Ricostruzione dell’antica Volterra in 3D con Leica Geosystems

La creazione di gemelli digitali tramite scansione laser 3D sta ampliando sempre di più i campi di applicazione, tra questi anche l’archeologia e lo sviluppo di tecniche di conservazione di beni culturali.

Volterra è un insediamento storico in Toscana, in Italia, che risale all'epoca etrusca e romana. Conosciuta per la sua storia, arte e architettura, è una città di montagna circondata da antiche mura e ha un ricco patrimonio culturale.
All'interno (e all'esterno) di quelle mura si trovano molte rovine, musei, chiese e laboratori di alabastro vecchi di generazioni, tutti degni di una documentazione precisa per preservare quel patrimonio.

Ma quanto si può conservare? E quanto si può scoprire dalla storia di Volterra?

È qui che entra in gioco la scansione laser 3D, che utilizza la tecnologia LiDAR per scansionare uno spazio e creare un gemello digitale. Case Technologies, Inc., è una società partner della Volterra-Detroit Foundation e partecipa nell’organizzazione di un workshop annuale a Volterra, utilizzando vari laser scanner come Leica BLK2GO, Leica BLK360, Leica RTC360 e Leica BLK2FLY.
La Fondazione collabora con l'università e altre istituzioni educative per offrire agli studenti la possibilità di immergersi nella storia, nella cultura e nell'architettura della Toscana, in particolare di Volterra.
E per il workshop dello scorso anno, gli studenti del Volterra International Residential College sono stati impegnati nella scansione della città di Volterra, che si aggiunge al corpus di lavori di scansione e modellazione laser 3D realizzati dalla Fondazione negli anni precedenti.
Leica Geosystems è stata chiamata a sponsorizzare l’evento, fornendo un aiuto pratico fornendo nuove tecnologie autonome di acquisizione della realtà, che ha permesso agli studenti e agli insegnanti del workshop di “duplicare” digitalmente gran parte della città toscana.
"Siamo estremamente entusiasti di lavorare con Leica Geosystems e di collaborare con loro durante il workshop", ha affermato Mark Dietrick, direttore dei servizi di Case Technologies e fondatore del consiglio di amministrazione della Volterra-Detroit Foundation. "Utilizziamo molte delle loro tecnologie hardware e software e siamo entusiasti di presentare BLK2GO e BLK2FLY quest'anno".
"È emozionante trovare qualcosa ogni volta che veniamo", ha detto Paul Aubin, funzionario della Fondazione. “Con l'anfiteatro romano che è in fase di scavo, vediamo qualcosa di nuovo ogni anno. E questa volta abbiamo avuto un ottimo mix di tecnologie per aiutarci a documentare le nostre nuove scoperte".

Leica BLK2GO in azione per le strade di Volterra

Le principali attrattive architettoniche di Volterra, sia esistenti che in rovina, risalgono a migliaia di anni fa e la scansione laser 3D può svolgere un ruolo cruciale nella conservazione storica e nella ricerca archeologica.
In questa case history, lo scanner laser mobile Leica BLK2GO ha permesso di scansionare ovunque a Volterra, grazie alla sua portabilità e facilità d'uso, permettendo di catturare tutto ciò di cui i ricercatori avevano bisogno. "Qualcuno ha fatto scansioni con il BLK2GO lungo il percorso dalla città al monastero, compresa anche un itinerario attraverso la città stessa, ed è semplicemente incredibile poter camminare velocemente per le strade di Volterra e ricreare un'esperienza virtuale in 3D” ha detto Dietrick.
I ricercatori hanno utilizzato diversi tipi di scanner, ma il BLK2GO si è occupato di attività più laboriose nelle quali uno scanner laser fisso avrebbe richiesto più tempo. Il lavoro del BLK2GO si è sovrapposto a tutte le altre scansioni, fornendo un tessuto connettivo agli altri dati acquisiti.
L'obiettivo della fondazione è mappare l'intera città e inserirla in un gemello digitale per i posteri, dove i "visitatori" possono virtualmente "camminare" da un sito all’altro della città.
"A questo punto abbiamo catturato una fetta davvero enorme della città", ha detto Aubin. "Con l’utilizzo del Leica RTC360 posizionato in diversi punti sui tetti e il BLK2GO in giro per le strade, abbiamo potuto catturare la maggior parte della città murata".

BLK2FLY scansiona un monastero

Anche il laser scanner volante autonomo Leica BLK2FLY, è stato di grande utilità a Volterra, in particolare per scansionare un monastero abbandonato situato appena fuori dalle mura, di grande importanza storica per il territorio. La mancanza del tetto e cortile intatto hanno costituito il soggetto ideale per l'utilizzo del BLK2FLY.

“Poi con i dati raccolti scansionando a terra l’interno con il BLK2GO, abbiamo potuto creare un set di dati ancora più completo dell'intero monastero" ha aggiunto Aubin. Il BLK2GO a terra e il BLK2FLY in cielo sono un potente strumento di acquisizione della realtà, perfetto per catturare una struttura come il monastero di Volterra.

"Sono stupito dalla facilità d'uso e dalla velocità con cui siamo riusciti a visualizzare una nuvola di punti sull'iPad in pochi minuti dopo la scansione con BLK2FLY", ha dichiarato Touf Hassoun, Presidente e CEO di Case Technologies. "Abbiamo un paio di progetti e non vedo l'ora di mettere le mani su un BLK2FLY per realizzarli."

Antichi manufatti in mostra virtuale

Uno dei siti archeologici più importanti di Volterra è il suo Teatro Romano, nel quale la Fondazione Volterra-Detroit ha lavorato per scansionare e modellare nel corso degli anni, realizzando anche la la ricostruzione in 3D del teatro in epoca romana.
I ricercatori Aubin e Dietrick hanno poi incontrato un archeologo che stava facendo ricerche sul portico orientale del teatro. "C'era una statua nel museo che abbiamo scansionato, la quale probabilmente si trovava in quel portico orientale su cui stava facendo ricerche", ha detto Dietrick. “Siamo stati in grado di creare un modello virtuale 3D della statua e poi “posizionarlo” nel modello virtuale del portico orientale. È bellissimo ", ha aggiunto Dietrick," e siamo stati in grado di combinarlo e ottenere alcune visualizzazioni e animazioni meravigliose di come sarebbe stato durante l'era romana.”

Preservare un'arte antica

Un altro impiego della scansione laser è stato quello di catturare gli interni di laboratori vecchi di generazioni dove si lavora l'alabastro. Qui gli artigiani intagliano intricate sculture ricreando gli artefatti di epoca etrusca.
“Ma è molto probabile che questi artigiani ormai anziani, i laboratori e le loro opere presto scompariranno, grazie quindi a questo lavoro di documentazione in 3D, potrà essere preservato e incluso nel Museo Etrusco, recentemente rinnovato.” ha detto Dietrick.
“Abbiamo anche scansionato il Museo Etrusco, che è collegato alle scansioni realizzate della città, dove all’interno sono esposte centinaia di urne funerarie decorate scolpite nell'alabastro.
E speriamo che queste scansioni ed esperienze virtuali derivate dai dati che abbiamo acquisito riaccendano l'interesse per la scultura in alabastro per preservare l'arte stessa.”

Gli studi sono in città e saranno accessibili anche attraverso lo stesso tour virtuale in progress dove si potrà esplorare il Museo Etrusco, l'Anfiteatro Romano o le vie di Volterra. “Questo è l'obiettivo”, ha detto Dietrick, “documentare e preservare quanto più possibile della città. E anno dopo anno, facciamo sempre più progressi per costruire qualcosa di speciale a cui si possa accedere digitalmente e per preservare il patrimonio di Volterra.”