virtuale

L’esperienza del CINECA
nel campo
della Virtual Archaeology
di
Antonella Guidazzoli
Sommario
Realtà Virtuale e Archeologia
Il Vis.I.T. e la Virtual Archaeology dal 1989
Grafica Immersiva per la Virtual
Archaeology
Organizzazione del lavoro multidisciplinare
Nuove prospettive
Progetti in corso
Divulgazione
Missione del Vis.I.T.
Creare applicazioni real-time basate su
modelli digitali 3D autenticate da storici e/o
archeologi
Formare dottorandi, architetti, archeologi,
storici, ecc. nel seguire una metodologia
interdisciplinare finalizzata alla creazione di
prodotti di Archeologia Virtuale
Realtà Virtuale e Beni Culturali
Il concetto di Realtà Virtuale implica l’uso di
visualizzazioni tridimensionali e di sistemi
interattivi per creare ambienti immersivi generati
in tempo reale dal calcolatore (Jaron Lanier).
La Virtual Cultural Heritage fa riferimento all’uso di
sistemi di Realtà Virtuale per generare, navigare ed
esplorare ambienti storici ricostruiti.
Nel campo specifico dell’archeologia nasce la Virtual
Archaeology.
Il CINECA e la Virtual
Archaeology
Image Processing (1989-92)
Modelli Digitali del Paesaggio (DTM) (1993-95)
Shape from Motion (1995)
Primi Ambienti Virtuali (1996-97)
Il teatro Virtuale (1998-2001)
Le Nuove Frontiere (2002 - …)
Image Processing
1989 Acquisizione digitale di
oggetti rinvenuti in uno
scavo (Marzabotto, BO)
1990 Acquisizione digitale di
immagini per la preclassificazione di impasti
di bucchero (Marzabotto,
BO)
1991 Elaborazione patternmatching cromatico di foto
aerea (Ascoli Satriano, FG)
2001 Analisi di attributi di artefatti
archeologici mediante Image
processing
Modelli Digitali del Paesaggio
(DTM) Digital Terrain Models
Modelli Digitali del Paesaggio
(DTM) Digital Terrain Models
1993 DTM texture mapping e
posizionamento dei siti
(Marzabotto, BO)
1994 Integrazione di foto aeree
e dati geologici nel DTM
(Terramara di S.Rosa, RE)
1995 Navigazione realtime del
DTM e integrazione coi
GIS (Jaen Puente - Tablas –
Giribaile- Entella, Spagna)
Shape from Motion
1995 Dalle sequenze filmate
alla modellazione
tridimensionale.
Progetto per
l’elaborazione 3D di
immagini video
archeologiche.
M. Forte (a cura di), Archeologia. Percorsi virtuali delle civiltà
scomparse, Milano, Arnoldo Mondadori Editore, 1996.
1996 Museo Virtuale di Villa
Verucchio, RN
1997 Integrazione nel DTM di rilievo
geomagnetico e ricostruzioni 3D
degli scavi (Puente Tablas, Spagna)
Il Teatro Virtuale
• Un supercalcolatore grafico traduce in tempo reale scene
grafiche in immagini
• La proiezione su uno schermo semicilindrico crea
un’illusione di immersione nel mondo simulato
• L’immersività è amplificata dall’uso di occhiali stereografici
• Il tutto è una premessa alla creazione di ambienti sintetici
(Virtual Environments - VE)
Metodo di lavoro
interdisciplinare
Validazione
Archeologi
Modelli ottimizzati
Modellatori
Informatici
Dati
Dati
Grafici
Altre
professionalità
Texture
Visualizzazione
Interazione
Fotopiani,
Virtual Archaeology
Scansioni e Modelli 3D… On site – Off site
Modellazione ottimizzata
per il realtime
Disegnare/Importare la geometria
• singoli oggetti = insiemi di poligoni
• scalarli/ruotarli/traslarli
Aggiungere colori, materiali e texture
• texture (immagini utilizzate
per ottenere un effetto fotorealistico)
Produrre eventuali
Livelli di Dettaglio
Visualizzazione
Rendering Realtime
Simulando una telecamera
istante per istante
il computer calcola
•quali oggetti appaiono nella finestra
(clipping, calcolo della proiezione)
•gli attributi ad essi associati
(calcolo delle luci, normali)
generando l’immagine
da visualizzare
Visualizzazione
Rendering Realtime
Stereografia
• Ogni immagine viene
•
•
proiettata due volte
sfasata di un offset
Gli occhi vengono oscurati
alternativamente mediante
occhiali a cristalli liquidi
La sincronizzazione fra
occhiali e schermo avviene
mediante infrarossi.
Interattività
Navigazione
camminare, tour automatico, punti di vista, …
Gestione dei dispositivi di input
in modo che il sistema reagisca a eventi da essi generati
Tracker
Guanti
PDA
Tuta
PDA (Personal Digital Assistant)
in collaborazione con
DEIS – Università di
Bologna
Interazione remota
Visualizzazione di
dati 2D
Multi-utenza
Nuove frontiere
Teatri Virtuali in
rete.
 I dati sono
immagazzinati e
processati in un
luogo
 E’ possibile
accedere ed
interagire con essi
mediante qualsiasi
apparecchiatura e
da qualsiasi altro
luogo attraverso la
rete
Data
Verso il concetto di Augmented
Archaeology
Ambiente Virtuale come
interfaccia per:
Ambiente Simulazione
Virtuale
Data Base
Visualizzazione di
Comportamenti
dinamici
Simulazioni del territorio
Analisi statistiche
Interrogazioni DataBase
(anche di tipo GIS)
Aksum Ethiopia – Virtual
Archaeological Landscape
Comportamenti
dinamici:
Simulazioni del
cambiamento di
luci
Navigazione in
ambienti virtuali
dinamici
GIS di scavo
La Via Appia Antica:
Archeologia e Restauro
Interattività
delegata al
sistema remoto
Collegamento a
informazioni
grafiche e testuali
Ricostruzione del viso
di una Mummia
Informatizzazione
di procedura manuale
del campo
antropologico
Trasferimento
tecnologico tra aree
disciplinari
Simulazioni
numeriche
Interdisciplinarietà
Il territorio della
Bologna Romana
Navigazione
virtuale e
interattiva nel
territorio
Integrazione di
GIS e database
Fruizione
desktop ed
immersiva
Ricostruzione Virtuale
della Casa del Centenario
Utilizzo dei
fotopiani digitali
Archeological
texture painting
Modelli temporali
Modelli filologici
e divulgativi
Porting per
ambienti a più bassa
risoluzione
Divulgazione
Virtual Set
in collaborazione con
RAI Studio TV1 - MI
 Integrazione con
riprese reali
 Nuove forme di
comunicazione
 Streaming video
Organizzazione e gestione del
patrimonio dei mondi digitali
1 - Classificazione e
validazione dei modelli
Mondi
digitali
2 - Definizione delle
convenzioni per indicare ciò
che non può essere modellato
per mancanza di informazioni
3 - Accesso al patrimonio
delle fonti alla base dei
mondi digitali
Il VIS.I.T ringrazia:
Roberto Ansaloni, Dean Abernathy, Luca Benini,
Marilina Betrò, Francesca Bocchi, Marco Brocco,
Antonella Coralini, Francesco Corlaita, Monica De
Simone, Simone Iozzi, Mauro Felicori, Elisabetta
Farella, Maurizio Forte, Bernard Frischer, Rossana
Gabrielli, Marco Gaiani, Enrico Gamberini, Francesco
Geminiani, Luis M. Gutierrez Soler, Maria Chiara
Liguori, Iacopo Ortalli, Silvio Palombella, Riccardo
Perani, Sofia Pescarin, Bruno Riccò, Maria Angeles
Roho Encarnacion, Tullio Salmon, Daniela Scagliarini,
Phil Stinson, Francesco Serafini, Donatella Vasetti,
Erika Vecchietti, Kim Veltman, Sorin Hermon …
Bibliografia
M.Forte, A.Guidazzoli, Fotointerpretazione aerea digitale e archeologia, in "Pixel", n.10, ottobre 1991,
pp.11-14.
M.Forte, A.Guidazzoli, Archeologia e tecniche di eidologia informatica, in "Archeologia e calcolatori", 3,
1992, pp.37-76.
M. Forte, A. Sarti, Un esperimento di visualizzazione scientifica per l'archeologia del paesaggio: la
navigazione nel paesaggio "virtuale", in "Archeologia e Calcolatori" 4, 1993, pp.137-152
M.Forte, A.Guidazzoli, Archeologia e visualizzazione scientifica, in Notizie dal CINECA,n.17, maggioagosto 1993, pp.1-3.
M.Forte, A.Guidazzoli, Considerazioni preliminari sul bucchero di Marzabotto: qualche esempio di
classificazione di immagini digitalizzate, in "Produzione artigianale ed esportazione nel mondo antico. Il
bucchero etrusco". Colloquio internazionale, 10-11 maggio 1990, Milano, 1993.
M.Forte, A.Guidazzoli, Archeologia e visualizzazione scientifica, in Scienza e supercalcolo, CINECA,
Bologna, 1994.
M.Forte, A.Guidazzoli, Archeologia computazionale tra Visualizzazione Scientifica, computer vision e realtà
virtuale, in Atti della Seconda Giornata Internazionale sulle applicazioni della realtà virtuale e delle
tecnologie avanzate all'edilizia e all'architettura, Bologna, 1995,. pp.14-23.
M.Forte, A.Guidazzoli, Archaeology and Virtual Reality: Experiments and Applications, in CAA95
proceedings, 1995.
Bibliografia
M.Forte (a cura di) Archeologia. Percorsi virtuali delle civiltà scomparse, Arnoldo Mondadori Editore,
Milano, 1996, pp.288.
M.Forte, A.Guidazzoli, Archeologia Computazionale tra Visualizzazione Scientifica, Computer Vision e
Realtà Virtuale, in "Technographics", Tecnologie innovative per progettazione, grafica e design, n.5-6,
1995, pp.36-41.
M.Forte, A.Guidazzoli, AIACE non è solo un guerriero, in "Notizie dal CINECA", n.24, settembredicembre 1995, pp.8-9.
M.Forte, A.Guidazzoli, VRML per navigare a vista nel passato, in "Notizie dal CINECA", n.25, gennaiomarzo 1996, pp.3-4.
L.M.Gutièrrez Soler, M.A. Royo Encarnacion, L.Calori, A. Guidazzoli, Remote Sensing and 3D Navigation
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M.Forte, A.Guidazzoli, Shape from motion: dalle sequenze filmate alla modellazione tridimensionale. Progetto
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M.Forte, A.Guidazzoli, The ARCTOS project: archaeology, GIS and desktop virtual reality, in "Scienza e
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Bibliografia
M.Forte, A.Guidazzoli, L.Calori, F.Fraticelli, S.Simani, Shape from motion project: 3d modelling by
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M.Forte, A. Guidazzoli, Archaeology, GIS and Desktop Virtual Reality: the ARCTOS Project, in
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G. Attardi, M. Betrò, M. Forte, R. Gori, A. Guidazzoli, S. Imboden, F. Mallegni, 3D facial
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reconstruction and textures application in stampa (CD e Atti a stampa) nei Proceedings SIGGRAPH
1999, Los Angeles.
G. Attardi, M. Betrò, M. Forte, R. Gori, A. Guidazzoli, S. Imboden, F. Mallegni, 3D virtual facial
reconstruction and visualization of ancient Egyptian mummies using spiral CT data in stampa egli atti di
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Virtual Reality in Archaeology Edited by J.A. Barcelo, M. Forte and D.H.Sanders Oxford, ArcheoPress
(BAR International Series S 843), 2000.
Attardi G., Imboden S., Forte M., Gori R., Guidazzoli A., Computerized 3D facial reconstruction of
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Applications European Workshop”, 2000, 35-38.
Bibliografia
M.E. Bonfigli, L. Calori, A. Guidazzoli, M.A. Mauri & M. Melotti; "Tailored virtual tours in Cultural
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2000, p.264.
M.E. Bonfigli, A. Coralini, A. Guidazzoli, M.A. Mauri, D. Scagliarini Corlaita, A data description model for
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M.E. Bonfigli, A. Guidazzoli, M.C. Liguori, From Museum to Mouseum. The Virtualisation of Daily Life
Museums, Franco Niccolucci (ed.), Virtual Archaeology
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Euroconference held in Arezzo, November 2000. Oxford, Archaeopress, 2002.
A. Guidazzoli, Experiences of Immersive Graphics in Cultural Heritage, in Franco Niccolucci (ed.),
Virtual Archaeology Proceedings of the VAST2000 Euroconference held in Arezzo, November
2000. Oxford, Archaeopress, 2002.
D. Scagliarini Corlaita, A. Coralini, A. Guidazzoli, T. Cinotti Salmon, E. Vecchietti, Virtual Archaeology. La
Casa del Centenario, in D. Scagliarini Corlaita – A. Coralini (a cura di), L’Alma Mater a Pompei. Il progetto
“Insula del Centenario”, University Press Bologna, Imola, 2002.