde il dispositivo di proiezione corrente. In basso sono presenti anche un tasto di “stop” da attivare in caso di emergenza per stoppare tutti i dispositivi collegati ed un tasto alla cui pressione appare una finestra che mostra informazioni sull’utilizzo dell’applicazione. Al fine di implementare tali funzionalità ed, in particolare, le funzionalità di comunicazione è stata utilizzata una rete wi-fi mobile realizzata tramite un router portatile che consente di far comunicare i dispositivi dei visitatori con il dispositivo della guida. Uno scambio di messaggi su tale rete

CONCLUSIONI Il sistema presentato e applicato nei sotterranei del castello di Otranto si basa su tre macro elementi integrati tra di loro: olografia, audioguida basata sul posizionamento, e sistema di monitoraggio. La soluzione proposta è scalabile e modulare ed adattabile ad altri siti sulla base delle specifiche caratteristiche infrastrutturali e degli elementi peculiari ad ogni contesto, tenendo presente che un risultato ottimale non può prescindere da una produzione di contenuti digitali di alta qualità. RINGRAZIAMENTI Ringraziamo per la collaborazione il Comune di Otranto e tutto lo staff del Castello di Otranto.

Abstract

The latest frontiers of holography and the use of beacon communication systems provide new models of exploitation and enjoyment of cultural heritage goods. The application of these technologies at the Castle of Otranto (Lecce) enhance the tourists’ experience, giving life to the underground and immersing the visitor in the Middle Age. Holographic installations connected to advanced control systems create a point of contact between the tourist and the people who have written the history of the Castle. In order to transform the traditional guided-tour to an interactive and experiential guided tour, the system also provides two apps accessible from mobile devices: an audio guide dedicated to foreign tourists and an application dedicated to the tourist guide for controlling the holographic installations and for monitoring visitors.

Parole

chiave

Olografia; beacon; Castello di Otranto; sotterranei; sistemi di comunicazione avanzati

Autore

Ferdinando Cesaria Francesco Argese Italo Spada italo.spada@cetma.it Giuseppe de Prezzo Corrado Pino

Fig. 5 - Guida e visitatore nei sotterranei.

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ArcheomaticA N°1 marzo 2017

Tecnologie per i Beni Culturali

MUSEI

Nuove applicazioni di Realtà Aumentata per il learning by La

app

Ducale:

tre capolavori della

interacting

Galleria Nazionale

delle

Marche

di Paolo Clini, Emanuele Frontoni, Berta Martini, Ramona Quattrini, Roberto Pierdicca

Fig. 1 - La home page della app in landscape mode. Da essa si può accedere alle tre sezioni principali della app: Palazzo Ducale per il tour virtuale, Capolavori per l’approfondimento delle singole opere, Galleria Nazionale delle Marche, dalla quale è consultabile il sito dell’intero museo.

L’articolo presenta un lavoro di ricerca su applicazioni mobili sviluppate secondo il paradigma del learning by interacting. I contenuti della applicazione, rilasciata da Università Politecnica delle Marche per la Galleria Nazionale delle Marche, oltre a fornire informazioni storiche validate scientificamente da storici dell’arte ed esperti della Galleria, provengono da acquisizioni di dipinti ad altissima definizione che costituiscono la base per tutte le funzionalità. Grazie al monitoraggio della user experience ed alla standardizzazione dei nuovi contenuti, la app Ducale, descritta nell’ articolo, risulta un applicativo performante e centrato sull’utente. Il lavoro avvia una riflessione multidisciplinare sul patrimonio culturale digitale e contribuisce a diffondere metodi e strumenti adattativi per la comunicazione dei beni, facilitandone l’adozione in una larga parte dei musei.

a digitalizzazione del patrimonio culturale è un processo multidimensionale, che può sicuramente incidere nel riconoscimento dei valori identitari europei e aumentarne la consapevolezza culturale. la riappropriazione del patrimonio culturale e la possibilità di fruirne in maniera semplice è una delle sfide delle reflective societies poste dalla Commissione Europea. Nell’ottica di progetti di ricerca interdisciplinari, tali sfide possono essere colte attraverso l’uso di tecnologie innovative, filiere di digitalizzazione sostenibili e speditive, ma, soprattutto, impiegando dati e strumenti digitali per la lettura e la comprensione dei manufatti e delle opere d’arte. Partendo da tali assunti, l’articolo presenta un lavoro di ricerca su applicazioni mobili sviluppate secondo il paradigma del learning by interacting. I contenuti della applicazione, rilasciata da Università Politecnica delle Marche per la Galleria Nazionale delle Marche, oltre a fornire informazioni storiche validate scientificamente da storici dell’arte ed esperti della Galleria, provengono da acquisizioni di dipinti ad altissima definizione che costituiscono la base per tutte le funzionalità che verranno descritte nel seguito. L’applicazione, “Ducale”1, costituisce uno step successivo rispetto alla precedente dedicata alla Città Ideale (Quattrini, Pierdicca, Frontoni, & Clini, 2015) e ne mutua i punti di forza, nel tentativo di sviluppare contenuti più interessanti per varie tipologie di visitatori: lo sviluppo è stato infatti condotto tramite focus group2 e analisi sull’osservazione dei tre dipinti basate su tecnologia eye-tracking.3 Riferendosi all’uso della realtà aumentata, più propriamente detta Augmented Reality (da qui in poi indicata come AR), per i dipinti in-

ArcheomaticA N°1 marzo 2017

Tecnologie per i Beni Culturali fatti, la scelta dei punti di interesse da “aumentare” viene sovente demandata ad esperti d’arte, i quali guidano lo sviluppo verso dettagli e curiosità peculiari. Tuttavia uno sviluppo user centered dell’interazione non può prescindere dalla conoscenza delle aspettative dell’utente sulla esperienza digitale. Per tale motivo è stato condotto uno studio basato sull’ utilizzo dell’eye tracking (Naspetti, et al., 2016) con lo specifico obiettivo di determinare un criterio per la definizione dei punti salienti dell’opera d’arte, su cui basare poi il progetto di interazione con l’opera stessa. Un’altra importante considerazione va però evidenziata rispetto alla tipologia di utente che andrà ad utilizzare il tool. Dallo studio sono infatti emersi differenti pattern di osservazione (si veda la Fig. 9), provenienti da tipologie di utenti differenti (principalmente esperti e non esperti) sulla base dei quali è stato possibile rimodulare l’esperienza di AR, sia migliorando sensibilmente l’aspetto più squisitamente contenutistico sia sviluppando nuove tecniche di interazione. Un ulteriore output di questa analisi è dato dalla successiva possibilità di rendere i contenuti adattativi e personalizzati in funzione dell’utente. Oltre alla ricerca sulle acquisizioni speditive e low-cost (Clini, et al., 2012) e sugli standard dati (Frontoni, Pierdicca, Quattrini, & Clini, 2016), già precedentemente documentate, l’articolo presenta la app nella sua completezza e spiega le modalità di interazione sviluppate con finalità pedagogiche, soprattutto relativamente alla sezione di AR. Grazie al monitoraggio della user experience e alla validazione e standardizzazione dei nuovi contenuti, la app Ducale ha permesso di ottenere un applicativo più performante e centrato sull’utente. Lavori come il presente, avviando una riflessione multidisciplinare sul patrimonio culturale digitale, contribuiscono a diffondere metodi e strumenti adattativi per la comunicazione dei beni facilitandone l’adozione in una larga parte dei musei. DIGITAL LEARNING L’utilizzo di dispositivi mobile pervade oggi ogni aspetto della vita quotidiana (lavoro, famiglia, tempo libero ecc.). A tal punto che essi mediano la nostra relazione con il mondo, con gli oggetti e con le altre persone. Basti pensare a quanto questi dispositivi abbiano modificato le modalità di accesso, elaborazione e gestione delle informazioni, e quelle di comunicazione e interazione sociale. Tale cambiamento ha evidentemente degli effetti anche sull’apprendimento inteso come processo trasformativo di costruzione di significati. In particolare, le implicazioni riguardano tre componenti fondamentali: la componente cognitiva (legata alle abilità di percezione, comprensione, attenzione, memoria); quella emotiva (legata all’interesse, alla motivazione e al benessere personale) e quella sociale (legata all’esigenza di riconoscimento personale, di condivisione e collaborazione) (Mammarella, Cornoldi, Pazzaglia, 2005). Attraverso l’utilizzo di dispositivi digitali, per esempio, lo spazio comunicativo diviene verbale e visivo allo stesso tempo e ciò permette un’integrazione più immediata delle informazioni. Anche le capacità sensoriali (per esempio visive) vengono, per così dire, estese e questo accresce la capacità di attenzione selettiva la quale, a sua volta, incide sull’efficacia dell’elaborazione delle informazioni (Mayer, 2000). L’uso di dispositivi mobile si sta diffondendo anche in ambito museale come dimostra il sempre più considerevole numero di app che popolano gli stores e che sono dedicate alla fruizione museale (Rubino, 2014; Lozzi, 2016; Grimaldi & Natale, 2016). Le applicazioni digitali sviluppate per la sfera dei beni culturali hanno ovviamente come comune denominatore un’esperienza di fruizione che risulti significativa dal punto di vista dell’apprendimento e, più in generale,

Fig. 2 - Istantanea del tour virtuale; nell’esempio in figura viene mostrata la navigazione del tour nella stanza che ospita La Muta di Raffaello. Cliccando nel dipinto è possibile accedere direttamente alla sezione HD del dipinto stesso.

dell’educazione. La comprensione di un’opera comporta l’attribuzione ad essa di significati elaborati a partire da elementi percettivi e cognitivi. Dal punto di vista educativo, tuttavia, tali significati non sono del tutto soggettivi, bensì sono legati a contenuti disciplinari, storici e culturali inerenti il processo e il contesto di produzione dell’opera. In questa ottica, è come se l’opera “trattenesse” in sé contenuti che possono essere resi accessibili ed espliciti attraverso i dispositivi digitali. Tali dispositivi costituiscono infatti dei potenti mediatori di conoscenza in quanto permettono esperienze di fruizione connotate in senso multisensoriale e multimodale, segnate dal contemporaneo coinvolgimento delle dimensioni cognitiva, emotiva e sociale. I dispositivi attualmente in commercio infatti, così come le applicazioni in essi contenute, permettono di avere una esperienza che è al contempo tattile, visuale e uditiva facilitando il senso di presenza alla visita; in più, la facilità di connessione rende possibile la condivisione di tali esperienze anche con l’esterno. Tuttavia, sono molti i fattori da tenere in considerazione per raggiungere tale obiettivo: interfacce agili e intuitive; contenuti ben selezionati e organizzati; soluzioni comunica-

Fig. 3 - Visualizzazione in Alta Definizione della Muta: il dettaglio delle mani. Il livello di ingrandimento consente all’ utente di osservare particolari invisibili ad occhio nudo. Nello slideshow inferiore l’utente ha la possibilità di cambiare l’area da visualizzare con massimo zoom.

tive efficaci e adeguate rispetto a obiettivi educativi e profili-utente; modalità dell’interazione. La realtà aumentata, come comprovato da molti studi (Bacca, Baldiris, Fabregat, Graf, et al., 2014) si è dimostrata una tecnologia adatta al digital learning. Le ragioni possono essere ricondotte alle sue caratteristiche, in gran parte assimilabili a quelle relative all’apprendimento elettronico (Mammarella, Cornoldi., Pazzaglia, 2005) Esso è multimodale (Mayer, 2001) e caratterizzato da apprendimenti di tipo procedurale e, pertanto, di tipo implicito; è legato ai principi associativo e della ripetizione; consente l’applicabilità immediata di quanto appreso; è rispondente alle disposizioni motivazionali e affettive dell’utente (Mammarella, Cornoldi., Pazzaglia, 2005). Queste ultime riguardano in particolare la possibilità di assecondare l’interesse dell’utente, promuovere il suo coinvolgimento personale, fornire occasioni di gratificazione ecc. L’interazione virtuale utente-opera realizzata in modalità AR, in particolare, soddisfa un assunto teorico fondamentale dell’apprendimento attraverso l’uso di ICT (Information and Communications Technology) ossia il principio di elaborazione attiva secondo il quale chi apprende deve essere impegnato in una serie di interventi cognitivi attivi sul materiale in entrata (Mayer, 2000). Inoltre, le interazioni basate su soluzioni di AR, amplificando la percezione di partecipazione attiva dell’utente all’esperienza di fruizione, possono rivelarsi utili per intere collezioni museali (Chang, Hou, Pan, Sung, Chang, 2015). Riferendosi ad un pubblico non adulto, anche il tema del playful learning trova ampio riscontro nelle tecnologie digitali ed in particolare nella AR. Tale approccio, infatti, anche attraverso forme di interazione di tipo ludico, modifica lo status delle opere d’arte: da oggetti intoccabili a oggetti partecipati, esperiti in forma contestualizzata e distribuita e, pertanto, significativa dal punto di vista dell’apprendimento (Gee, 2007). DUCALE APP Da quanto finora detto emerge la necessità di dotare curatori e gallerie d’arte di strumenti digitali a servizio del proprio pubblico. Tuttavia, lo sviluppo seriale di applicazioni è un processo che richiede tempi di sviluppo e risorse economiche notevoli, non sempre disponibili con facilità. Ciò rappresenta uno degli ostacoli principali nella diffusione di tali metodi, si rendono quindi necessari strumenti di sviluppo agili che facilitino la contaminazione tra content developers e programmatori. Come è noto, l’approccio da percorrere è quello di standardizzare la struttura dati (in questo caso dipinti e contenuti ad essi relativi) così da de-

Fig. 4 - Visualizzazione in alta definizione del Doppio ritratto. Nell’ esempio in figura viene riportato un ingrandimento del volto del figlio Guidobaldo, dove possono essere percepiti dettagli del pigmento e della trama pittorica a olio.

Fig. 5 - La sezione approfondimenti, in questo caso, la Veste e i Gioielli relativi alla Muta.

finire un unico protocollo di sviluppo e delineare un unico linguaggio per gestire i dati presenti nella applicazione. Uno degli obiettivi della applicazione qui presentata risiede proprio nel servizio di configurazione. Il framework di configurazione, infatti, è stato strutturato secondo un data layer (attualmente in formato XML) che, a partire da un’unica struttura di base, consentisse una configurazione scalabile delle varie sezioni che compongono la app stessa. Lo sviluppo, multi device e multi piattaforma, è stato poi condotto attraverso l’uso di Unity 3D, con il duplice vantaggio di avere a disposizione uno strumento di sviluppo cross-platform e compatibile con Vuforia, uno dei principali toolkit per la realtà aumentata vision-based (Bae, Golparvar-Fard, & White, 2013). Uno dei principali output di questo innovativo approccio allo sviluppo risiede nella possibilità di poter estendere tale applicazione a molti altri dipinti della collezione, godendo di uno standard dati che ne faciliti la futura serializzazione. Questo permetterà di incrementare facilmente il numero di capolavori narrati pur mantenendo la stessa impostazione generale della app. Fino ad ora il framework di sviluppo è stato sfruttato per la configurazione di tre dei maggiori capolavori contenuti all’interno della Galleria Nazionale delle Marche di Urbino: La Muta di Raffaello Sanzio, il Ritratto di Federico da Montefeltro con il figlio Guidobaldo e la Città Ideale. La app Ducale, acronimo di Digital Urbino Cultural Augmented Learning Experience, permette la visita virtuale e accompagna la visita museale per i tre dipinti sopracitati. La home page della app, come si evince dalla Figura 1, è divisa in tre macro sezioni principali: “il Palazzo Ducale”, da cui si può accedere al tour virtuale, “i Capolavori”, che rappresenta il cuore del progetto ed è dotata di una barra funzioni che verrà descritta nel seguito, infine il link al sito web della Galleria Nazionale delle Marche. Come la precedente versione dedicata solo alla Città Ideale, la app prevede un tour virtuale basato su panoramiche sferiche nelle stanze di Palazzo Ducale (Fig. 2) che ospitano i tre capolavori; già all’ interno del tour è possibile approfondire le opere e godere della loro visione in alta definizione. La sezione HD, di cui due esempi sono riportati nelle Figure 3 e 4, è stata strutturata in modo da zoomare su alcuni dettagli raggiungendo un livello di dettaglio tale da cogliere le singole pennellate e particolari altrimenti non visibili ad occhio nudo. Grazie ad una configurazione globale che sottende alle sottosezioni della app, un unico menù di navigazione è stato ottimizzato e reso omogeno per dipinti molto diversi per

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fortuna bibliografica e per intrinseca natura. Infatti in due casi si tratta di raffigurazioni umane, una di incerta attribuzione, l’altra indubbiamente del più importante e noto pittore presente nella Galleria, Raffaello. Nel terzo caso si tratta di un paesaggio urbano inanimato. Pur dando conto delle differenze tra i quadri trattati, si è scelto di dare alle varie sezioni una struttura riconoscibile cercando di facilitare la navigazione. Le sezioni relative ai contenuti, rispettivamente intitolate “Il Quadro”, “L’Autore” e “Approfondimenti” sono ricche di notizie e curiosità sulle opere, pur concedendo all’utente vari livelli gerarchici (dal generale al particolare) di lettura (Fig. 5). La barra delle funzioni consente inoltre all’utente di fruire l’arte in un modo divertente ed innovativo attraverso una navigazione fluida sul dipinto in HD con aree di interesse preselezionate e la realtà aumentaFig. 6 - La Città Ideale in Realtà Aumentata. A: lo splash-screen introduttivo spiega all’utente come ta (cui è dedicato il paragrafo successivo). scoprire i dettagli nascosti. B: L’insieme dei messaggi pop-up che compaiono quando viene inquaE’ stata inoltre introdotta una brevissima drata l’opera. C e D: Esempi di approfondimenti in modalità AR: contenuti immagine e video in audioguida, grazie alla quale il visitatore sovrapposizione. può muoversi, abbracciando quel paradigma secondo cui lo strumento digitale è a porale delle informazioni: l’apprendimento è favorito, oltre servizio di tutti gli stadi dell’esperienza di visita: fuori dal museo, tra le sue stanze e anche dopo la che dalle diverse modalità orale/visiva, dalla simultaneità visita, grazie ai singoli focus sulle opere (Osservatorio Inno- di presentazione della spiegazione verbale e delle immagini corrispondenti che permette un’integrazione più immediata vazione Digitale nei Beni e Attività Culturali, 2017). Come descritto nella sezione introduttiva, una delle pecu- delle informazioni (Mayer e Anderson, 1992). Ciò consente liarità della app è la sezione di realtà aumentata, studiata l’appropriazione intuitiva dell’idea di prospettiva centrale secondo differenti paradigmi di interazione e che hanno che costituisce un contenuto particolarmente rilevante per come obiettivo da un lato il learning, dall’altro avvicinare quest’opera in quanto dotato di un elevato valore simboil visitatore all’opera potendo toccare, seppur in maniera lico-culturale connesso all’ideale artistico di riproduzione virtuale, il dipinto. Nel seguito vengono riportati i dettagli della perfezione della natura a cui l’uomo rinascimentale aspira. di questo tool. La Muta. Il tool di AR è stato progettato per essere educativo e divertente allo stesso tempo. Come tema principale DUCALE AR E DIGITAL LEARNING La realtà aumentata vision-based consente di sovrimporre di questa narrazione si è scelto di far scoprire all’utente contenuti digitali al display del device, senza la necessità dettagli sul restauro dell’opera. Recentemente infatti, il didi modificare l’oggetto che si sta inquadrando. Sfruttando pinto è stato sottoposto ad un accurato lavoro di restauro questo principio, l’utente può avvicinarsi all’opera e, in- che ha fatto emergere informazioni sullo stato di conservazione. Risulta quindi particolarmente efficace visualizzare quadrandola, può interagire con essa. Nel nostro caso, lo sviluppo è stato tarato sui tre dipinti in real-time la comparazione tra il suo stato pre-restauro seguendo differenti principi di interazione. La Città Ideale. Per questo dipinto si è scelto di mantenere un livello di interazione classico, con menù e pop-up che compaiono in punti specifici dell’opera e che, una volta cliccati, danno accesso a degli approfondimenti. La Figura 6 mostra i diversi livelli di interazione di questa funzionalità. Così, cliccando su un bottone che indica l’esistenza di un chiodo sulla tavola, si attiva una video guida che si sovrappone all’opera e spiega il principio della prospettiva nei quadri rinascimentali. Lo sviluppo di questa funzionalità segue dei rigorosi schemi di percezione degli utenti, basati sullo studio condotto con l’eye tracking (si veda paragrafo digital learning). Dal punto di vista pedagogico, la visualizzazione dinamica della struttura prospettica dell’opera realizza una mediazione didattica Fig. 7 - La funzione di Realtà Aumentata esperita di fronte alla Muta. A: lo splash-screen introduttivo (Damiano, 2013) che integra codice verbale spiega all’utente l’azione da compiere per scoprire i livelli nascosti. B e C: esempi di interazione con e codice visivo secondo modalità coerenti il dipinto. I contenuti vengono spiegati da voce narrante tipo avatar di Raffaello. con il principio di vicinanza spaziale e tem-

e il processo della sua genesi, che rinvia al lavoro dell’autore nelle diverse fasi di realizzazione dell’opera (i disegni preparatori, i ripensamenti, la stesura del colore). Il fatto che ciò avvenga grazie all’Avatar di Raffaello, inoltre, costituisce un espediente didattico efficace per avvicinare l’opera d’arte al suo creatore contrastando gli effetti frequenti di una de-personalizzazione del sapere implicito negli oggetti culturali (Martini, 2016). Doppio Ritratto. Al fine di far cogliere al visitatore alcuni particolari del dipinto e informarlo sul loro significato, per quest’opera si è scelto di “interrogare” l’utente rivolgendogli una serie di quesiti (Fig. 8) che gli chiedono Fig. 8 - La funzione di AR studiata per il Doppio Ritratto si compone di una serie di domande e di scoprire, ad ogni passo, quale degli oggetsuggerimenti che compaiono in sovrimpressione quando l’utente inquadra il dipinto. A: istruzioni ti rappresentati nel dipinto risponde ad un per l’utente come schermata iniziale. B e C: esempi di learning sull’opera. certo quesito. Il quiz si avvia inquadrando il dipinto e mentre nella parte bassa dello schermo compare una domanda, in sovraimpressione compaiono i punti che identificano rispetto alla rinnovata bellezza. Un avatar di Raffaello appare appena lo spettatore inquadra il dipinto, suggerendo l’oggetto o il dettaglio corrispondente alla possibile rispole azioni da compiere; contestualmente una palette di tre sta. Un counter determina il punteggio finale corrispondenpennelli suggerisce all’utente di interagire con il dipinto te alle risposte esatte. Dal punto di vista della mediazione inquadrato, letteralmente pitturando sopra il dipinto per didattica, la visualizzazione simultanea del quesito e dei scoprire layer nascosti. Ogni differente pennello riporta in punti che contrassegnano i particolari del dipinto attiva luce particolari diversi: l’immagine a luce radente permet- l’attenzione selettiva dell’utente il quale coglie particolate di vedere i diversi spessori della pittura; la radiografia ri altrimenti poco percettibili e associa ad essi i significati evidenzia quanto il supporto fosse danneggiato; infine un storico-culturali espressi nella formulazione della domanda. disegno a fil di ferro evidenzia le diverse fasi del disegno e i L’apprendimento è inoltre mobilitato dalla modalità ludica ripensamenti dell’autore (Fig. 7) direttamente confrontabili dell’interazione basata su una logica per trial and error. col dipinto reale. I colori originali di questo elaborato4 sono L’attività è finalizzata anche alla fissazione cognitiva dei stati modificati al fine di migliorarne la visibilità in realtà contenuti espressi nelle domande, analoghi a quelli già inaumentata. In questo tool, la possibilità di intervenire sul contrati dall’utente nella sezione statica della app. display del device come se si intervenisse sull’opera traduce pienamente il principio di elaborazione attiva citato nel CONCLUSIONI secondo paragrafo. Da un punto di vista cognitivo questa Il contesto socio-culturale attuale chiama sempre di più i interazione permette al visitatore di prestare attenzione musei a una missione: essere testimoni di identità e culture alle informazioni rilevanti integrandole in una rappresenta- più che luoghi in cui le collezioni di opere d’arte sono conzione mentale adeguata alla quale possono essere associa- servate ed esposte. I musei e i poli culturali, nel rendere la te le eventuali conoscenze già acquisite. Dal punto di vista cultura accessibile al pubblico di massa, cercano inoltre di della mediazione didattica, inoltre, questa soluzione per- rispondere alle necessità di studio e conservazione del pamette di associare all’opera alcuni contenuti importanti: trimonio culturale. Questo processo necessita di strumenti la sua materialità, che rinvia ai problemi di conservazione, sostenibili per la raccolta, la digitalizzazione e la comunicazione del patrimonio museale e dei siti archeologici e storici in generale. Il presente lavoro dimostra la spendibilità e versatilità delle acquisizioni digitali messe in campo per varie tipologie di “facsimile” virtuali di opere d’arte. Processi e filiere, come quelle messe in campo da questo tipo di ricerca, contribuiscono alla digitalizzazione dei musei tradizionali e allo sviluppo di nuovi musei virtuali. Ovvero contribuiscono in un modo efficace ed a basso costo all’attuazione di una strategia chiave per interagire con “facsimile” virtuali al fine di coinvolgere gli utenti, aumentarne le conoscenze grazie all’applicazione del paradigma “impara interagendo” e, più in generale, diversificare le proposte culturali del museo stesso. Fig. 9 - Le heat map derivanti dalla analisi condotta con eye tracking. I grafici mostrano come gli utenti si focalizzino su determinate aree di interesse dell’opera. L’ immagine in alto raffigura il 32 grafico dopo una osservazione libera, mentre il grafico in basso mostra la heat map dopo aver suggerito all’utente quali fossero le aree della applicazione di AR.

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Tecnologie per i Beni Culturali Dal punto di vista della ricerca interdisciplinare, poi, la applicazione Ducale raccoglie l’interessante sfida di rispondere a una delle domande più importanti per la diffusione delle ICT in ambito museale: “Come può la ricerca fornire strumenti e metodi per migliorare l’esperienza del visitatore, migliorare l’apprendimento dei contenuti culturali e creare enjoyment nei musei?”. Trovare una risposta strutturata implica l’applicazione di metodologie orientate all’esperienza dei singoli e delle classi di utenti, in particolare richiede la definizione di requisiti centrati sui visitatori e specifiche di interazione con i contenuti digitali e facsimili virtuali. Naturalmente sfide complesse come quelle precedentemente enucleate non possono essere affrontate con azioni isolate, per questo motivo il nostro gruppo di ricerca prevede azioni di piloting su varie tecnologie all’interno del Palazzo Ducale di Urbino. Recentemente è stato presentato il progetto CIVITAS: esso costituirà un alveare di idee stimolanti per sviluppare interfacce digitali innovative che migliorino l’esperienza del visitatore e, in generale, per facilitare l’uso del Digital Cultural Heritage (DCH). Le sperimentazioni si concentreranno sull’interazione con facsimili sia virtuali che fisici, tecniche e strumenti di visualizzazione avanzata (ad esempio occhiali AR adattativi e caschi/display), tecnologie aptiche e sonore. In parallelo, verranno sfruttate tecniche di prototipazione rapida per creare riproduzioni fisiche di opere d’arte, sculture o cornici e gessi. Anche se queste tecnologie sono tutte sostanzialmente mature, esse non rappresentano un fenomeno diffuso nel DCH. Ciò è dovuto a diversi fattori quali costi di attrezzature, sistemi di accessibilità e usabilità, difficoltà nella accettazione delle information technologies, qualità dell’esperienza sensoriale; di conseguenza, fornire soluzioni efficaci per migliorare l’esperienza del visitatore con opere d’arte rimane una sfida per la ricerca. RINGRAZIAMENTI Gli autori desiderano ringraziare il direttore della Galleria Nazionale delle Marche, Peter Aufreiter, e Maria Rosaria Valazzi, già Soprintendente per i beni Storici Artistici e Etnoantropologici delle Marche. Si ringraziano inoltre Cecilia Prete, Anna Guerra, Andrea Morisco, Arianna Nardi e Gemma Felici per aver curato i testi della app e aver condotto i focus group sui contenuti dei dipinti. Si vogliono ringraziare anche il prof. Raffaele Zanoli, la prof. Simona Naspetti e Serena Mandolesi per aver condotto e validato i test con eye-tracking.

Note

1 Apple Store source: https://itunes.apple.com/it/app/ducale/ id1128703560?mt=8 Google Play source: App DUCALE: Direzione e Responsabilità scientifica: Paolo Clini, Emanuele Frontoni Coordinamento tecnico e realizzazione: Ramona Quattrini, Roberto Pierdicca. Acquisizioni HD, foto, panoramiche e tour virtuali: Gianni Plescia, Luigi Sagone. Grafica DMP concept s.r.l., Sviluppo 48h Studio Soc. Coop. Hanno collaborato Anna Guerra, Andrea Morisco, Arianna Nardi, Gemma Felici, Cecilia Prete (coordinamento) – UNIURB, per i testi e la selezione iconografica di Muta e Ritratto di Federico e Guidobaldo; Berta Martini – UNIURB, per i contenuti di AR di Muta e Doppio ritratto. Adriana Formato, collaborazione tecnica. Official sponsor: Benelli Armi s.r.l. 2 Tecnica di intervista qualitativa di gruppo in cui ogni partecipante è invitato a parlare e confrontarsi rispetto ad uno specifico tema, sotto la guida di un moderatore. Il carattere partecipativo ed inclusivo del metodo rende questa tecnica particolarmente adatta per la acquisizione di riscontri e pareri rispetto ad un nuovo prodotto, 3 Strumento per la misurazione del gaze (movimenti di occhi) rispetto ad uno specifico oggetto osservato. Grazie al suo utilizzo è possibile inferire informazioni in base a percorsi e aree di maggior attenzione su cui l’occhio umano si è focalizzato. 4 L’analisi delle differenze tra prima stesura e definitiva è stata curata dall’Opificio delle pietre dure ed è tratta da Marco Ciatti, Maria Rosaria Valazzi (a cura di), Raffaello, la Muta. Indagini e restauro, 2016.

33 Bibliografia

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Abstract

The adoption of innovative tools and new chains of digitization, represent an unavoidable base of knowledge towards a more clear understanding of our cultural heritage. The article presents a research work conducted for the development of a mobile application, specifically developed according to the paradigm of learning by interacting. The contents of the application, released by Università Politecnica delle Marche for the Galleria Nazionale delle Marche have been scientifically validated by a team of experts of the Gallery; besides, they came from high resolution acquisition, which are the backbone of all the functionalities of the app. Thanks to the monitoring of the user experience and to the standardization of the contents, the application is performing and user centered at the same time. This work paves the way for a multidisciplinary reflection over our digital cultural heritage, and contributes to spread methods and adaptive for the communication, facilitating the adoption by museums and cultural institutions.

Parole

chiave

Realtà aumentata; digital learning; museo, mobile; digitalizzazione

Autore

Ramona Quattrini r.quattrini@univpm.it Roberto Pierdicca r.perdicca@univpm.it Paolo Clini p.clini@univpm.it Emanuele Frontoni e.frontoni@univpm.it Università Politecnica delle Marche Berta Martini berta.martini@uniurb.it

Università degli Studi di Urbino Carlo Bo

GUEST PAPER

Development of earthquake countermeasures on heritage buildings in

Japan

by Eisuke Nishikawa

This paper shows an overview of recent development of earthquake countermeasures on Japanese heritage buildings, which are mostly wooden buildings, and the paper also introduces its past history in order to provide the background. Fig. 1 - Collapse of Shariden of Enkaku-ji. (Source: Special report on the survey and restoration of Enkakuji Shariden: National Treasure).

ecently, big earthquakes occurred frequently not only in Italy, but also various earthquake-prone countries, and these earthquakes brought serious damage to heritage. Therefore, it is one of the recent biggest problems for heritage conservation how to protect heritage from earthquake damage. The writer had been engaged in earthquake countermeasures on heritage buildings as a specialist of Agency for Cultural Affairs in the Japanese government from 2011 to 2016. Japan is one of the most earthquake-prone countries in the world. A lot of heritage buildings have been damaged in recent big earthquakes, while earthquake countermeasures on heritage buildings have been developed. Knowing the situation of Japan must be useful in considering the above problem. PAST HISTORY OF EARTHQUAKE DAMAGE Japanese heritage buildings have high possibility to have experienced earthquake damage in the past, because these buildings have remained for a long time in the earthquakeprone country. Various records including old documents and traces remaining in buildings show past earthquake damage. For example, a big earthquake struck western Japan in 1596. Kodo (lecture hall for Buddhist monks) of To-ji (Buddhist temple) in Kyoto totally collapsed and re-erected using original wooden parts. Some traces of damage and repair at that time still remain at the top and bottom of its inner columns. Higashidaimon (great east gate) of the same temple was also damaged and largely repaired with replacement of two columns and some parts of roof structure. The investigation in a recent restoration revealed that the gate was structurally modified with changing diagonal braces to horizontal beams penetrating columns at that time. Some traces of the modification were found on the columns. Nagatoko (pavilion for worship) of Kumano-jinja (Shinto shrine) collapsed due to an earthquake in 1611, and its scale was reduced in re-erecting in order to re-use damaged parts. Toto (three-storied east pagoda) of Yakushi-ji (Buddhist temple) was damaged by an earthquake in 1854, and its upper part was inclined. Two years later, the tilted pagoda was pulled upright with ropes, and damaged its spire and center column were repaired.

Earthquake damage in the modern times can be known more concretely by referring to some written reports and photos. In 1911, the Great Kanto Earthquake hit the Kanto area, which includes Tokyo and nearby area. Shariden (reliquary hall) of Enkaku-ji (Buddhist temple) collapsed, and the roof landed with keeping its shape (Fig.1). A lot of heritage buildings in nearby temples and shrines including Kenchoji (Buddhist temple) and Tsurugaoka-hachimangu (Shinto shrine) were also severely damaged. Tenshu (keep) of Maruoka castle totally collapsed due to destruction of its stone base in an earthquake in 1948. After that, the stone base was re-piled up with installation of reinforced concrete frame into it, and the keep was reerected on it. As above examples, a lot of heritage buildings have been damaged, sometimes collapsed, in an earthquake and have been repaired, after that. PAST HISTORY OF EARTHQUAKE COUNTERMEASURES These records also show past countermeasures, which were performed after an earthquake. The former building of Kodo of To-ji mentioned above was added some reinforcing horizontal beams after earthquakes in 1362.

Fig. 2 - Reinforcement of Nandaimon of Todai-ji (Source: Report on the restoration of Todaiji Nandaimon: National Treasure).

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After the earthquake in 1596 as mentioned above, it was ordered that some buildings were re-built without using roof tiles in order to avoid earthquake damage due to top heavy. Some oars of Hirosaki castle was reinforced with wooden diagonal braces, which still remain in the oars, after an earthquake in 1766. Soon the beginning of the legal protection of cultural property by Japanese government in 1897, some heritage buildings in Nara started to be repaired with large-scale reinforcement. For example, Kondo (main hall) of Toshodai-ji (Buddhist temple) was repaired from 1898 to 1900. Then its traditional-style roof frame was totally changed to a European-style truss frame in order to modify the roof structure. Daibutsuden (hall for Great Buddha) of Todai-ji (Buddhist temple) was repaired from 1903 to 1913. In this repair, a steel truss frame was put above its ceiling, steel bars were attached on side of brackets supporting eaves, and L-shaped steels were inserted in columns. The steel parts were imported from Britain. Nandaimon (great south gate) of the same temple was repaired in 1929. Then H-shaped steels were installed in some beams with these beams split in half (Fig.2). Though these reinforcements were mainly intended to support heavy weight of a roof and prevent its deformation, it should be noted that some heritage buildings in this area were damaged due to the earthquake in 1854 mentioned above and an earthquake in 1891 causing catastrophic damage in central Japan. In 1934, a large-scale restoration project of Horyu-ji (Buddhist temple) was started. 22 heritage buildings, including Kondo (main hall) and Gojunoto (five-storied pagoda), were repaired in this project. The repair of Gojunoto was from 1942 to 1952, and that of Kondo was from 1949 to 1954. Before the repair of Kondo, a study on its earthquake resistance was conducted because its invaluable interior mural paintings must not be damaged due to deformation of the building in an earthquake. Professor Shizuo Ban, who had made notable achievement in advanced field of civil engineering and was also engaged in some restoration projects of heritage buildings as an expert on reinforcement, performed many experiments on structural elements of the building and conducted a numerical analysis based on these experimental results. He concluded that Kondo would not collapse in a big earthquake but would deform largely, damaging its mural paintings. After that, unfortunately these paintings were severely damaged due to a fire accident during the repair period and were replaced to a conservation facility. Therefore, reinforcement as an earthquake countermeasure became unnecessary and only reinforcement of its roof structure was conducted. In the repair of Gojunoto, it was discussed how to reinforce its roof structure, which has deep overhanging eaves. The eaves had sunk and were supported by unsightly poles. The first suggestion of reinforcement was the same way with Nandaimon of Todai-ji mentioned above: splitting original beams and installing H-shaped steels. But this suggestion was rejected because of intrusive intervention to original beams. Finally, the roof structure was reinforced with steel plates and rods pulling up the eaves in the roof structure. This way gave minimum intervention to original parts and structural system, and this also made it possible to maintain, replace, if necessary, remove the reinforcing parts in the future. As described above, before the modern times, countermeasures mitigating earthquake damage had been performed

Fig. 3 - Collapse of the building No. 15 of the former settlement in Kobe (Source: Report on the restoration of No.15 building in the former settlement og Kobe: Important Cultural Property).

based on experience, and in the early modern times, advanced technology started to be used for reinforcement, and the view and method of reinforcement had been developed through some projects. RECENT EARTHQUAKE DAMAGE In 1995, the Great Hanshin-Awaji Earthquake struck Kansai Area, which is in western Japan and abounds in heritage. A lot of heritage buildings, including 116 Important Cultural Property buildings, were damaged and collapsed. The No.15 building in the former foreign settlement of Kobe, which was used as a restaurant at that time, totally collapsed (Fig.3). Because the earthquake occurred in early morning, there were no deaths from the collapse. But if it had occurred in daytime, some users would have lost their lives. Necessity of earthquake countermeasures on heritage buildings was strongly re-recognized. This building was repaired in about 3 years, and a base isolation device was installed. In 2011, the Great East Japan Earthquake brought a catastrophe to a wide area of Eastern Japan. Not only strong

Fig. 4 - Collapse of the shop building of Otokoyama (Source: staff of the Agency for Cultural Affairs).

Fig. 5 - Collapse of Kumamoto castle (Source: staff of the Agency for Cultural Affairs).

quakes, but also a big tsunami struck heritage buildings. The number of damaged heritage buildings, including 116 Important Cultural Property buildings and 438 Registered Cultural Property buildings, became considerable. The shop building of Otokoyama (Japanese Sake brewery), which had three stories before the earthquake, lost its lower 2 stories due to a crash of a fishing boat swept away by the tsunami (Fig.4). This building is remaining in a state applied emergency treatment. The old winery facility of Chateau Kamiya, consisting of five heritage brick buildings, was damaged by the quakes, and a lot of cracks were generated on walls. These buildings were repaired with reinforcement over 5 years. In 2016, big earthquakes occurred in succession in Kyushu Area, which is in southern Japan. This 2016 Kumamoto Earthquake brought severe damage to a lot of heritage buildings including 39 Important Cultural Property buildings and 67 Registered Cultural Property buildings. Kumamoto castle, which is an important symbol for local people, was severely damaged. A lot of stone bases crumbled, and some buildings on these felt down and collapsed (Fig.5). Some heritage brick buildings in Kumamoto University were also severely damaged, a lot of cracks were generated on walls, and a lot of chimneys fell down (Fig.6). Unfortunately, these heritage buildings of Kumamoto castle and Kumamoto University had earthquake damage in the middle of earthquake countermeasures. As mentioned above, recent earthquakes have brought huge damage to various heritage buildings. DEVELOPMENT OF EARTHQUAKE COUNTERMEASURE On the other hand, there is a growing expectation on heritage buildings to generate tourism benefits. Therefore, a particular emphasis has been put on how to make a good balance among preservation, good use and safety, and earthquake countermeasures have been developed. After the Great Hanshin-Awaji Earthquake in 1995, Agency for Cultural Affairs organized expert meeting for developing guidelines, then “Guideline for ensuring safety of cultural properties (buildings) during earthquakes”1 was established in 1996, and “Guideline for assessing seismic resistance of important cultural properties (buildings)”2 was established in 1999. At that time, earthquake countermeasures on heritage buildings, almost all of which were traditional wooden buildings, were not so common yet. Therefore, the agency provided heritage owners and experts its basic view and method by these guidelines. The countermeasures also

came to attract the attention of researchers, then a lot of surveys and experiments have been conducted, and a considerable amount of data has been accumulated. In addition, after this earthquake, there were no effective measures to stop the trend of demolishing damaged heritage buildings, which were not designated as a cultural property. One of its reasons was a lack of awareness of owners. In 1996, the agency established the cultural property registration system in addition to the previous system for designating Important Cultural Property. The registration system is more liberal than the designation system. By the registration system, the number of cultural property has been increased, and awareness of more heritage-building owners has been raised. Today, over 20 years after the establishment, the number of Registered Cultural Property buildings exceeds 10,000, which is more than twice of that of Important Cultural Property buildings. After the Great East Japan Earthquake in 2011, in order to survey huge number of damaged heritage buildings widespread, the agency establish a framework of damage investigations in corporation with some institutions of architects and researchers. A lot of experts were dispatched systematically to investigate damaged heritage buildings and provide technical advice to owners. In addition, the agency developed a brochure3 and a manual.4 It is important to share the information of disaster risks with owners of heritage buildings, so the brochure was mainly intended for the owners and explains why earthquake countermeasures are needed. It is also important to share the technical information between related experts like conservation architects and civil engineers, so the manual was mainly intended for experts and explains how to progress earthquake countermeasures on heritage buildings in terms of both heritage conservation and structural engineering. In this way, while overcoming problems occurring in several earthquakes, earthquake countermeasures on heritage buildings have been promoted. PROCEDURE OF EARTHQUAKE COUNTERMEASURE The basic steps of earthquake countermeasure are the following: first an earthquake resistance is evaluated, second a method of countermeasure is examined and implemented. In the first step, it is required to correctly evaluate an earthquake resistance and to find a structural weak point. Because, not only evaluating it higher than it really is will lead to a lack of countermeasure, but also evaluating it lower will lead to an excessive reinforcement. The necessary earthquake resistance is determined according to building use and likelihood to be repaired. The guideline mentioned above introduces its standards with threegrade. The necessary earthquake resistance of a building opened to public or used by a lot of people should be high, but that of a building not used much or a monument building can be low. In addition, that of a building, which cannot be repaired when it is damaged in an earthquake, should be also high. Then, a numerical examination is conducted with a suitable analytical method and model. When needed, structural experiments with samples/models and non-destructive/slightlyFig. 6 - Dropping chimney of destructive inspections on site Kumamoto University building are performed in order to get (Source: staff of the Agency for Cultural Affairs)

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Fig. 7 - Himeji castle (Source: Shuji Kato, a conservation architect).

sufficient data for the analytical model. It is also effective to examine a result of analysis by comparing it with a record of past earthquake damage. For example, the earthquake countermeasure of Daitenshu (great keep) of Himeji castle was implemented in the restoration project from 2009 to 2014 (Fig.7). Experiments of some structural elements, including earthen wall (Fig.8), were conducted, and a vibration observation on site was also performed. By using these results, its behavior during an earthquake was simulated by a time history response analysis with a three-dimensional model (Fig. 9). Then it was clarified that some columns and floors can be damaged severely in a big earthquake. Based on the result, the keep was reinforced with minimum intervention: attaching hardware only on the danger part of columns and floors. Like this example, if a structural weak point is found, a countermeasure method is examined in the second step. There are two types of measures: structural measures like a reinforcement and a base isolation device and non-structural measures like evacuation guide drill and restriction of use in order to reduce a risk. When a complete countermeasure is impossible to be implemented at once, it can be implemented at several stages with a long-term plan. When examining a reinforcing method, it is required not only to select a suitable reinforcing material matching a building structurally, but also to be careful not to impair cultural value by reinforcement. Since each heritage building has different structural characteristic and cultural value, a reinforcing method should be examined depending on each buildingâ&#x20AC;&#x2122;s condition. Regarding the requirements related to cultural value, the manual mentioned above introduces the following points: 1) preserve original design, 2) Do not damage original components, 3) Make reversible interventions, 4) Make reinforcement distinguishable, 5) Minimal intervention. For example, Kannondo (buildFig. 9 - Analitical model of Himeji castle (Source: Tateishi structural engineering office). ing dedicated to

Fig. 8 - Experiments of earthen wall of Himeji castle (Source: Yoshiaki Tominaga, a structural engineer).

Kannon) in Eiho-ji (Buddhist temple) was reinforced in the roof repair project from 2009 to 2012. Wooden lattice panels were installed in a space between its roof and ceiling (Fig.10), and additional beams were attached on the bottom of columns under its floor. These reinforcing materials have high deformability, which traditional wooden buildings also have, so the reinforcement matches the building structurally. In addition, all reinforcement was added out of sight almost without any change of original components, so original design and components were totally preserved. Furthermore, it can be restored to the original state by removing the additions if necessary in the future. Thus earthquake countermeasures on heritage buildings are examined based on numerical analysis and experiments, while taking both structural engineering and heritage conservation into account. CONCLUSION AND FUTURE WORK As described in this paper, earthquake countermeasures on heritage buildings have been developed through a lot of earthquakes in Japan. From this case study, it can be said that the following points are important for earthquake countermeasures on heritage buildings: 1) Awareness rising about heritage and disaster risk, 2) Information sharing with owners, experts, etc., 3) Earthquake damage investigation system, 4) Preliminary countermeasure to mitigate disasters, 5) Development of suitable method of diagnosis and reinforcement for heritage buildings. On the other hand, there are still some problems in Japan. One of them is a countermeasure on heritage brick build-

Fig. 10 - Reinforcement of Knanondo of Eiho-ji (Source: Masahiro Kato, a conservation architect).

ings. Though, a lot of experiences of countermeasures on heritage wooden buildings have been accumulated, it is hard to say that on heritage brick buildings. Recently, more and more brick buildings have been evaluated as a heritage building to symbolize the modernization of Japan. Most of the buildings are located in the central urban area and are used by a lot of people. However, brick buildings had been built only during a limited period of the beginning of the modern times in Japan, and one of its reasons is vulnerability to an earthquake. Now some of these have been subjected to countermeasures, but suitable methods of diagnosis and reinforcement for heritage brick buildings are still under development and discussion. This problem can be shared with Italy, which is earthquake-prone and abounds in heritage brick buildings. Finally, the writer adds a view on the possibility of another outcome of earthquake countermeasures on heritage buildings. In general, the countermeasure is conducted only for protecting heritage and ensuring safety. However, accumulations of earthquake resistance diagnosis results may make it possible to explain development of building structure scientifically. Numerical simulations may provide more detailed explanation of past earthquake damage than old documents. Then, it would help us to understand what happened in past earthquakes, how people coped with earthquake damage, and how people have developed building structure. Culture has been formed, being influenced by natural environment, so it can be said that building structure, which has been developed coping with earthquakes, represent the culture of an earthquake-prone country, and the history of earthquake damage and countermeasures against them is its testimony.

Notes

1 http://www.bunka.go.jp/seisaku/bunkazai/hogofukyu/pdf/kokko_hojyo_ taisin10_e.pdf 2 http://www.bunka.go.jp/seisaku/bunkazai/hogofukyu/pdf/kokko_hojyo_ taisin11_e.pdf 3 http://www.bunka.go.jp/seisaku/bunkazai/hogofukyu/pdf/pamphlet.pdf (in Japanese) 4 http://www.bunka.go.jp/seisaku/bunkazai/hogofukyu/pdf/kokko_hojyo_taisin14.pdf (in Japanese)

Bibliography

Agency for Cultural Affair (2015), “Manual of Earthquake Countermeasure of Important Cultural Property buildings” (in Japanese) Nishikawa E. (2013), “Let’s protect heritage buildings from earthquakes”, ACA Monthly News Letter No. 542, 2013 (in Japanese) Nishikawa E. (2015) “Development of earthquake countermeasure on castle buildings”, Monthly Magazine Cultural Property No.620, 2015 (in Japanese) Usami T. (2008), “Catalog of earthquake damage in Japan” (in Japanese)

Abstract

In Japan, heritage buildings have repeatedly been damaged in earthquakes. Therefore, earthquake countermeasures on heritage buildings are strongly required in order to protect them from earthquake damage and ensure users’ safety in an earthquake. Recently the countermeasures have been developed with preparing guidelines etc., raising awareness of owners, establishing an earthquake damage investigation system, and implementing countermeasure projects on each building. In the projects, earthquake resistance is evaluated by numerical analysis and experiments etc., and countermeasure is examined with taking both structural engineering and heritage conservation into account.

Keywords

Heritage; earthquake; damage; countermeasure; reinforcement; Japan

Author

Eisuke Nishikawa Eisuke.Nishikawa@iccrom.org ICCROM

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Culturali Tecnologie per i Beni Culturali

LIVE ANCIENT ROME: UN TOUR DEL COLOSSEO IN REALTÀ VIRTUALE

E’ stato lanciato un nuovo tour virtuale del Colosseo che utilizza visori Samsung Gear VR e ricostruzioni 3D per condurre i visitatori in un viaggio multimediale e multisensoriale dell’anfiteatro Flavio nella Roma del I secolo a.C. La verifica dei contenuti scientifici è stata affidata al Prof. Filippo Coarelli. Il tour è proposto da Ancient&Recent e si avvale di un software multilingua ad integrazione di una ricostruzione storica in 3D, animata e interattiva. La visita virtuale conduce i visitatori in piazza del Colosseo, a tu per tu con il Colosso di Nerone, tra gli zampilli della Meta Sudans e il colonnato del Tempio di Venere e Roma. All’interno dell’anfiteatro si incontrano leoni ruggenti e schiavi che preparano tutto il necessario per la buona riuscita dei combattimenti, mentre i gladiatori attendono in attesa di entrare nell’arena. Da segnalare la ricostruzione minuziosa dei montacarichi che venivano utilizzati per sollevare gli animali dai sotterranei dell’anfiteatro e farli apparire con effetto sorpresa al cospetto del pubblico. La narrazione è accompagnata da un sottofondo musicale e gli utenti potranno scegliere tra diverse lingue. La realizzazione del tour virtuale, a partire dal progetto ideato da Guido Germano Gerace e Cristina Antal e con il sostegno finanziario anche della Regione Lazio, ha coinvolto diversi professionisti tra storici, archeologi, programmatori e ha comportato un anno di lavoro. E’ possibile usufruire della visit a in gruppi di massimo 12 persone con due partenze, una in mattinata e una pomeridiana con il supporto di una guida turistica autorizzata: la prima tappa è Piazza del Colosseo dove i visori offrono un ausilio nella visualizzazione dei monumenti nel loro aspetto originario, la seconda tappa invece è l’interno del Colosseo con l’animazione dettagliata di quello che succedeva durante gli spettacoli gladiatori, compresa l’apertura e la chiusura del Velarium e infine la terza tappa, i sotterranei del monumento dove grazie alle ricostruzioni 3D è possibile camminare tra i corridoi dove si preparavano accuratamente i combattimenti. In contemporanea alle immagini e alle animazioni 3D la voce narrante illustra ai visitatori informazioni storiche dettagliate che accompagnano il tour. www.ancientandrecent.com

AZIENDE E PRODOTTI

IL TEATRO GRECO-ROMANO DI LOKROI IN REALTÀ AUMENTATA La digi.Art si inserisce nel mondo delle app con un prodotto sul Teatro greco-romano di Locri: l'app permette di far rivivere la magnificenza del Teatro Greco Romano di Locri esplorandolo in tutte le sue parti ed interagendo con diversi meccanismi. Le strutture del Teatro sono state ricostruite in un modello digitale interattivo nel quale è possibile, oltre ad una completa visita, aprire il “Velario” che svolgeva la funzione di proteggere il pubblico dal sole, oppure attivare i meccanismi, nascosti sotto la “Scena”, collegati alle scenografie mobili che accompagnavano le rappresentazioni che si svolgevano nel Teatro. L’Applicazione è disponibile in download gratuito su Google Play e Apple Store digitando la ricerca <<Teatro Greco>> oppure Teatro <<Greco-Romano di Lokroi>>. Ulteriori informazioni sono disponibili sul sito dello sviluppatore www.digi-art.it o alla pagina Facebook <<digi.art servizi digitali per l’arte>>. Sarà possibile interagire con i personaggi presenti nel Teatro per avere ulteriori informazioni sulla storia e sulle caratteristiche costruttive. La digi.Art specializzata nei Servizi digitali per l’Arte, fondata dalla dott.ssa Rosanna Pesce, ha proposto il progetto, sotto forma di “Sponsorizzazione Tecnica”, al Sindaco di Locri il dott. Giovanni Calabrese e alla direttrice del Museo e del Parco Archeologico di Locri la dott.ssa Rossella Agostino con la finalità di amplificare la conoscenza del Teatro e attirare ancor di più l’attenzione sull’intero Parco Archeologico, sul Museo, ma anche sulla città di Locri che vanta nel suo comprensorio altri gioielli artistici e archeologici. La realizzazione del modello digitale del Teatro ha previsto la consulenza scientifica dell’archeologa dott.ssa Simona Accardo sotto la supervisione della dott.ssa Rossella Agostino che, come funzionario del MIBACT ha il compito istituzionale della tutela e della valorizzazione del Bene Archeologico, e della dott.ssa Rosanna Pesce. Il Sindaco di Locri dott. Giovanni Calabrese, nell’ambito dei suoi compiti di amministrare e promuovere i Beni Culturali del Comune di Locri, ha valutato positivamente la presenza di uno strumento innovativo come la visita in Realtà Virtuale di uno dei più importanti edifici storici compresi nel Parco Archeologico di Locri, che consentirà di fare conoscere ad un numero sempre maggiore di pubblico quanto questa terra custodisce. La realizzazione dell’Applicazione ha visto la collaborazione di professionisti del settore come il Level Designer Antonio Tarantello e per la digi.Art la dott.ssa Rosanna Pesce che, oltre alla consulenza scientifica ha ricoperto il ruolo di Produttore Esecutivo, lo sviluppatore Giuseppe D’Aquì, il Direttore Artistico e ideatore dei testi Giuseppe Musicò, Claudio Martino che ha curato il progetto grafico della comunicazione. L’allestimento per la comunicazione indoor è stato curato dall’azienda Graphic e-Business di Giuseppe Florio. www.digi-art.it

AZIENDE E PRODOTTI REALTÀ AUMENTATA E SMART GLASS PER UN'ESPERIENZA IMMERSIVA DELL'ARTE

La realtà aumentata fa parte delle tecnologie che permettono a mostre, eventi e musei di offrire nuovi modi di fruizione e coinvolgimento per i visitatori. In Italia, alcuni esempi di successo sono il Museo di Santa Giulia di Brescia e la Villa Reale di Monza, dove gli smart glass Epson Moverio sono stati utilizzati dai visitatori per passeggiare tra le aree archeologiche e muoversi liberamente negli ambienti, vivendo un'esperienza immersiva arricchita da informazioni aggiuntive relative ai luoghi, alle vicende storiche e ai loro personaggi. Grazie alla realtà aumentata, infatti, i visitatori di musei e mostre non dovranno più ricorrere all'immaginazione per capire come camminasse un dinosauro o che aspetto avesse in origine una statua o un edificio di 2000 anni fa: basta indossare gli smart glass Moverio e tutto questo prende vita davanti agli occhi, sovrapposto automaticamente a opere e siti archeologici. I Moverio saranno anche utilizzati dalla Fondazione Mondo Digitale nell'edizione del Media Art Festival (Roma, 25-27 aprile), l'evento-progetto che crea un ponte tra scuole, musei, centri culturali, università e aziende, avvicinando le giovani generazioni a un nuovo modo di concepire e usare la tecnologia e stimolando la creatività e lo sviluppo di competenze strategiche per la nascita di nuovi profili professionali. Moverio BT-350: più semplici e più comodi Gli smart glass Moverio BT-350 sono stati progettati ponendo la massima attenzione ad aspetti quali facilità di utilizzo, durata e accessibilità, per offrire esperienze e contenuti innovativi e più avanzati di quelli disponibili su smartphone, tablet e audioguide. Grazie alla sua tecnologia all'avanguardia, i contenuti di realtà aumentata possono essere sovrapposti al mondo reale per creare un'esperienza coinvolgente e rendere la cultura più accessibile e interessante, pur mantenendo al centro dell'attenzione ciò che conta davvero: l'elemento, la mostra o il luogo visitato. Carla Conca, Business Manager Visual Instruments di Epson Italia, dichiara: "Progettazione e indossabilità sono di fondamentale importanza e i Moverio BT-350 sono stati progettati specificatamente per le applicazioni commerciali. Grazie alla struttura resistente e alle funzionalità

studiate per il massimo comfort, gli smart glass possono essere indossati ripetutamente, comodamente e a lungo da numerosi visitatori, indipendentemente dalla loro costituzione, dalla taglia o dall'uso di occhiali. L'esclusivo design è stato creato in base al feedback dei clienti che hanno utilizzato la precedente generazione dei Moverio per una vasta gamma di applicazioni, da cui sono nate funzionalità che semplificano la gestione degli smart glass, grazie a opzioni e accessori dedicati." Tramite un accessorio opzionale, è possibile ricaricare la batteria e allo stesso tempo aggiornare il software di un gruppo di smart glass BT-350, quindi è semplice gestire più dispositivi contemporaneamente. La batteria ha un'autonomia che arriva fino a sei ore, il che lascia ai visitatori tutto il tempo di esplorare, mentre il controller può essere bloccato in modo da renderlo non acessibile. Le possibilità di connessione e i sensori integrati includono Bluetooth Smart, Miracast, Wi-Fi e sensori di movimento. Gli smart glass possono gestire anche contenuti 3D e, grazie a una fotocamera stereo ad alta risoluzione da cinque megapixel, sono in grado di rilevare visivamente gli elementi davanti ai quali si trova il visitatore. L'attenzione posta da Epson a un'ampia gamma di applicazioni commerciali e di altro tipo distingue la gamma Moverio da altri smart glass disponibili sul mercato. Sviluppata con funzioni all'avanguardia, la gamma Moverio ha riscosso grade successo presso aziende e ISV (Independent Software Vendor). I Moverio BT-350, che offrono una reale sovrapposizione ottica in trasparenza e prestazioni superiori, sono il frutto del costante impegno di Epson nel campo degli smart glass con visione stereoscopica. Il modello BT-350 è già disponibile. Caratteristiche principali - Display Epson Si-OLED - Risoluzione HD a 720p - Maggiore durata grazie alle aste fisse e regolabili - Nasello esclusivo, ideale per l'uso sopra agli occhiali - Ampia gamma di sensori integrati, tra cui una fotocamera da 5 MP, giroscopio, accelerometro, bussola, GPS, sensore luce ambientale e microfono - Bluetooth Smart Ready, Wi-Fi a/b/g/n/ac e Miracast - Processore Quad Core Intel AtomT x5 da 1,44 GHz - Memoria interna da 16 GB con espansione fino a ulteriori 32 GB tramite scheda SD - Fino a sei ore di autonomia della batteria - Sistema operativo Android 5.1 - Design compatto e leggero che si adatta a molte conformazioni della testa e consente di indossare gli smart glass sopra agli occhiali - Supporto per contenuti 3D affiancati - Custodia impermeabile per il controller - Laccetto da collo per lasciare le mani completamente libere - Opzione con caricabatterie multiplo per agevolare la gestione e il funzionamento dei dispositivi - Possibilità di disattivazione del trackpad per bloccare l'applicazione durante l'uso e di personalizzazione della funzione dei tasti - Esperienza ottimizzata per interni ed esterni: schermo oscurante sollevabile e grado di protezione IPx2 https://www.epson.it/

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ArcheomaticA marzo 2017 2017 ArcheomaticA N° N°11 marzo

Tecnologie per per ii Beni Beni Culturali Culturali Tecnologie

IL NATURAL HISTORY MUSEUM DI LONDRA SCEGLIE CAM2 PER LA SCANSIONE DEL DINOSAURO DIPLODOCO

Dal 2018 al 2020, lo scheletro del diplodoco Dippy sarà portato in tour in otto diverse città del Regno Unito e verrà sostituito all’interno del museo londinese da un esemplare di balena blu. Dopo 112 anni, il Natural History Museum di Londra ha deciso di portare per la prima volta in tour lo scheletro del dinosauro diplodoco, anche conosciuto come Dippy. Dal 2018 fino al 2020, lo scheletro di Dippy viaggerà attraverso il Regno Unito, toccando otto diverse città, per far conoscere a tutti passato, presente e futuro della storia naturale e di comprenderla appieno. Durante il tour al posto del dinosauro, il Natural History Museum ospiterà lo scheletro del più grande animale mai vissuto sulla Terra: una balena blu rinvenuta sulla costa irlandese nel 1891. Per poter realizzare il progetto, il museo londinese ha scelto il supporto di CAM2 proprio per la precisione e l’affidabilità delle sue soluzioni di misurazione 3D. Grazie al Laser Scanner CAM2 Focus è stato possibile effettuare, in una prima fase del progetto, la scansione 3D delle intere strutture ossee sia del diplodoco sia della balena blu. Il team responsabile della scansione 3D ha, infatti, utilizzato il CAM2 Focus per acquisire tutti i dettagli dell’esemplare quando era ancora montato, riuscendo a rilevare la complessità dello scheletro in tutti i suoi elementi in sole due ore. Per realizzare questa operazione sono state effettuate varie scansioni da diverse angolazioni per circa due ore. Nella seconda fase, i dati acquisiti dal Laser Scanner Focus sono stati, invece, elaborati dal software CAM2 SCENE al fine di capire se Dippy poteva essere ospitato all’interno degli spazi scelti per il tour nazionale. Inoltre, questi dati permetteranno agli scienziati di ottenere maggiori informazioni sullo scheletro e aiuteranno i sovrintendenti e per fare tutte le valutazioni del caso per trasportare l’esemplare nella massima sicurezza. Oltre al Laser Scanner Focus e al software SCENE, è stato utilizzato anche il CAM2 ScanArm HD con sonda ad alta definizione per poter scansionare le ossa della balena blu e ottenere una rappresentazione digitale estremamente fedele. Visto che lo scheletro della balena rappresenta un pezzo unico nel suo genere dal valore inestimabile, il Natural History Museum deve poter disporre del maggior numero possibile di informazioni per eventuali riparazioni o ricostruzioni nel caso in cui subisca eventuali danni. Il tour di Dippy in tutto il Paese così come l’installazione della balena blu all’interno del museo è solo il primo di una lunga serie di progetti che vedranno una stretta collaborazione tra CAM2 e il Natural History Museum. Fonte: CAM2

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RILASCIO MONDIALE SUGLI APP STORE DEL VIDEOGAME GRATUITO FATHER AND SON DEL MUSEO MANN

Finalmente scaricabile da Apple Store e Google Play il primo videogioco al mondo prodotto da un museo archeologico, il MANN di Napoli. Dal 19 aprile 2017 basta collegarsi su Apple Store o Google Play e in pochi minuti sarà possibile scaricare Father and Son, il primo videogioco interamente prodotto dal Museo Archeologico Nazionale di Napoli. Completamente gratuito e senza contenuti pubblicitari o upgrade a pagamento, Father and Son è destinato a rivoluzionare il rapporto museo-gioco: videogame in 2D a scorrimento laterale, è disponibile in italiano e in inglese e si caratterizza per le scenografie disegnate a mano da Sean Wenham sullo sfondo delle quali si muovono i 10 personaggi accompagnati da 10 minuti di musiche originali. Il tutto in completa immersione tra le bellezze della città partenopea e nelle sale del suo museo, custode dei più importanti ritrovamenti dell’area campana. Ultimamente è stata svelata anche una succosa novità per tutti gli appassionati di videogiochi e musei: all’interno di Father and Son è attiva la funzionalità del check-in, cioè il sistema in grado di creare una relazione tra spazio digitale e spazio reale del museo tale da sbloccare nuovi abiti dei personaggi e nuove location. Scopo del rilascio del videogame è quello di diversificare e incrementare i pubblici che si approcciano allo spazio museo, utilizzando le nuove tecnologie per coinvolgere millennials e appassionati di gaming. I contenuti del videogioco sono stati sviluppati dalla associazione TuoMuseo e concordati nei tratti essenziali con il direttore del MANN Paolo Giulierini e con il prof. Ludovico Solima(Università degli Studi della Campania "Luigi Vanvitelli". Alla realizzazione del videogioco hanno lavorato diversi specialisti: Fabio Viola (Electronic Arts Mobile, Vivendi Games Mobile), Sean Wenham (Ubisoft, Sony), Alessandro Salvati (autore di ADON Project e Anxiety Attack), Arkadiusz Reikowski (compositore delle musiche di Kholat e Layers of Fear) e Joan Carles Vegas. Fonte: Redazionale

AZIENDE E PRODOTTI UN TABLET SUBACQUEO PER NAVIGARE TRA I RELITTI

È una tecnologia italiana unica al mondo che permetterà di svelare i misteri degli abissi, esplorare il relitto di una nave romana sommersa nella profondità del mare, stando comodamente seduti in poltrona, immergersi realmente nelle acque e muoversi agilmente con il proprio 'tablet' fra i misteri di una città sepolta da tempi immemorabili. La nuova tecnica è stata sperimentata nell'ambito del Progetto Visas (Valorizzazione Integrata del Siti Archeologici Sommersi), coordinato dal Prof. Fabio Bruno del Dipartimento di Ingegneria Meccanica Energetica e Gestionale dell’Università della Calabria, l’istituto per l’Ambiente Marino e Costiero del CNR e le Start- Up 3D Research Srl, Applicon Srl e Enviroconsult Srl. Tale sistema integra sensori ottici, sistemi sonar e dispositivi di localizzazione, generando un modello tridimensionale per rappresentare in modo realistico il fondale marino ed esplorarlo con tutti i reperti archeologici, la flora e la fauna che lo popolano. Inoltre nell'ambito dello stesso progetto, è stata infatti realizzata una nuova tecnologia dedicata ai sub che effettuano le immersioni nei siti archeologici, consistente nella creazione di un tablet subacqueo che permette di osservare la mappa del fondale, di conoscere la propria posizione sulla mappa e di ricevere contestualmente informazioni su quello che si sta esplorando, uno strumento simile a Google Maps. Il tablet fornisce al sub le informazioni sulla profondità, la temperatura dell’acqua e permette anche di scattare foto geo-localizzate dei momenti più emozionanti dell’immersione che possono essere successivamente scaricate e condivise, attraverso una piattaforma social appositamente realizzata. Le nuove tecnologie sono state sperimentate in due siti archeologici, grazie alla collaborazione e alle autorizzazioni concesse dalle Soprintendenze e dalle Aree Marine Protette Competenti. Nell'Area Marina Protetta di Capo Rizzuto, in Calabria, il sistema è stato testato sul relitto di una nave imperiale romana nella baia di Punta Scifo, vicino Crotone. Grazie alla collaborazione con la Soprintendenza del Mare della Sicilia è stata possibile la speri-

mentazione nel sito archeologico sommerso di Cala Mimmola dell'Isola di Levanzo, all'interno dell'Area Marina Protetta delle Egadi, dove si trova il relitto di una nave carica di anfore appartenuta ad una famiglia romana che esportava vino in tutto il Mediterraneo, già nota agli appassionati e agli studiosi di archeologia subacquea. La sperimentazione, atta a valutare l’utilità, l’affidabilità, l’efficacia e la fruibilità del tablet ha riscosso molti pareri favorevoli e l’entusiasmo del gruppo dei subacquei locali che hanno condotto le attività insieme ai ricercatori dell’Università della Calabria. L’innovativo sistema tecnologico migliora l’esperienza di fruizione del sito sommerso da parte dei sub in un contesto di promozione del turismo subacqueo, promuove inoltre il contesto turistico-culturale che ruota intorno al sito sommerso, attraverso lo sviluppo di una modalità rivoluzionaria di visita virtuale, incentrata sul concetto di Edutainment. I risultati innovativi del progetto VISAS hanno riscosso l’interesse della comunità internazionale e per questo motivo che le tecnologie sviluppate saranno oggetto di ulteriori approfondimenti e sperimentazioni. Inoltre i partner del progetto VISAS stanno già sviluppando delle estensioni del tablet subacqueo per applicazioni in contesti diversi dalla fruizione archeologica, come, ad esempio, la ricerca e il recupero o per la documentazione e il monitoraggio ambientale.ù Sui fondali in 3D come in un videogioco Il modello tridimensionale del fondale marino viene ottenuto grazie all’elaborazione di centinaia di foto subacquee che possono essere riprese dai sub o da veicoli filoguidati. La rappresentazione in 3D del sito sommerso può essere esplorata con un sistema di realtà virtuale sviluppato dalla 3DResearch s.r.l., che permette di vivere l’emozione di effettuare un’immersione nel sito archeologico subacqueo ricevendo informazioni contestualizzate riguardanti i reperti, le strutture, la flora e la fauna presenti. “Il software – spiega il Prof. Fabio Bruno del Dipartimento di Ingegneria Meccanica Energetica e Gestionale dell’Università della Calabria, responsabile scientifico del Progetto VISAS - simula l’immersione, partendo dalla superficie del mare e guidando l’utente nell’esplorazione fino a visitare tutte le aree e i punti d’interesse presenti nel sito. Grazie all’impiego delle più moderne tecniche di computer grafica, mutuate dal mondo dei videogiochi, è stato possibile arricchire lo scenario di tutti gli effetti grafici necessari per simulare le ombre, le riflessioni, le caustiche, le particelle in sospensione, la torbidità, i movimenti della flora e della fauna. In tal modo è possibile generare un’ambientazione marina credibile, coinvolgente e affascinante. Il software di realtà virtuale può essere utilizzato con due diversi sistemi di visualizzazione. Il primo è un monitor 3D che, grazie agli occhialini polarizzati, permette di osservare la scena in stereoscopi, aumentando il coinvolgimento degli utenti. Per interagire con il sistema, l’utente ha a disposizione una consolle con un monitor touch attraverso il quale controlla i propri movimenti nell’ambiente marino (come in un videogioco) e riceve le informazioni sui punti di interesse. La seconda modalità si basa sull’uso di speciali visori indossabili detti Head Mounted Display. L’utente muovendo la testa può osservare l’ambiente marino da

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ArcheomaticA marzo 2017 2017 ArcheomaticA N° N°11 marzo

Tecnologie per per ii Beni Beni Culturali Culturali Tecnologie

tutti i punti di vista e, attraverso le mani, può controllare i suoi spostamenti per esplorare il sito archeologico alla ricerca dei reperti e degli organismi marini che popolano il fondale”. Il tablet subacqueo, il gps del sub Durante le immersioni sui relitti e più in generale nei siti archeologici sommersi, i visitatori seguono una guida subacquea ma, spesso, trovano difficoltà a comprendere la topografia del sito per la visibilità ridotta. Inoltre le informazioni su quello che si vede in immersione vengono fornite dalla guida durante il briefing, prima di entrare in acqua. Talvolta non è semplice ricordare quanto si è ascoltato ed associarlo a quello che si sta vedendo sott’acqua. Dall’osservazione di queste esigenze, i ricercatori del progetto VISAS hanno pensato di sviluppare un tablet subacqueo che permettesse ai sommozzatori di osservare una mappa del fondale, di conoscere la propria posizione sulla mappa e di ricevere informazioni contestualizzate rispetto a ciò che si osserva. In altri termini, l’obiettivo è stato quello di fornire ai subacquei uno strumento simile a Google Maps o TripAdvisor, studiato in maniera specifica per le visite dei siti archeologici sommersi. La sfida per raggiungere questo obiettivo è legata al fatto che nell’ambiente subacqueo i classici sistemi di posizionamento terrestri (come il GPS) non funzionano poiché il segnale proveniente dai satelliti viene attenuato dall’acqua al punto che riesce a penetrare solo per pochi centimetri al di sotto della superficie del mare. Il risultato che è stato raggiunto è lo sviluppo di un sistema che permette di localizzare il tablet subacqueo (e quindi il sommozzatore che lo usa), sfruttando le onde acustiche poiché queste, a differenza di quelle elettromagnetiche, si propagano benissimo sott’acqua. Le aziende 3D Research srl e Applicon srl hanno realizzato il prototipo di un tablet subacqueo in grado di determinare la propria posizione geografica, grazie ad un sistema di localizzazione acustica integrato con un dispositivo per la navigazione inerziale. Il sistema è basato sull’utilizzo di alcuni emettitori acustici posizionati sul fondale e da un modem acustico integrato nel tablet. Attraverso algoritmi di sensor fusion e trilaterazione, il tablet è in grado di determinare la sua posizione all’interno del sito subacqueo con un errore di poche decine di centimetri. La App che permette al tablet di gestire le informazioni di localizzazione è stata sviluppata dalla 3DResearch S.r.l. Questa App non solo fornisce ai sommozzatori le informazioni sulla propria posizione all’interno del sito, ma fornisce anche indicazioni sulla direzione, il percorso da seguire, sui manufatti e gli altri punti di interesse incontrati durante la visita. Lo sviluppo di un sistema in grado di geo-localizzare e visualizzare le mappe 3D del fondale e le informazioni relative ai punti di interesse è una soluzione completamente innovativa e apre l’utilizzo di questi dispositivi anche ai subacquei non professionisti che potranno utilizzare un sistema pseudo-GPS anche sott'acqua. Il progetto VISAS VISAS (Valorizzazione Integrata dei Siti Archeologici Sommersi) è un progetto di ricerca realizzato tre aziende StartUp (3D Research srl, Applicon srl e Enviroconsult srl) in collaborazione con l’Università della Calabria e l’Istituto per l’Ambiente Marino e Costiero (IAMC) del CNR. Il progetto

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si è concluso il 30 settembre 2016 ed è durato poco più di due anni. VISAS è stato finanziato dal MIUR - Ministero dell’Istruzione, dall’Università e dalla Ricerca attraverso i fondi del PAC (Piano d’azione e coesione), nell’ambito di un bando dedicato alle aziende in fase di Start-Up. Il responsabile scientifico del Progetto VISAS è il Prof. Fabio Bruno del Dipartimento di Ingegneria Meccanica Energetica e Gestionale dell’Università della Calabria. http://visas-project.eu/it/

#MYFERDINANDEUM UNA APP PER VISITARE UN MUSEO ANCHE COME CURATORI DELLA PROPRIA MOSTRA

Il Ferdinandeum, Museo Regionale Tirolese, presenta un viaggio artistico nella storia tirolese dalla preistoria, passando per l’epoca romana e il primo Medioevo fino ad arrivare all’età moderna. Una applicazione con la quale è possibile esplorare la collezione esposta, ma anche provare l’ebrezza di esserne curatori. #myFERDINANDEUM tiene conto del fatto che il pubblico di oggi, ha sempre più voglia di plasmare attivamente la sua visita museale. L’applicazione si può caricare sul proprio tablet o su un iPad, che si ottiene in loco gratuitamente, e fornisce approfondite informazioni sulla dislocazione delle sale museali anche con visualizzazioni 3D che consentono di vedere la mostra da punti diversi. Con questa applicazione, chi è interessato può anche creare uno spazio personale nel museo. Può avviare giochi per bambini o raccogliere i visitatori durante il loro tour davanti agli oggetti museali che li interessano e organizzarli secondo i propri criteri impostati nella app. E’ possibile creare in questo modo per ogni gruppo la "propria mostra" da fruire insieme. È possibile combinare scienza e arte, considerare la modernità dominata dalla barocca o dare un grande spazio all’amore. Visitando la pagina web myFERDINANDEUM.tiroler-landesmuseen.at i visitatori hanno l'opportunità di mostrare ancora una volta la loro esibizione "self-curata". #myFERDINANDEUM funziona al tempo stesso anche come una guida audio classica, che è disponibile in inglese, tedesco e italiano. #myFERDINANDEUM è disponibile come download nel Google Play Store e nell’iTunes Store. www.fluxguide.com

AZIENDE E PRODOTTI

GetCOO LO "SHAZAM DELL'ARTE" MADE IN ITALY Siete dei Turisti seriali e appassionati? Quante volte vi siete imbattuti in un quadro o un monumento e non avete trovato le informazioni che cercavate? Nessuna guida turistica in borsa e nessun cartello informativo all'orizzonte, nemmeno una piccola targhetta col nome per cercare su Google. La soluzione a questo problema si chiama GetCOO, un'app 100% Made in Italy, disponibile gratuitamente per iOS e Android, che potremmo definire lo "Shazam dell'arte". Basterà scattare una foto ai monumenti e alle opere d’arte per soddisfare all’istante le curiosità del turista digitale. La nostra è un'epoca fatta di spostamenti veloci e tanti, tanti viaggi. Sono molteplici i micro momenti che fissiamo nella memoria attraverso foto scattate con lo smartphone, un device che è ormai alla portata di tutti. Questa è l’era delle App: ne esistono un’infinità per ogni bisogno (reale o presunto che sia). Numerose sono anche le applicazioni turistiche dedicate, che dovrebbero accompagnare i turisti nelle diverse città e nei musei. Ma è davvero questo che vogliamo? Scarichiamo volentieri una diversa app per ogni luogo? Non sembrerebbe così dal rapporto dell’Osservatiorio d’Innovazione Digitale nel Turismo del Politecnico di Milano del 2016 dal quale emerge che in viaggio si utilizzano le app utilizzate nella quotidianità. La startup offre anche servizi dedicati a musei, fondazioni culturali, amministrazioni territoriali e altri operatori turistici che vogliono rendere la loro offerta più attrattiva e fruibile attraverso il riconoscimento immagini. Questa tecnologia rappresenta infatti un'innovazione di frontiera sulla quale anche aziende come Google e Amazon stanno puntando e che apre possibilità prima impensabili per offrire esperienze immersive in ambito artistico e culturale.

LE TECNOLOGIE ORPHEO PER L'ACCESSIBILITÀ ALLA QUARTA EDIZIONE DI "VIAGGIO NEI FORI" La quarta edizione di “Viaggio nei Fori”, il progetto di valorizzazione dei Fori Imperiali a cura di Piero Angela e Paco Lanciano, prodotto da Zetema Progetto Cultura, si avvarrà, a partire da quest’anno, della tecnologia di Orpheo, rendendo la fruizione del luogo accessibile a tutti. Inaugurato nel 2014, lo spettacolo “Viaggio nei Fori” ha coinvolto centinaia di migliaia di visitatori, riscontrando un gradimento unanime. Grazie alle soluzioni innovative realizzate da Orpheo, la sincronizzazione tra il commento audio e il videomapping in 3D proiettato sulle rovine dell’Area Archeologica sarà ancora più efficace. Le soluzioni tecnologiche di Orpheo utilizzate per quest’evento si inscrivono nel progetto “Arte per Tutti”, il programma dedicato all'accessibilità museale promosso dall’azienda per rendere il patrimonio culturale italiano fruibile a tutti i visitatori attraverso la realizzazione di prodotti su misura per le diverse esigenze. Infatti quest’anno, per la prima volta, le tracce sonore si attiveranno automaticamente al passaggio dei visitatori davanti ai punti di interesse del percorso di visita, senza dover premere alcun tasto sulle audioguide, facilitando così l’utilizzo da parte di persone con difficoltà motoria che non dovranno preoccuparsi di azionare il dispositivo. Orpheo, inoltre, metterà a disposizione per il pubblico ipo-udente dei cavi a induzione che, sintonizzandosi direttamente con l’apparecchio acustico, permettono di ricevere un suono chiaro, eliminando i rumori esterni e i fastidi dovuti alla sovrapposizione delle cuffie con l’apparecchio. Infine, il racconto di Piero Angela sarà disponibile in 8 lingue diverse (italiano, inglese, francese, russo, spagnolo, tedesco, cinese e giapponese) e la video-sincronizzazione in cuffia permetterà a persone di diverse nazionalità di assistere contemporaneamente allo stesso spettacolo. Viaggio nei Fori - Foro di Cesare 13 aprile – 12 novembre 2017

(Fonte: GetCOO) www.orpheogroup.com

ArcheomaticA 1 marzo 2017 ArcheomaticA N° N°1

Tecnologie per i Beni Culturali

EVENTI

22 - 24 MAGGIO 2017 Conferenza Internazionale su Geomatica e Beni Culturali Firenze (Italia) Web: geores2017.geomaticaeconservazione.it/ 23 MAGGIO 2017 Workshop on the Integration of Heritage Digital Resources Olimje (Slovenia) http://www.digitalheritage2017.eu

22 - 23 GIUGNO EVA 2017 SAINT PETERSBURG San Pietroburgo (Russia) Web: https://goo.gl/6tvOXO 27 - 30 GIUGNO 2017 33° Convegno Internazionale Scienza e Beni Culturali Bressanone (Italia) Web: www.scienzaebeniculturali.it

23 - 25 MAGGIO 2017 ITN-DCH final conference Olimje (Slovenia) web: www.digitalheritage2017.eu/

18 - 19 AGOSTO 2017 6th European Meeting on Forensic Archaeology EMFA 2017 Roma (Italia) Web: www.emfa2017.eu

19 - 22 GIUGNO CTM17 Communicating the Museum Parigi (Francia) web: https://goo.gl/1TGWoD

28 AGOSTO - 1 SETTEMBRE 26th biennial CIPA International Symposium Website: http://cipaottawa.org Ottawa (Canada)

20 - 22 GIUGNO Commercial UAV Expo Europe Brussels (Belgio) Web: www.expouav.com/europe/

30 AGOSTO 2017 - 01 SETTEMBRE 2017 Digital Cultural Heritage 2017 Web: http://dch2017.net/ Berlino (Germania)

11 – 13 SETTEMBRE 2017 1st International Museum Lighting Conference Londra (Regno Unito) https://museumlightingconference.com/ 12-16 SETTEMBRE 2017 ICAP 2017 - International Conference of Archaeological Prospection 2017 Bradford (Regno Unito) Web: http://www.ap2017.brad-vis.com/

digi-art.it

info@digiart-rc.it

digi.art servizi digitali

digiart_servizi_digitali

digi art servizi digitali

#digiartrc

Ipotesi Applicazioni Foto-video-rilievi Video guide 46 N°1 marzo 2017 ricostruttive ArcheomaticA multimediali con drone e traduzioni Scansioni 3D Allestimenti e rover in linguaggio L.I.S.

Tecnologie per i Beni Culturali

PEOPLE AND TECHNOLOGY Il nostro tempo è quello delle novità che ci circondano, il nostro futuro è dialogare con esse. Ogni giorno la storia e la cultura si rinnovano, ogni giorno le persone cercano corrispondenze ed emozioni. Per questo i musei ci appaiono vivi, ci interrogano, ci rispondono. GENOVA

ROMA

MILANO

LONDRA

PESCARA

NEW MEDIA ANCONA

PA L E R M O

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A milestone in the history of mankind. And behind it some old phone. The undetectable glass for exhibition display.

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