Patrimoniul cultural al Italiei este unul dintre cele mai vaste și mai valoroase din lume. Fiecare regiune găzduiește artefacte, sculpturi, fresce, obiecte liturgice, arhitectură antică și structuri istorice care necesită soluții avansate de documentare și conservare. În ultimul deceniu, fotogrametria de obiect a devenit o tehnologie cheie în arheologie, restaurare și cercetare, oferind un mod rapid, precis și non-invaziv de a digitaliza obiecte de patrimoniu.
De la artefacte descoperite în situri arheologice, până la sculpturi renascentiste expuse în muzee, fotogrametria permite crearea unor replici digitale extrem de fidele. Aceste modele 3D sunt folosite în restaurare, educație, cercetare, expoziții virtuale și arhive digitale. Italia, prin densitatea sa uriașă de patrimoniu, a devenit un teren ideal pentru implementarea acestei tehnologii.
Ce este fotogrametria de obiect și de ce este ideală pentru patrimoniu?
Fotogrametria este o tehnică prin care un obiect real este reconstruit digital pe baza unui set de fotografii suprapuse, realizate din multiple unghiuri. Software-ul specializat identifică punctele comune, calculează proporțiile și generează un model tridimensional texturat.
Pentru obiectele de patrimoniu, avantajele sunt evidente:
tehnică complet non-invazivă – nu necesită atingerea obiectului, deci, nu există riscul deteriorării;
captură de detaliu foarte înaltă – inclusiv crăpături fine, texturi, inscripții, patină istorică;
costuri mai reduse decât scanarea 3D LiDAR, ceea ce o face accesibilă muzeelor mici și instituțiilor locale;
ușor de realizat în teren, inclusiv în situri arheologice active;
interoperabilă cu software BIM, GIS și platforme de arhivare digitală.
Pentru un patrimoniu atât de vast precum cel italian, fotogrametria devine un „standard de aur” pentru documentare.
Studiu de caz BimGis: Fotogrametria unui obiect de patrimoniu din Italia
Italia a integrat deja tehnologiile 3D în numeroase proiecte de conservare. Muzee, universități și situri arheologice folosesc fotogrametria pentru:
reconstituirea artefactelor deformate sau incomplete;
documentarea straturilor de degradare înainte/ după restaurare;
realizarea de copii fizice prin imprimare 3D;
tururi virtuale și acces educațional pentru public;
compararea în timp a modificărilor microstructurale ale obiectelor.
Siturile romane, basilicile medievale, catacombele, colecțiile muzeelor regionale, toate beneficiază de pe urma acestei digitalizări.
În proiectele dedicate patrimoniului italian, specialiștii BimGis aplică fotogrametria pentru a reproduce cu fidelitate obiecte istorice, captând detalii morfologice care ar fi imposibil de observat prin metode tradiționale. Această abordare permite specialiștilor să studieze, să compare, să restaureze și să valorifice digital obiectele, fără riscul de a le deteriora.
Studiul de caz de mai jos ilustrează modul în care fotogrametria transformă procesele de conservare și cercetare, prezentând etapele standard de lucru și beneficiile tehnologiei în documentarea patrimoniului cultural italian.
Contextul proiectului
Proiectul a avut ca obiect Arcul lui Constantin cel Mare, situat în Roma, Italia, un monument arhitectural emblematic cu reliefuri sculptate, amplasat pe situl Triumphalis, între Colosseum și Colina Palatină, în aria fostului Forum Roman.
Intervenția a pornit de la necesitatea realizării unei documentări 3D complete și precise a monumentului, cu scopul arhivării digitale a detaliilor sale la momentul digitizării. Arcul lui Constantin este unul dintre cele mai mari și mai bine conservate arcuri triumfale romane, însă expunerea constantă la factori de mediu îl face vulnerabil în timp.
Un obiectiv esențial al proiectului a fost crearea unui suport digital pentru procesele de restaurare și conservare, oferind specialiștilor o bază de date tridimensională fidelă, utilizabilă în analize comparative și intervenții viitoare. Totodată, modelul digital a fost gândit ca un instrument educațional, destinat studenților din școlile de arhitectură și sculptură din Roma, facilitând studiul detaliat al volumetriei, proporțiilor și decorului sculptural.
În completarea acestor obiective, proiectul a inclus integrarea modelului 3D în medii AR și VR, deschizând noi posibilități de explorare, analiză și prezentare a monumentului, atât în contexte academice, cât și culturale.
Metodologia folosită în procesul de fotogrammetrie
Fotogrametria obiectului a implicat următoarele etape:
1. Pregătirea obiectului și controlul luminii
Iluminarea difuză este esențială pentru a evita umbrele dure sau supraexpunerile. În acest caz, echipa BIM GIS Concept a avut noroc de vreme foarte bună, adică de o zi înnorată în care lumina a fost difuză, perfectă pentru fotogrammetrie. Asta înseamnă că nu au existat deloc părți ale construcției umbroase sau prea însorite. Astfel, nivelul de detalii din fiecare fotografie a fost maximizat.
2. Fotografierea sistematică 360°
Operatorul a capturat un număr de 2000 imagini suprapuse. Pozițiile camerei au fost alese astfel încât fiecare punct al suprafeței să fie vizibil din minimum trei unghiuri. Așezarea monumentului și amenajarea din jurul lui a permis captarea fotografiilor din toate unghiurile dorite. Chiar daca monumentul este împrejmuit cu un gard metalic înalt și numărul de turiști a fost foarte mare, operatorul a putut capta în doar 2 ore toate aceste fotografii din unghiuri și poziții diferite.
3. Procesarea imaginilor în software specializat
Folosind Agisoft Metashape 2.2, s-au parcurs următorii pași:
alinierea fotografiilor și generarea norului de puncte;
curățarea și densificarea norului;
generarea mesh-ului 3D;
aplicarea texturii de înaltă rezoluție.
4. Exportul și integrarea în platforme BIM/ GIS
Modelele astfel obținute pot fi folosite documentarea degradărilor, integrarea în tururi virtuale, digitizarea patrimoniului, suport pentru studiu în proiecte de cercetare internațională
Rezultatele obținute în cadrul studiului de caz
În urma prelucrării datelor au rezultat urmatoarele:
- 2 zile de prelucrare date;
- un mesh digital de 72 milioane de triunghiuri;
textura aplicata de 8192 x 8192 x 20 pe 3 benzi;
aproximativ 100 GB date.
Interpretarea rezultatelor și valoarea adăugată
Putem afirma cert că fotogrametria aduce valoare adăugată patrimoniului cultural al oricărei țări. În cazul de față, este vorba despre următoarele avantaje:
Continuitate istorică
Modelele digitale devin arhive permanente. În cazul patrimoniului italian, vulnerabil la poluare, vibrații și flux turistic intens, digitalizarea devine un scut protector.
Sprijin pentru restauratori
Restauratorii pot simula intervenții, pot măsura exact zone degradate și pot evita manipularea riscantă a obiectelor fragile.
Acces intern și internațional
Modelele pot fi partajate online cu universități și cercetători. Într-o țară cu patrimoniu atât de intens distribuit precum Italia, acest aspect este esențial.
Conservare preventivă
Compararea scanărilor realizate la intervale regulate permite detectarea schimbărilor invizibile cu ochiul liber.
Fotogrametria, puntea dintre trecut și viitor
În Italia, unde fiecare oraș este un muzeu în aer liber, fotogrametria de obiect reprezintă o revoluție importantă. Această tehnologie nu doar documentează patrimoniul, ci îl protejează, îl explică și îl menține accesibil în era digitală.
Pentru companiile specializate, precum BIMGIS, fotogrametria reprezintă o parte esențială dintr-un ecosistem mai larg de soluții 3D: scanare laser, nor de puncte, modele as-built, digital twin și integrare BIM/GIS.
