Rilievo e restauro: il passato in 3D

Il valore del rilievo si è da subito rivelato molto elevato all’interno del workflow H-BIM impostato per il progetto di restauro delle Pescherie di Giulio Romano a Mantova: il lavoro condotto da Guido ed Elio Pinto della società PiScan di Bergamo ha portato alla conoscenza puntuale della geometria del fabbricato. Le metodologie di rilevazione laser scanner terrestre sviluppatasi in questi ultimi anni consentono un approccio alternativo alle tradizionali metodologie di rilievo: le applicazioni di tipo ambientale della tecnologia laser scanner terrestre permettono inoltre di rilevare in tempi notevolmente contenuti la geometria di porzioni territoriali anche di dimensioni estese o particolarmente complesse e degradate come ad esempio il fabbricato delle Pescherie di Giulio Romano a Mantova.
Considerando la possibilità di associare le informazioni geometriche anche ad immagini si può inoltre ottenere un modello virtuale fedele alla realtà, permettendo di indagare le principali caratteristiche geo-morfologiche attraverso strumenti informatici e le relative variazioni geometriche occorse nel tempo.
La rilevazione laser scanner terrestre ha il vantaggio di fornire un modello geometrico tridimensionale del rilevato, con una densità di punti che costituiscono la “nuvola”, che lo rappresenta.L’accuratezza della misura è determinata dalla sovrabbondanza di dati acquisiti, dalle prestazioni e dalla tipologia di strumentazione utilizzata.

La tecnologia laser scanner utilizzata per il rilievo delle Pescherie di Levante è quella denominata “a tempo di volo”, che permette di generare la nuvola di punti tramite il calcolo del tempo impiegato dal raggio laser a percorrere la distanza dall’emettitore al soggetto colpito e viceversa, sapendo che la velocità di propagazione del fascio laser è paritetica a quella della luce. Conoscendo l’angolo verticale ed orizzontale dell’emissione del raggio potremo definire la coordinate del punto misurato. Questi laser scanner si caratterizzano per l’abilità di rilevare dati molto distanti, per una velocità di acquisizione molto rapida e per una elevata densità di dato acquisito che può arrivare fino a 2/3 millimetri tra un punto e l’altro ad una distanza di 10 metri con un range massimo di acquisizione di 280 metri. Congiuntamente alla misurazione della distanza, questi strumenti sono in genere in grado di misurare anche la riflettanza di ciascun punto ed in taluni casi, di acquisire l’immagine RGB registrata contestualmente con il dato laser.
Al fine di ottenere i risultati necessari alla corretta restituzione dello stato di fatto si sono in primo luogo realizzate in cantiere le scansioni in B/N, impostate secondo un piano di rilievo definito in base alle caratteristiche dei muri e delle altre strutture, in modo da ricoprire per intero le superfici da rilevare, con adeguate sovrapposizioni.
La possibilità offerta a PiScan in fase di acquisizione dati, nell’accedere ai piani cantinati degli edifici confinanti, ha permesso loro di mettere in relazione i vari livelli dei calpestii e delle parti strutturali in aderenza, deducendone così spessori, quote piano e interassi solai.
Successivamente è stata eseguita la fase di acquisizione fotografica tramite scatti a mano libera e prese fotografiche da drone con la particolarità di essere scattate perpendicolarmente alla superficie da indagare, al fine d’avere una sovrabbondanza di sovrapposizione di scatto tale da coprire tutto il fronte strada.
La georeferenziazione della “nuvola di punti”, ottenuta dall’unione delle singole scansioni, è stata eseguita tramite l’utilizzo di Target o in alternativa mediante la lettura diretta a scanner di punti definiti e precisi, dei quali sono state determinate le coordinate con metodologie classiche, rispetto ad una rete d’inquadramento prestabilita ed indicata dal committente. Le successive fasi di elaborazione dati acquisiti, hanno seguito numerosi sotto-processi tecnici, realizzati dopo l’intervento in cantiere:
– Importazione del dato acquisito in software di calcolo dedicato;
– Allineamento delle singole scansioni;
– Riduzione del rumore eseguito tramite appositi filtri ed in alcuni casi manualmente;
– Affinamento del calcolo e dell’allineamento delle scansioni tramite funzioni di calcolo, al fine di ottenere la precisione necessaria;
– Calcolo della nuvola di punti;
– Inquadramento delle scansioni in un sistema di coordinate note;
– Verifica del corretto allineamento, plano-altimetrico delle singole scansioni e della corretta georeferenziazione della nuvola di punti;
– Esportazione del dato elaborato in software dedicato;
– Modellazione della nuvola;
– Sovrapposizione della nuvola con gli scatti fotografici e calibrazione degli stessi al fine di poter proiettare l’informazione RGB sul modello mesh generato dalla nuvola di punti;
– Messa in vista del modello 3D texturizzato e esportazione delle ortofoto ai vari livelli di scala.
Una volta riportati e collegati tutti i dati il risultato è notevole: le nuvole definiscono la geometria tridimensionale delle Pescherie di Levante in modo capillare e dettagliato.

In conclusione, il lavoro sviluppato dalla società PiScan ha consentito di ottenere già nella prima fase del processo  una serie di vantaggi, rispetto alle tecniche tradizionali, evidenziando aspetti che possono fare la differenza. In particolare, rispetto alle tecniche tradizionali:
– i tempi di acquisizione dei dati sono risultati anche dieci volte più veloci, con la certezza di aver acquisito tutte le informazioni necessarie;
– non è risultato necessario toccare l’oggetto da rilevare, cosa che in alcuni casi è impossibile o non auspicabile;
– il grado di precisione complessiva del rilievo è risultata elevatissima;
– è stato possibile utilizzare un minore numero di risorse in fase di acquisizione dei dati;
– vi è la possibilità di rappresentare lo spazio rilevato in modo innovativo rispetto alla tradizionale rappresentazione 2D.

mm

Laureata in Ingegneria Edile Architettura all’Università di Pisa nel 2017, iscritta all’Ordine degli Ingegneri di Brescia, collabora attualmente con BimFactory, brand operativo di D.Vision Architecture, società di architettura e ingegneria bresciana.