Conferenza del Dipartimento DIITET 26 e 27 maggio 2014 M

CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE
M. Dellepiane / R. Scopigno
AP “Tecnologie per
la Fruizione e Salvaguardia
dei Beni Culturali – Tech-CH”
26 e 27 Maggio, 2014
Conferenza
del Dipartimento
DIITET
Convegno
Conferenzadel
delDipartimento
Dipartimentodi Ingegneria,
26
ee 27
2014
ICT
Tecnologie
per
l’Energia
Roma,
26maggio
e 27 maggio
2014 e i Trasporti
Tecnologie per Fruizione e Salvaguardia BC
Perche’ una linea di ricerca specifica?
1.
Settore ideale per lo sviluppo, la prototipazione e la validazione di
tecnologie informatiche
2.
CNR gode di una eccellente visibilità internazionale:
• EC NoE su Virtual Museums (V-MUST) coordinata dal CNR
• CNR partner di molti progetti EC sul tema ICT & CH
• Forte coinvolgimento CNR nell’organizzazione di eventi scientifici internazionali
(IEEE/EG Digital Heritage 2013, 620 registrations, 300 submissions)
• Le due maggiori riviste scientifiche internazionali coordinate dal CNR (Elsevier J. on
Cultural Heritage , ACM J. on Computing and Cultural Heritage )
3.
Settore con importanti ricadute economiche (turismo, fruizione museale,
multimedia, editoria, istruzione (Digital Humanities), …)
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Roma, 26 e 27 maggio 2014
Opportunità di Finanziamento
A livello EC – Horizon 2020
•
•
•
Societal Challenges:
–
REFLECTIVE-7-2014: Advanced 3D modelling for accessing and understanding European cultural
assets
–
REFLECTIVE-2-2015: Emergence and transmission of European cultural heritage and Europeanization
–
REFLECTIVE-6-2015: Innovation ecosystems of digital cultural assets
–
REFLECTIVE-8-2015: Communication and dissemination platform
LEIT:
–
ICT-20-2015: Technologies for better human learning and teaching
–
ICT-21-2014: Advanced digital gaming/gamification technologies
Ma anche opportunità a livello nazionale:
–
PON, bandi SmartCity, bandi regionali, …
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Roma, 26 e 27 maggio 2014
Temi di ricerca
• Tema 1: Tecnologie per la digitalizzazione ed il monitoraggio
– Referente: M Picollo (IFAC)
– Istituti : IAC, ICAR, IDASC, IFAC, IREA, ISSIA, ISTI, ITC
• Tema 2: Tecnologie per la virtualizzazione e la fruizione
digitale
– Referente: M. Dellepiane (ISTI)
– Istituti : IAC, ICAR, ICIB, IEIIT, IFAC, IMATI, ISSIA, ISTI, ITC
• Tema 3: Gestione del territorio
– Referente: F. Soldovieri (IREA)
– Istituti : IASI, IMATI, IREA, ISSIA
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Roma, 26 e 27 maggio 2014
Tema 1: Tecnologie per la digitalizzazione ed il monitoraggio
Sottotema 1.1: Tecnologie per la digitalizzazione 2D
•
Tecniche avanzate di imaging 2D (ad es. multi- o iper-spettrale, Reflection transformation imaging (RTI))
•
Analisi di immagini, allineamento di immagini multispettrali; protezione dei diritti di proprietà su immagini
(watermarking); tecnologie per il restauro di filmati e immagini.
Sottotema 1.2: Tecnologie per la digitalizzazione 3D ed il rilievo architettonico
•
Tecnologie di digitalizzazione 3D, di tipo attivo e passivo, a piccola o larga scala. Tecnologie per
l’elaborazione dei dati rilevati, per l’integrazione del dato colore e per la gestione integrata di rilievi
multisorgente.
Sottotema 1.3: Tecnologie per l’indagine ed il rilievo sottomarino
•
Analisi di dati multisensoriali (sensori ottici e sonografici) per l'esplorazione archeologica sottomarina e la
ricostruzione di modelli 3D; documentazione di scavi archeologici..
Sottotema 1.4: Monitoraggio dello stato di conservazione e degrado di edifici e opere mobili
•
Monitoraggio non invasivo di manufatti artistici (dipinti, affreschi, ceramiche ed altri beni mobili); reti di
sensori per la stima di parametri ambientali e strutturali; modellistica matematica e simulazione dei
fenomeni di degrado su superfici lapidee/metalliche o delle condizioni statiche di edifici; realizzazione di
archivi; tecnologie per la sorveglianza e salvaguardia di siti archeologici e beni monumentali.
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Tema 1: Tecnologie per la digitalizzazione ed il monitoraggio
2D images
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Tema 1: Tecnologie per la digitalizzazione ed il monitoraggio
3D models
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Tema 1: Tecnologie per la digitalizzazione ed il monitoraggio
Rilievo sottomarino e Monitoraggio/Analisi
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Tema 2: Tecnologie per la virtualizzazione e la fruizione digitale
Sottotema 2.1: Presentazione visuale
–
Tecnologie per documentazione multimediale, visualizzazione interattiva, Realtà Virtuale e
Aumentata (VR/AR) e Serious Games, su piattaforme multiple (dai desktop computer ai sistemi di VR,
dal web alle piattaforme mobile); user interface adattive e naturali (gesture-based); sistemi per la
creazione e gestione di contenuti multimediali eterogenei (immagini, video, 3D, testi, stream audio).
Sottotema 2.2: Strumenti di ausilio al turista su tecnologia mobile
–
Tecnologie per la localizzazione spaziale del turista, per la selezione automatica di Point of Interest
(POI), sistemi per la produzione guidata di mappe interattive e per la gestione di contenuti
informativi multimediali da veicolare al turista mediante dispositivi mobili (smartphones, tablet).
Sottotema 2.3: Semantic Web per la valorizzazione del patrimonio culturale
–
Semantic Web per la valorizzazione del patrimonio culturale, metodologie per l'annotazione e la
ricerca semantica delle risorse dell'archivio, formalizzazione della conoscenza relativa ai contenuti
dell'archivio
Sottotema 2.4: Strumenti per l'analisi del patrimonio culturale
–
Metodi ed algoritmi per lo sviluppo di servizi di analisi e classificazione di manufatti 3D basati su
similarità di forma e similarità intesa in senso multi-modale (forma, tessitura, semantica); motori di
ricerca per manufatti 3D; strumenti di calcolo per la modellazione del comportamento strutturale di
edifici storici.
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Roma, 26 e 27 maggio 2014
Tema 2: Tecnologie per la virtualizzazione e la fruizione digitale
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Roma, 26 e 27 maggio 2014
Tema 3: Gestione del territorio
Sottotema 3.1: Geomatica per l’analisi e i trattamento di dati spaziali
georiferiti a supporto della conoscenza, gestione e pianificazione del
territorio, analisi dei sistemi urbani e territoriali.
– Metodologie sviluppate: analisi spaziali; change detection, pattern
recognition; linear and non linear statistical analysis; spatial autocorrelation;
spatial multicriteria decision analysis; spatial statistical models; analisi
multivariata; metodologie di elaborazione dati radar da piattaforma satellitare
e aerea per il monitoraggio delle deformazioni di siti archeologici e complessi
monumentali
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Roma, 26 e 27 maggio 2014
Tema 3: Gestione del territorio
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Roma, 26 e 27 maggio 2014
Progetti attivi - EC FP7
• Network of Excellence (NoE)
– “V-MUST.Net: Virtual Museums Transnational Network “, 2011-2015,
Coord. CNR (ITABC, ISTI)
– NoE “GaLA: Game and Learning Alliance – The European network of
Excellence on Serious Games”, 2011-2015, UnivGenova (IMATI, ITD)
• FET (Future Emerging Technologies):
– “Harvest4D: Harvesting Dynamic 3D Worlds from Commodity Sensor
Clouds” 2013-2016, TUVien (ISTI)
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Progetti attivi
• EC FP7 - STREP:
– “3DICONS: 3D Digitisation of Icons of European Architectural and
Archaeological Heritage”, 2012-2015, UniFI (ISTI)
– “ARROWS: ARchaeological RObot systems for the World’s Seas“, 20132016, UniFI (ISTI)
– “EAGLE - Europeana network of Ancient Greek and Latin Epigraphy”,
2013-2016, UniRoma La Sapienza (ISTI)
• Nazionali:
– “DICeT – INMOTO – OR.C.HE.S.T.R.A: ORganization of Cultural
HEritage and Smart Tourism and Real-time Accessibility” 2013-2016,
IRAT (ICAR, IBAM, ISTI)
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Progetti attivi - EC FP7
• Infrastructures:
– INFRA “ARIADNE: Advanced Research Infrastructure for
Archaeological Dataset Networking in Europe”, 2013-2017,
UniFI (ISTI)
– “DARIAH: the Digital Research Infrastructure for the Arts
and Humanities” http://www.dariah.eu/
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Roma, 26 e 27 maggio 2014
Progetti di ricerca conclusi (2012-2013)
•
EC 7FP IP “3DCOFORM: Tools and Expertise for 3D Collection Formation”, CNR-ISTI, http://3dcoform.eu/
•
EC 7FP Strep “V-City: The Virtual City”, ISTI http://vcity.diginext.fr/EN/index.html
•
Reg. Toscana “Strumenti Informatici per la modellazione e la verifica del comportamento strutturale di
costruzioni antiche: il codice NOSA-ITACA”, ISTI, http://www.nosaitaca.it
•
Regione Toscana, PAR FAR “Thesaurus - TecnicHe per l’Esplorazione Sottomarina Archeologica mediante
l’Utilizzo di Robot aUtonomi in Sciami”, ISTI, http://thesaurus.isti.cnr.it/
•
Regione Toscana, PAR FAR “Visito Tuscany” CNR-ISTI, http://www.visitotuscany.it/
•
EC FP7 ”FIRESENSE – Fire Detection and Management through a Multi-Sensor Network for the
Protection of Cultural Heritage Areas from the Risk of Fire and Extreme Weather Conditions”, ISSIA,
http://www.firesense.eu/
•
Regional “ARCHEOSCAPES: Innovative Technologies for the ARCHAEOlogy of landSCAPES: diagnostics
and archaeological impact evaluation for planning and management of territory and for the knowledge,
protection and fruition of archaelogical patrimony“ ISSIA,
http://www.archeologia.unifg.it/ricerca/prog/arscapes/arscapes.html
•
Regione Toscana, PAR FAR 2007-2013 “COPAC: Conservazione preventiva dell'arte contemporanea”,
IFAC, http://copac.sns.it/
•
Progetto FP7-ENV-2007-1: STREP “POPART: Strategy for the Preservation Of Plastics ARTefacts in
museums collections “, IFAC, http://crc.mnhn.fr/POPART-FP7-European-project.html
•
EC INTERREG “T.He.T.A - Technological tools for the promotion of Transadriatic Archaeological Heritage”,
IAC, 2008-2013, http://www.greece-italy.eu/index.php/projects.html?view=item&id=20
Conferenza del Dipartimento
Roma, 26 e 27 maggio 2014
Quale ruolo nel contesto nazionale?
• Collaborazione con istituzioni di conservazione e restauro
(forti rapporti con MIBAC)
• Digital Humanities: supporto allo studio ed alla didattica
• Turismo (virtual guides, virtual / digital museums, …)
• Trasferimento tecnologico alle imprese
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Roma, 26 e 27 maggio 2014
Contatti
• Resp. AP:
Roberto Scopigno
[email protected]
http://vcg.isti.cnr.it/~scopigno/
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Roma, 26 e 27 maggio 2014
CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE
P. Cignoni/ R. Scopigno
AP “Tecnologie per
la Fruizione e Salvaguardia
dei Beni Culturali – Il Progetto Harvest4D”
26 e 27 Maggio, 2014
Conferenza
del Dipartimento
DIITET
Convegno
Conferenzadel
delDipartimento
Dipartimentodi Ingegneria,
26
ee 27
2014
ICT
Tecnologie
per
l’Energia
Roma,
26maggio
e 27 maggio
2014 e i Trasporti
H4D
Harvesting Dynamic 3D Worlds
from Commodity Sensor Clouds
• 3D acquisition is becoming ubiquitous
– New Technologies
– Cheaper instruments
• down to digital photography and videos
– Vast availability of unprocessed and un-organized
3D data
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Roma, 26 e 27 maggio 2014
Basic Info: Length and Budget
• Future Emerging Technologies (FET) Project
– Research oriented
• Started June 2013
• Three years duration
• 3.483 MEuro Budget (CNR 461 KE)
Conferenza del Dipartimento
Roma, 26 e 27 maggio 2014
Basic Info: Consortium
International Partners:
• Technische Universitaet Wien (Austria)
• Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universitaet Bonn (Germany)
• Institut Mines-Telecom PARISTEC (France)
• Istituto Scienza e Tecnologie dell’Informazione – CNR (Italy)
• Technische Universitaet Darmstadt (Germany)
• Technische Universiteit Delft (Netherlands)
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Roma, 26 e 27 maggio 2014
3D Acquisition Technologies
• Time of Flight
• Triangulation
• Photogrammetric
Conferenza del Dipartimento
Roma, 26 e 27 maggio 2014
3D Acquisition Technologies
• Time of Flight
• Triangulation
• Photogrammetric
Conferenza del Dipartimento
Roma, 26 e 27 maggio 2014
3D Acquisition Technologies
• Time of Flight
• Triangulation
• Photogrammetric
Conferenza del Dipartimento
Roma, 26 e 27 maggio 2014
Advances in technologies
• Time required for acquisition is shortening
– You can survey an archeo site in one hour using
photogrammetry techniques
• Cost are going down
– High quality Digital Camera are cheap
– Even Range Cameras are going cheaper
• Acquisition is becoming simpler
– A skilled photographer is often enough
Conferenza del Dipartimento
Roma, 26 e 27 maggio 2014
H4D MISSION
From targeted acquisition
To incidental acquisition
• Issues:
– Massive amount of data
• Using different technologies, heterogeneous data
• Processing issues
– Evolution in time
• Highly redundant sampling (fill gaps of previous samplings?)
• How to get info on changes with unsupervised analysis?
Conferenza del Dipartimento
Roma, 26 e 27 maggio 2014
Evolution
• Harvest4D focus:
– Not just collecting a single time step in a complete
manner
– BUT need to represent the evolution on time of a
domain
– In many application, the complexity is not just in
shape, but in the way shape evolves in time and in
the relations of different shapes interacting in a
complex environment
Conferenza del Dipartimento
Roma, 26 e 27 maggio 2014
Impact on CH domain
• Moving from slow/high-cost digitization to more efficient
technologies
• Moving from pure 3D acquisition to technologies for data
analysis support
• A new methodology to monitor archaeological excavations
(documenting the progress of excavations)
• Management of complex archaeological sites or historical
cities
– Easy and cheap acquisition of current status
– Documenting and detecting changes/events with unattended
analysis approaches, early warning for critical actions/decisions
Conferenza del Dipartimento
Roma, 26 e 27 maggio 2014
Some early results
• Surface Light Field from Video Acquired in Uncontrolled Settings
Gianpaolo Palma, Nicola Desogus, Paolo Cignoni, Roberto Scopigno
"Digital Heritage 2013" Int. Conf. Proc., Volume 1, page 31--38 - 2013
Conferenza del Dipartimento
Roma, 26 e 27 maggio 2014
Some early results
• Global refinement of image-to-geometry registration for color projection
Matteo Dellepiane, Roberto Scopigno
Digital Heritage 2013, page 39-46 - November 2013
Conferenza del Dipartimento
Roma, 26 e 27 maggio 2014
Some early results
• Point Cloud Change Detection
Conferenza del Dipartimento
Roma, 26 e 27 maggio 2014
Contatti
• Refer. CNR ISTI for H4D:
Paolo Cignoni
[email protected]
http://vcg.isti.cnr.it/~cignoni
Conferenza del Dipartimento
Roma, 26 e 27 maggio 2014