RILIEVO LASER SCANNER E MODELLAZIONE BIM DEL CAPITOLIUM E DELL’ANFITEATRO DELL’AREA ARCHEOLOGICA DI LUNI (SP)

LUOGO	Luni (SP)
PAESE	Italia
CLIENTE	Direzione Regionale Musei Liguria – attività di ricerca e sviluppo
ANNO	2021
DESCRIZIONE	Rilievo Laser Scanner e modellazione BIM

CENNI STORICI

Luna è stata una colonia romana, fondata nel 177 a.C. alle foci del fiume Magra, come avamposto militare nella campagna contro i Liguri Apuani.

La città, che fu un porto fluviale e marittimo di rigoroso impianto coloniale, sorse su un sito preesistente, un emporio etrusco in un’area abitata anche dai Liguri: il toponimo di Portus Lunae è conosciuto e citato dalle fonti in periodo precedente la fondazione della colonia. L’insediamento si sviluppò per tutto il periodo repubblicano e crebbe in importanza a partire dal primo periodo imperiale grazie all’intensificarsi dello sfruttamento delle vicine cave di marmo.

Un terremoto, avvenuto nel corso del IV secolo, pose fine alla città imperiale. La zona fu comunque frequentata ancora nei tempi successivi fino al quasi totale abbandono che avvenne intorno alla fine del IX secolo per sottrarsi alle continue incursioni saracene.

I resti della colonia di Luna si trovano nell’odierna frazione di Luni Scavi nel territorio del comune di Luni, in provincia della Spezia.
Dal dicembre 2014 il Ministero per i beni e le attività culturali lo gestisce tramite il Polo museale della Liguria, nel dicembre 2019 divenuto Direzione regionale Musei.

Il percorso museale completo si compone di vari manufatti di epoca romana rinvenuti durante la campagna di scavo nell’area dove sorgeva l’antica città di Luna: tra i reperti archeologici ritrovati ci sono il Tempio della Luna, il Foro, la Domus di Oceano, il Teatro e l’Anfiteatro.

OBIETTIVO

L’obiettivo della presente attività è funzionale a testare il flusso di digitalizzazione del patrimonio basato sul processo scan to BIM applicato ad un bene archeologico.

Abbiamo individuato una serie di strumenti ed applicativi software specifici in grado di gestire processi automatizzati di modellazione che, a partire dalla nuvola di punti e tramite mesh, restituiscono oggetti digitali che possono essere gestiti all’interno di modelli e flussi BIM.

A partire da questo primo risultato abbiamo definito una procedura di ‘reverse engineering’ finalizzata a supportare processi di analisi e studio di compatibilità tra reperti.

Ulteriore uso del modello riguarda la ricostruzione digitale del tempio e dell’anfiteatro sulla base delle informazioni storiche ed archeologiche raccolte. Il BIM diventa in questo caso uno strumento comunicativo efficace per visualizzare lo stato originario dei luoghi.

Anfiteatro

Capitolium

CAMPAGNA DI RILIEVO

STRUMENTI UTILIZZATI

CARATTERISTICHE TECNICHE

Laser Scanner Leica RTC360

Classe Laser 1 (in accordo alla IEC 60825-1:2014), 1550 nm (invisible)

Range fino a 130 m

Risoluzione da 3 mm a 10 m

Accuratezza 1.9 mm a 10 m

Acquisizione fotografie con sistema di 3 fotocamere da 36 MP di 432 MP di dati grezzi per immagine sferica calibrata a 360° x 300°; funzione HDR

La campagna di rilievo riguarda principalmente la zona del Capitolium e l’Anfiteatro Romano.

Il rilievo è realizzato settando lo strumento secondo la sua massima risoluzione al fine di cogliere ogni elemento di dettaglio delle opere, oltre che fotografare alcuni dettagli cromatici relativi ad isolati reperti pittorici.

GESTIONE ED ELABORAZIONE DEI DATI DI RILIEVO

Al termine del rilievo laser scanner, i dati ottenuti sono gestiti e combinati all’interno del software Cyclone Register 360.

Il pre-allineamento automatico delle scansioni viene perfezionato e verificato, la nuvola di punti viene ‘ripulita’ e ‘decimata’ in funzione degli obiettivi ed il rilievo viene georeferenziato sulla base dei punti GPS acquisiti.

Procediamo con l’esportazione di una nuvola di punti totalmente fedele alla realtà e di fotografie a 360° tramite le quali è possibile navigare all’interno del sito ed effettuare sopralluoghi virtuali.

MODELLAZIONE AUTOMATIZZATA SCAN TO BIM

La nuvola di punti ottenuta costituisce una base sicura e dettagliata da utilizzare come riferimento per costruire il gemello digitale dell’edificio.

La modellazione in questo caso non può essere gestita secondo flussi tradizionali BIM: la nuvola di punti viene scomposta in settori e porzioni significative che vengono automaticamente convertiti in mesh e quindi in famiglie BIM che ricalcano fedelmente la geometria dei reperti.

Il flusso di modellazione BIM automatizzato ha riguardato alcuni elementi significavi dell’area del Capitolium e l’Anfiteatro Romano.

REVERSE ENGINEERING

I reperti più significativi sono modellati e sono posizionati e georeferenziati all’interno del rilievo complessivo del sito. E’ possibile traslare e ruotare virtualmente nello spazio questi oggetti al fine di studiare o verificare configurazioni originarie non corrispondenti a quella attuale. Nel caso del Capitolium molti reperti sono attualmente collocati lontano dalla loro posizione originaria e questo processo supporta gli studiosi e gli esperti nel valutare ipotesi di ‘riorganizzazione’ del sito.

RICOSTRUZIONE STORICA

Il rilievo ed il modello dello stato di fatto sono il punto di partenza per procedere secondo una modellazione per fasi che corrispondono all’evoluzione delle strutture nel tempo, attraverso le epoche storiche e fino ai giorni nostri.

Il modello così strutturato può essere utilizzato con finalità comunicative e grafiche che possono tradursi in video, immagini, tour immersivi e realtà virtuale.