Privernum: modello 3D da aerofotogrammetria con drone
A giugno 2017 la nostra società ha partecipato alla ONE-MA3, la Summer School in Materials in Art, Archeology and Architecture che per la durata di 2 settimane ha coinvolto gli studenti del Massachusetts Institute of Technology di Cambridge (USA) sulle tematiche del trattamento dei materiali antichi.
La scuola, ideata dal Prof. Admir Masic, ha visto la partecipazione di molte eccellenze italiane nell’ambito del restauro e non solo, dalla Erresse Group di Roberto Scalesse (con la quale collaboriamo da anni) alla Artech di Gianfranco Quaranta, il tutto organizzato dall’Associazione Area3. 2 settimane itineranti nei migliori casi studio di restauro, dalla Venaria Reale di Torino fino a Pompei, passando per Privernum, l’antica città romana in provincia di Latina.
Proprio qui siamo stati chiamati a tenere una lezione sull’uso dei sistemi a pilotaggio remoto (APR o UAV secondo la dizione anglofona) per la restituzione tridimensionale tramite tecnica aerofotogrammetrica di siti archeologici. Tecnologia che consente un rapido rilievo di vaste aree, mantenendo precisione metrica e accuratezza nel risultato qualora pianificata correttamente e integrata con i giusti strumenti topografici.
Rilievo aerofotogrammetrico e correzione metrica con tecnologia GNSS
L’area archeologica di Privernum sorge oggi in Loc. Mezzagosto: l’antica città è separata in due dalla SR156, che divide il centro abitato dall’anfiteatro posto a sud. Il sito, particolarmente noto per i suoi splendidi mosaici policromi delle residenze romane di lusso di età repubblicana, i cui emblema sono conservati nel locale museo archeologico situato nella piazza centrale della moderna Priverno, è oggi purtroppo chiuso al pubblico da diversi anni, nonostante tentativi più volte proposti di rilanciare l’area archeologica come importante punto turistico della zona.
Grazie alla nostra autorizzazione ENAC come operatori SAPR, abbiamo potuto realizzare una missione di rilievo aerofotogrammetrico divisa in 7 voli distinti: un primo volo è stato pianificato a quota 40 metri con camera nadirale per ottenere un primo inquadramento generale del sito; 4 missioni sono state pianificate con camera obliqua a griglia incrociata per migliorare la resa 3D; 1 missione è stata pianificata in modalità circolare attorno alla basilica paleocristiana; infine un volo è stato realizzato a bassa quota con pilotaggio manuale per potenziare la resa 3D di alcuni dettagli e zone d’ombra dell’area centrale delle domus. In tutto sono state scattate 215 fotografie, che hanno dato origine ad una dense cloud di ca. 43M di punti da cui è stata ricavata una mesh texturizzata di oltre 8M di poligoni. Si può vedere al centro dell’immagine l’edificio moderno non ben definito: per scelta, le costruzioni moderne sono state tenute fuori dal rilievo e mantenute all’interno del 3D solo per riferimento nell’ortofoto.
Come si può vedere dalle immagini, sono stati posizionati anche 11 markers a terra, ognuno materializzato attraverso un punto catturato con tecnologia GNSS a doppia frequenza: questa tecnologia, a differenza di quella installata sui droni e negli smartphone, consente un posizionamento preciso al centimetro (sia sul piano orizzontale che su quello verticale) dal quale ricavare una correzione metrica del progetto aerofotogrammetrico estremamente precisa. Fondamentale in questi casi posizionare i markers secondo una visione complessiva del sito, non concentrandoli in una sola porzione dell’area: i punti geolocalizzati, importati in ambiente CAD, hanno offerto le misure metriche per le scale bars del software di restituzione fotogrammetrica, e al tempo stesso hanno consentito di geolocalizzare il modello 3D in maniera molto precisa.
L’acquisizione dei dati sul campo ha richiesto ca. 3 ore di lavoro, mentre l’elaborazione dei medesimi dipende dalla velocità dei PC impiegati: nel nostro caso la sera stessa era possibile far risultare l’ortofoto pulita e complessiva del sito, da cui estrarre dati metrici puntuali. Ulteriori elaborazioni permettono l’estrazione di curve di livello, di DEM, oppure elaborazioni della mesh 3D con visione a luce radente impossibile a livello naturale ma possibile con le opportunità digitali offerte da un programma open source come MeshLab. Nelle slide anche un’immagine a canali sfalsati che restituisce una visione tridimensionale se visionata con appositi occhiali.
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