AI*IA 2008 - Workshop for Cultural Heritage
Laser Scanner 3D
Technology Applied to an
Archaeological Site
D. Abate, M.C. Baracca, G. Furini, S. Migliori, S. Pierattini
DIPARTIMENTO TECNOLOGIE FISICHE E NUOVI MATERIALI
ENEA
Cagliari, 11 Settembre 2008 - Cittadella dei Musei
L’ infrastruttura ENEA
Aree di ricerca:
SOLARE TERMODINAMICO
IDROGENO/CELLE COMBUSTIBILE
FUSIONE NUCLEARE
FONTI RINNOVABILI
CLIMA GLOBALE
BIOTECNOLOGIE
AMBIENTE
NUOVI MATERIALI
ANTARTIDE
RIFIUTI RADIOATTIVI
RADIAZIONI IONIZZANTI
CALCOLO E MODELLISTICA
....
Dipartimento FIM - Unità Informatica e Reti
Attività di Ricerca e Supporto per il Calcolo Scientifico, il GRID Computing, la
Grafica 3D.
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Laser Scanner 3D Technology
Nell’ambito dei Beni Culturali, la tecnologia della scansione laser 3D
consente di pensare in un nuovo modo alle attivita’ di registrazione,
analisi ed archiviazione dei dati:
Il modello tridimensionale (nuvola di punti) ottenuto tramite
scansione, costituisce un data base di dati oggettivi la cui affidabilita’
e’ limitata solo dalla precisione dello strumento. Tale data base
permette, nella fase di post processing, mediante software opportuni
di prendere misure ed estrarre informazioni interrogandodo i dati
stessi.
Laser 3D ITR a
Colori (Brev. ENEA)
Leica HDS3000
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Laser Scanner 3D Technology
I vantaggi nell’applicazione della tecnologia della scansione laser 3D
sono principalmente due:
• La tecnologia e’ estremamente veloce e riduce il tempo di
permanenza sul sito, necessario per il rilevamento;
• La scansione genera una grande quantita’ di dati certificati, che
permettono di estrapolare informazioni non solo geometriche ma
anche morfologiche e sui materiali di costruzione, ed inoltre, laddove la
risoluzione sia particolarmente elevata, su eventuali fenomeni di
degrado dimensionalmente apprezzabili.
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Laser Scanner 3D Technology
• Rilievo
Utilizzo di strumenti Laser scanner 3D per il rilievo dei siti ed aree archeologiche
certificandone il dato acquisito;
• Monitoraggio
Monitoraggio dello scavo per attività di documentazione delle varie fasi/strati degli
interventi da parte degli archeologi, verifiche di erosione e degrado dovuto agli
agenti atmosferici o causati dai visitatori (ris. in mm);
• Analisi
Analisi dello scavo in modalità non invasiva per effettuare misure;
• Fruizione virtuale
Realizzazione di modelli tridimensionali per la fruizione di siti o aree dello scavo in
modalità remota;
• Gestione dati e Banca Dati
Sviluppo di software per l’analisi dei dati in base alle necessità operative degli
archeologi e soprintendenti e di sistemi semi-automatici per la verifica del degrado.
Banca dati per l’accesso alle informazioni.
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La scansione
L’area archeologica romana di JUVANUM
Juvanum è un sito archeologico
di epoca romana. Si trova a
Montenerodomo (CH). Vi si
trovano un foro, un tempio e una
basilica, resti di un insediamento
romano successivo alla guerra
sociale. Juvanum nasce come
centro culturale legato alla
pratica della transumanza
avendo la funzione di località di
incrocio e di ristoro tra Torricella
Peligna, Palena, Montenerodomo
e Bomba che permetteva un
raccordo con il mare.
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La scansione
Tempistica e attrezzature
Luglio 2007
4 Giornate operative (1+3)
3 Persone coinvolte
35000 mq
Leica Geosystems HDS 3000
Laser Scanner a tempo di volo
300 mt. distanza massima
Precisione di 1.2mm x 1.2mm
Accuratezza di 3mm a 50 mt.
Campo visivo di 360° oriz. x 270°ver.
Acquisizione della riflettanza
Colore del punto con foto da1MP
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La scansione
Modalità operativa
19 Scansioni
16.589.664 punti
Valori di XYZ riflettenza e colore
Acquisizione di coord.GPS
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La scansione
Modalità operativa
Risoluzione:
N.4
5cm x 5cm
N.14 2cm x 2cm
N.1
1cm x1cm
5 Targets per la registrazione
Tot di 115 target “battuti”
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Post elaborazione
Operazioni oggettive
1.51 GB Data Base non alterabile
SW Proprietario Leica Cyclone 5.7
Registrazione delle 19 stazioni
Prima “pulitura” del rumore
Elaborazione singola delle 19 stazioni
Prima “pulitura” del rumore
-cut by intensity
-smooth surface
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L’analisi
Operazioni soggettive
Recupero dei punti ritenuti pertinenti alla struttura dal
layer rumore.
Eliminazione di punti
- aree esterne allo scavo
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Risultati
Analisi e modellazione
Unica Nuvola di Punti con aree a varie precisioni
ed in vari formati per l’analisi con strumenti cad o
modellatori tipo:
•Autocad
•Rapidform
•Cyclone
•Viewer ENEA
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Risultati
Visualizzazione
Visualizzazione WEB
TrueView 1.1 Leica Geosystem
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Attivita’ in corso
• Realizzazione di uno strumento Viewer in grado di visualizzare nuvole di punti
di grandi dimensioni con funzionalità aggiuntive richieste dagli archeologi
(Attività sviluppata all’interno del progetto CRESCO)
• Modellazione 3D e Viewer di Nuvole di Punti
• Sviluppo di un applicativo per l’analisi del degrado temporale
• Accesso WEB ai dati
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