METHODS OF DIGITIZATION OF CULTURAL HERITAGE. THE CASE STUDY OF THE TERME DI DIOCLEZIANO

The city of Rome looks like a succession of stratifications that have led to the formation of an architectural panorama that is unique in the world. The different eras and architectural styles that have defined the city in the two millennia of history make each of its parts unique. The punctual, areal and linear archaeological complexes unequivocally define the fabric of the city. The research investigates the theme of the analysis and representation of cultural heritage. It focuses on urban coexistences, not valued or in need of a new approach that modifies the way in which we relate. The research focuses on the way in which monumental archeologies interact with the contemporary urban fabric. The case study taken into consideration, to understand the archaeological survey methodologies for the digitization of cultural heritage, is the monumental complex of the Terme di Diocleziano in Rome. The ultimate goal is therefore to define an integrated survey methodology through which it is possible to set up a digital development work for archeologies. A development that is not limited to the two-dimensional representation of architecture but also three-dimensional, and informative at the model and geographic systems level. The purpose of the survey project is to outline useful ways and tools for data acquisition and to define an analytical survey scheme consisting of successive levels of study. The objectives are: Design a measurement campaign in order to obtain a numerical model of the architectural organisms. Establish the scanning positions and the photogrammetric points to ensure a homogeneous density of points. This is done in order to contain and uniform the shadow areas, to acquire all the elements of the affected area. Design the scan location in oreder to understand architecture. The number must be weighted. This provides an easier digital model to elaborate. Ensure precise measurements compatible with the graphical error and with the purposes of the survey; Take all the necessary measures to allow metric stability. The survey of the architectural organism must allow a general understanding of its 3D spatial geometric configuration as well as of its structural articulation. Provide exhaustive representations deriving from this model. Provide that the elaborate drawings are also used for a three-dimensional representation of the object. The first process for the digitization of the Terme di Diocleziano complex was the use of the total station to be able to georeference in space, what will then be the cloud of points obtained through the laser scanner survey. In conjunction with the campaign via total station, it was necessary to set up the survey campaign using a laser scanner, supported by the definition of elements with a much higher degree of detail, through the use of photomodeling systems. Given the distinct materiality of the architectural artifact, it was necessary to integrate the survey campaign using a laser scanner with a technique called photomodeling. Photomodeling, a survey technique that has now become the standard, through Structure from Motion (SfM) techniques, with which it is possible to reconstruct the 3D geometries through the association of two or more photos in which homologous points are recognized, that is easily recognizable points.

La città di Roma si presenta come una successione di stratificazioni che hanno portato alla formazione di un panorama architettonico unico al mondo. Le diverse epoche e stili architettonici che hanno definito la città nei due millenni di storia rendono ogni sua parte unica. I complessi archeologici puntuali, areali e lineari definiscono inequivocabilmente il tessuto della città. La ricerca indaga il tema dell'analisi e della rappresentazione del patrimonio culturale. Si concentra sulle coesistenze urbane, non valorizzate o bisognose di un nuovo approccio che modifichi il modo in cui ci relazioniamo. La ricerca si concentra sul modo in cui le archeologie monumentali interagiscono con il tessuto urbano contemporaneo. Il caso di studio preso in considerazione, per comprendere le metodologie di rilievo archeologico per la digitalizzazione del patrimonio culturale, è il complesso monumentale delle Terme di Diocleziano a Roma. L'obiettivo finale è quindi quello di definire una metodologia di rilievo integrata attraverso la quale sia possibile impostare un lavoro di sviluppo digitale per le archeologie. Uno sviluppo che non si limiti alla rappresentazione bidimensionale dell'architettura ma anche tridimensionale, e informativo a livello di modello e sistemi geografici. Lo scopo del progetto di rilievo è delineare modalità e strumenti utili per l'acquisizione dei dati e definire uno schema di rilievo analitico costituito da livelli successivi di studio. Gli obiettivi sono: -Progettare una campagna di misurazione al fine di ottenere un modello numerico degli organismi architettonici. -Stabilire le posizioni di scansione e i punti fotogrammetrici per garantire una densità omogenea di punti. Ciò viene fatto al fine di contenere e uniformare le aree d'ombra, per acquisire tutti gli elementi dell'area interessata. -Progettare la posizione di scansione in modo da comprendere l'architettura. Il numero deve essere ponderato. Ciò fornisce un modello digitale più facile da elaborare. Garantire misurazioni precise compatibili con l'errore grafico e con gli scopi del rilievo. -Adottare tutte le misure necessarie per consentire la stabilità metrica. Il rilievo dell'organismo architettonico deve consentire una comprensione generale della sua configurazione geometrica spaziale 3D nonché della sua articolazione strutturale. Fornire rappresentazioni esaustive derivanti da questo modello. -Prevedere che i disegni elaborati siano utilizzati anche per una rappresentazione tridimensionale dell'oggetto. Il primo processo per la digitalizzazione del complesso delle Terme di Diocleziano è stato l'utilizzo della stazione totale per poter georeferenziare nello spazio quella che sarà poi la nuvola di punti ottenuta tramite il rilievo laser scanner. In concomitanza con la campagna tramite stazione totale, è stato necessario impostare la campagna di rilievo tramite laser scanner, supportata dalla definizione di elementi con un grado di dettaglio molto più elevato, tramite l'utilizzo di sistemi di fotomodellazione. Data la spiccata materialità del manufatto architettonico, è stato necessario integrare la campagna di rilievo tramite laser scanner con una tecnica denominata fotomodellazione, tecnica di rilievo ormai divenuta lo standard, tramite Structure from Motion (SfM), con cui è possibile ricostruire le geometrie 3D tramite l'associazione di due o più foto in cui vengono riconosciuti punti omologhi, cioè punti facilmente riconoscibili.