c. giancristofaro, ricostruzione fotogrammetrica 3d della “tomba della scimmia” (chiusi, siena)
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TECNOLOGIE OPEN SOURCE PER I BENI
CULTURALI: RILIEVO E MODELLAZIONE 3D,
RESTAURO VIRTUALE, STAMPA 3D
STRUMENTI OPEN SOURCE PER IL
RILIEVO E LA VISUALIZZAZIONE 3D
DELL’IMAGING DIAGNOSTICO
CRISTINA
GIANCRISTOFARO c.giancristofaro@gmail.com
Il caso della
Tomba della Scimmia
della Necropoli di
Poggio Renzo (Chiusi)
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RESTAURO VIRTUALE, STAMPA 3D
LA TOMBA DELLA SCIMMIA
CHIUSI
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Problema)che conserva)ve
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Intervento di monitoraggio
Ubicazione delle sonde per il
monitoraggio microambientale
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ACQUISIZIONE DATI
Canon EOS 500D fotocamera reflex digitale (DSLR)
Sensore CMOS, APS-‐C 15.3 megapixel
CCD: 22.3 x 14.9 mm
q Set fotografico: riprese ogni circa 15° (ogni elemento campionato presente in almeno 3 immagini)
q Acquisizione influenzata da: dimensioni ipogeo, caraMerisNche del sito, condizioni di illuminazione (sistema di lampade per evitare zone d’ombra ed elevate disomogeneità cromaNche)
q 900 immagini acquisite (4752 × 3168)
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RILIEVO FOTOGRAMMETRICO 3D Python Photogrammetry ToolBox (PPT)
Python Photogrammetry ToolBox (PPT) determina i parametri della camera di ripresa (posizione,
orientamento); ricostruisce una nuvola di punN a bassa densità partendo dal set di immagini importate
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RILIEVO FOTOGRAMMETRICO 3D
FEATURE DETECTION
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Python Photogrammetry ToolBox (PPT)
DENSE CLOUDS
RILIEVO FOTOGRAMMETRICO 3D
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RESTAURO VIRTUALE, STAMPA 3D
Operazioni di post-‐processing:
• Cleaning
• Alignment
• Sampling
• Poisson ReconstrucNon
• Poisson Model Cleaning
• Colour TransformaNon
• Scaling
RILIEVO FOTOGRAMMETRICO 3D
CloudCompare (Open Source Project)
3D point cloud e mesh processing
so_ware
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• Cleaning
• Alignement
• Sampling
• Poisson ReconstrucNon
• Poisson Model Cleaning
• Colour TransformaNon
• Scaling
MeshLab so_ware di mesh processing e mesh
ediNng
RILIEVO FOTOGRAMMETRICO 3D Operazioni di post-‐processing:
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MODELLO 3D FINALE
ATRIO
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Frontale
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MODELLO 3D FINALE
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MODELLO 3D FINALE
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SISTEMA MICRO-FOTOGRAMMETRICO 3D
Sviluppato da ICVBC – Firenze e Menci So_ware (Arezzo);
Reflex calibrata su barra motorizzata di 260 mm;
Acquisizione di un set di immagini;
Estrazione di una nuvola di punN con accuratezza di circa 50 μm.
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SISTEMA MICRO-FOTOGRAMMETRICO 3D
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MICRO-FOTOGRAMMETRIA PPT
CONFRONTO
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MICRO-FOTOGRAMMETRIA PPT
CONFRONTO
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DISTANZA DI HAUSDORFF
Allineamento
1 2
1.0 0.0 0.5 cm
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Min 0.0 Max 1.26 Avg 0.34 Med 0.28
StdDev 0.26 Variance 0.0007
DISTANZA DI HAUSDORFF
Distanza di Hausdorff
Allineamento
1 2deviazione geometrica come differenza puntuale tra 2 mesh: 98% della superficie ha deviazione < 1cm, 73% < 0.5cm
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INDAGINI DIAGNOSTICHE Imaging mul)spe7rale
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Imaging mul)spe7rale Fluorescenza a raggi X
INDAGINI DIAGNOSTICHE
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IMAGING MULTISPETTRALE
immagini RGB (visibile)
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IR IrRG IrGB
immagini RGB (visibile)
IMAGING MULTISPETTRALE
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immagini CHROMA D
IR IrRG IrGB
IMAGING MULTISPETTRALE
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MAPPE COMPOSIZIONALI
Aree con diverso comportamento ok c o d e d o M e d a l l e b a n d e mulNspeMrali raccolte nel visibile e IR.
I d e n N fi c a z i o n e confermata dai relaNvi speMri XRF.
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INTEGRAZIONE DIAGNOSTICA – 3D
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INTEGRAZIONE DIAGNOSTICA – 3D
argilla
PARETE DI FONDO
CAPIGLIATURA
INCARNATO
ocre rosse (ema)te)
ocre rosse -‐ minio
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Conclusioni q Elevate potenzialità delle tecniche di IMAGE BASED MODELING, integrate a
so_ware OPEN SOURCE, per il rilievo 3D.
q Ricostruzione 3D con finalità di: documentazione dell'ipogeo; fruizione di un ambiente difficilmente accessibile ad un pubblico più ampio; consenNre studi struMurali, architeMonici e archeologici più approfondiN.
q Ricostruzione con le tecniche di IBM di dipinN murali con okmi risultaN, comparabili al sistema micro-‐fotogrammetrico commerciale.
q Imaging mulNspeMrale e XRF: recupero di informazioni importanN per la leggibilità e la comprensione dei dipinN murali.
q Integrazione diagnosNca -‐ 3D: avvicina il pubblico a indagini scienNfiche che consentono una migliore comprensione dell'opera; aumenta la valenza delle ricostruzioni 3D nel campo del restauro e della conservazione dei beni culturali.
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RESTAURO VIRTUALE, STAMPA 3D
Grazie per l’aMenzione!!!
Quest'opera è distribuita con Licenza Creative Commons Attribuzione - Non
opere derivate 4.0 Internazionale
RingraziamenN: un ringraziamento parNcolare ai
DoM.i V.Palleschi (ICCOM-‐CNR), L.Marras (Art-‐test s.a.s), M.Delle Piane (ISTI-‐CNR), P.Pallecchi e G.Giachi
(Soprintendenza per i Beni Archeologici della Toscana), G.Bigliardi e S.Cappelli (coordinatori del Master in
"Tecnologie Open Source per i Beni Culturali“).
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