illuminazione dell’aula gotica del complesso dei “santi quattro coronati” roma fiat virtual...

Illuminazione dell’Aula Gotica del complesso dei “Santi Quattro Coronati”

Roma

Fiat Virtual Lux

Arch. Giuseppina FilippiProf. Stefano Levialdi, IEEE Fellow

Prof. Carlo Maria MedagliaDott. Eugenio Passacantilli

1Fiera del Restauro - Ferrara 2011

Il complesso e l’Aula GoticaRealizzazione e implementazione di un modello 3D dell’Aula Gotica

– collocazione degli affreschi ottenuti dal restauro,

– realizzazione di una simulazione dell’illuminazione originale risalente all’epoca della costruzione dell’Aula, grazie alla apertura virtuale delle antiche lucifere.

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Il processo di ricostruzione L’intero progetto è stato eseguito in tre

fasi distinte:

1. Modellazione architettonica,

2. Gestione delle texture,

3. Illuminazione.

3Fiat Virtual Lux

Modellazione architettonica

4Fiat Virtual Lux

Con ArchiCAD (Graphisoft) e

Blender (open source) si sono

ricostruite le 2 ≠ versioni dell’Aula, in

due differenti periodi storici:

– Modello del XIII secolo: versione

architettonica originale dell’ Aula.

– Modello del XVII secolo: con le

modifiche seicentesche strutturali

dell’Aula corrispondente allo stato

attuale.

Gestione delle trame (texture)

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Il progetto ha utilizzato due tipologie di texture differenti:

– Texture ripetibili– Affreschi

Entrambe le immagini sono state collocate nel modello attraverso il software Blender.

Texture ripetibili

Campioni ottenuti da fotografie della Aula stessa, digitalizzate e rese replicabili grazie al software open source Gimp.

Sono state applicate per la riproduzione di:

– Pavimenti – Pareti– Crociere

uv mapping

uv maping: processo di modellazione 3D per ottenere una immagine in 2D (Wikipedia)

Fiat Virtual Lux 6

3D model uv mapwithout and with

uv mapping

Gestione degli affreschi

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UV mapping Questa tecnica di lavoro permette di “mappare”, immagini 2D su modelli 3D. Il processo avviene attraverso la trasformazione della superficie del modello 3D in una

griglia bidimensionale, all’interno della quale viene collocata l’immagine.

Due metodi di collocazione degli affreschi:

• Planare: per gli affreschi sulle pareti,• Curva: per gli affreschi sulle volte.

3 point linghting illumination setup

Fiat Virtual Lux 8

Blender TutorialbyBen Simonds

bensimonds.com

3 point illumination setup: example

Fiat Virtual Lux 9

Conrad Veidt as

Major Strasser in

Casablanca

Illuminazione

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Fase gestita dal software LuxRender che simula il flusso della luce (secondo equazioni) di qualita’ fotografica, tramite un rendering unbiased.

Lo sviluppo del rendering da parte del programma avviene in due fasi sequenziali:

– importazione, gestita dal plug-in di Blender LuxBlend,

– renderizzazione, gestita da LuxRender vero e proprio.

Issue 1 - Oculi

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Riproduzione degli oculi fondamentale per la simulazione dell’illuminazione, ma difficile perche murati nell’Aula originale.

– Parziale rimozione della tamponatura,– Rilievo Laser,– Trasferimento dei dati ottenuti nel modello.

Issue 2 - Superfici riflettenti

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All’interno di un modello 3D, la camera percepisce le aperture del modello come superfici emittenti. Questo comportamento è causato dal contrasto tra la luce ambientale interna (statica) del modello e la luce esterna che “entra” dalle aperture.In questo modo, quindi, sia l’apertura sia lo spessore dell’apertura stessa, diventano una sorta di lampada che emette luce, eliminando ogni informazione visiva riguardo il panorama esterno del modello e la presenza degli strombi.Per ovviare a questo problema si è abbassata l’illuminazione interna (dove possibile) ed inserito degli infissi per tagliare la luce, cosi da palesare la presenza degli strombi.

Issue 3 - Volta a crociera

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Le crociere:– Irregolarità strutturale dovuto alla forma non esattamente rettangolare della campata sud.– Presenza di affreschi sulla volta

Addolcimento manuale della deformazione strutturale della campata e della volta.

Lavorazione manuale sulla superficie affrescata della volta per la mappatura degli affreschi.

Confronto1 – Parete Nord

14Fiat Virtual Lux 14Fiat Virtual Lux

Confronto2 – Parete Sud

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Render finali – prospetto nord


Render finali – prospetto est


Render finali – prospetto sud


Render finali – prospetto ovest


Render finali – generale


Conclusioni

• il lavoro di ricostruzione virtuale e’ complesso e molto lento

• richiede svariate competenze• l’utilizzo della luce virtuale consente una re-

interpretazione del sito– di come era stato progettato– di come veniva osservato in epoca passata

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