3D survey

Il lavoro che si presenta riguarda una delle più importanti tra le ammirevoli opere dell’architetto Adolfo Coppedè esponente
dell’eclettismo italiano.
L’edificio in questione è la Cappella Tonietti a Cavo - Isola d’Elba. Si tratta di un monumento funebre dalle caratteristiche tipiche di un mausoleo gentilizio, tuttavia si contraddistingue
per dimensioni notevoli, soprattutto
in alzato, posizione naturalistica
privilegiata e un notevole simbolismo nei
particolari decorativi.
La cappella era stata commissionata
da Ugo Ubaldo Tonietti in onore del padre
Giuseppe; la posizione, la forma e l’apparato
decorativo erano dovuti a una precisa volontà
di ricordare il passato del padre come
armatore di successo; il luogo scelto era
quello in cui egli si recava a scrutare l’orizzonte
sullo stretto di Piombino. Le decorazioni
e i simbolismi della cappella molto dicono
dell’importanza della famiglia Tonietti
all’Elba: il padre di Ugo Ubaldo, Giuseppe
era stato primo affittuario delle miniere di
Rio Marina e consigliere comunale. Egli era
molto benvoluto da tutta la popolazione per
le sue notevoli azioni a tutela dei lavoratori
e del suo impegno per l’esportazione anche
all’estero delle materie prime elbane.
Il monumento funebre fu eretto all’inizio del
‘900 (benché la data non sia tuttora nota con
precisione), tuttavia non ottenne mai la concessione
per la sepoltura e fu abbandonato.
Oggi esso è in completa rovina per cause naturali,
dissesti del terreno, ma anche a causa
di atti vandalici.
Con questo lavoro di tesi si è cercato
di colmare uno dei molti vuoti degli studi sul
liberty e l’eclettismo italiano, cercando di
fornire innanzitutto un quadro bibliografico
e archivistico del materiale sulla cappella,
che risulta altamente frammentario ed in
parte disperso. Inoltre si è cercato di redigere
uno stato di fatto dell’edificio, con i suoi
degradi e le sue mancanze, nonché dei possibili
interventi di recupero da attuare.
Infine è stato studiato l’inquadramento
geografico-paesaggistico della Cappella,
la cornice naturale in cui si inserisce,
come elemento architettonico di sorpresa
all’interno di un paesaggio boschivo irregolare,
fornendo dei suggerimenti per una rivalutazione
ambientale e paesaggistica.

Photography is an essential instrument of knowledge in the archaeological field, both for historical source analysis, reality interpretation, and conservation mapping. This article highlights the instrument's role, tracing known historical paths and reconstructing detailed 3D reality-based mold of complex monuments. The case study is the Arch of Druso in Rome, located at the Via Appia's beginning.  It presents several structures superimposed and stratified over time, a first original one in the pre-imperial age, a second one as an aqueduct arch in the 3rd century A.D., and a third one decorated with some architectural elements around 1800. The method of analysis and data validation of the case study refers to the image and range-based methodologies. It starts from a historical/stylistic analysis to create a complex image-based 3D model of the entire archaeological system. The data collected will serve as the basis for defining a semantic model, useful for asset management, and preparing the Scan-to-BIM phase. The results will ratify the image-based approach as a necessary tool for archaeology reading and interpretation, producing both 2D representation to support analysis processes and complex 3D models for virtual reconstruction. The case study's complexity requires data validation, based on the comparison between active and passive methodologies, refining a research path to define a semantically structured model which may open new scenarios in the ArcheoBIM domain.

Il progetto di rilevo dell’insediamento preistorico in grotta a Mondragone è stato sviluppato a partire da uno schema preliminare di previsione e organizzazione delle attività, al fine di integrare i dati prodotti all’interno di procedure d’uso degli stessi strutturate all’interno di una metodologia rigorosa e scalabile per i diversi ambiti della ricerca. L’idea alla base del progetto è stata di inserire le informazioni prodotte dal rilievo all’interno dei una dinamica d’uso che tenesse conto del loro ciclo di vita strettamente connesso ai processi di aggiornamento e sviluppo dei sistemi tecnologici di produzione e gestione delle informazioni. Si è immaginato quindi un piano di digitalizzazione dei luoghi su un lungo periodo, definendo un ordine degli interventi su diversa scala, dal rilievo territoriale al rilievo di dettaglio degli strati archeologici e dei segni, al fine di supportare sia le attività di scavo, con un’accurata documentazione dei luoghi, sia le successive fasi di analisi e comunicazione del sito mediante specifici prodotti multimediali. Similmente è stato programmato, per i diversi anni, un uso coordinato di tecnologie con l’intento di generare dati integrabili all’interno di un unico sistema digitale di rappresentazione, così da associare ciascun esito del rilievo alla sequenza di usi definiti dal progetto. In tal modo è stato possibile gestire informazioni prodotte in un lungo lasso di tempo, e con strumentazioni in continuo aggiornamento, all’interno di un unico sistema di archiviazione e visualizzazione. Le attuali e future fasi prevedono lo sviluppo di una piattaforma GIS 3D capace di integrare i modelli, gli elaborati per la documentazione e l’analisi del sito, i dati provenienti dalle diverse attività di studio dei contesti e dei reperti, con il più esteso sistema di comunicazione della ricerca mediante allestimenti museali immersivi e prodotti multimediali divulgativi.

This paper presents a possible way to manage a virtual reconstruction of the Roman aqueduct Aqua Claudia in Rome, in particular, the section between Tor Fiscale and Porta Furba. The aqueduct is a peculiar monument, because it spans multiple scales: it has an architectural scale, as a building, but also a landscape scale, as a part of the local geography, and also a detail scale, considering each section as a single entity, with traces and carachteristics worth to be investigated.
Furthermore the modern urban illegal development and the fragmentary conservation status of the aqueduct due to a wide middle-age mining phase, resulted in the monument being split in several chunks, each one, now, an object on its own.
These considerations had a great influence on the methodology and on the data recording technique we had to choose: a classical total station survey was paired with a photogrammetric campaign, to cope with the different scales of the monument to be documented.
For the second step, that is the organization and visualization of the collected data, we chose to work with 3DHOP (3D Heritage Online Presenter), an open-source software package for the creation of interactive Web presentations of high-resolution 3D models. Using this tool, we have built a “3D hub” that, at different scales, can link together the 3D geoemtry, the data from the ground surveys and the classical archaeological records, providing a more immediate and structured access to the available information.
Thus, we have split the visualization into two differents layer: the first one, at a landscape scale, let us to have a complete view of the section; the second layer is focused on the single chunks of the monument, especially on their structure, to better understand the ancient building techniques and its evolution in time. The surveyed data will be also enriched with a modeling of the original shape of the aqueduct, and of its modifications.

Relevance conference / Relevance session:
The paper is focused in integrating archeological data in the framework of the ancient and modern cityscape, integrating different media using 3D as a spatial organization substrate.

Innovation:
We use the 3D data to provide a more natural access to the gathered information, exploiting the geometry space to spatially organize the data, and following the multi-scale nature of the monument.

This work studies the Heliocaminus Baths. From an architectural point of view, this is a special and unique building in the complex of the Hadrian’s Villa in Tivoli. This research is carried out with a multidisciplinary approach combining petrophysical, petrographic and mineralogical characterization with the techniques of digital survey. The purpose of the research is to contribute to the understanding of Roman construction through the study of materials and from architectural aspects. Using mineralpetrographic and physical analysis, a set of samples (mortars and stones) was investigated for composition and physical properties (density, porosity, water absorption, mechanical strength, etc.). In the case of mortars, these parameters, together with the particle size distribution and the binder/aggregate ratio determined in two ways using image analysis (on thin sections and on specimens), have shown a relationship between the physical and compositional characteristics and the function of mortars within the structure of the Heliocaminus Baths. However, in some cases, different characteristics were detected between the mortars belonging to the same masonry and with same function in the building, showing a slight inhomogeneity in the production of mortars. Furthermore, some relationships between compositional, physical aspects (i.e. porosity, sorting and size of aggregate) and mechanical strength have been found. All the gathered data, linked to the point cloud 3D model, allowed an accurate location of the traces from the construction story of this structure.

Keywords Petrographic characterization  Physical features  Mortar  3D Laser scanner  Roman architecture

The final publication is available at link.springer.com

http://link.springer.com/journal/12210

http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs12210-015-0469-3

"Cultural Heritage represents an aspect of our historical memory that in the last decade has suffered transformations, reductions or destructions for different human or external factors. In this situation the introduction of technologies and methodologies suitable to reduce this deterioration process has been perceived as mandatory, leading to the development of strategies that permit to preserve and explain the information embedded in Cultural Heritage, supporting the process of valorization through the application of different representation instruments.
3D acquisition and modeling technologies represents a possible aid because they allow to generate the digital simulacrum of a real artifact, and the availability of digital tools for manipulating, exploring, comparing and explaining a virtual object, can greatly increase the comprehension and the valorization of monuments. In addition to these applications orient to the common public, once an artifact is represented in digital form also analysis, management and conservation can be allowed with instruments oriented to experts.
This paper critically presents the two possible complementary approaches to 3D modeling in CH: the representation of a monument “as is” through precise 3D capturing and modeling vs. the representation of a previous hypothetical state through a scientific reconstructive process. Such presentation is based on two exemplar cases of the two approaches: the reality-based modeling of the Pompeii Forum and the diachronic reconstruction of the San Giovanni in Conca basilica in Milan."