Tecnologie geomatiche per i Beni Culturali

Se procedessimo a riesaminare quanto effettuato nel secolo scorso per la conservazione e la documentazione del patrimonio culturale ci renderemmo conto della necessità di valutarne le risultanze tenendo presente la grande suddivisione nei due periodi storici idealmente separati dall'epoca dell'introduzione dei computers.

Il valore dell'impostazione metodologica che è stata alla base della prima era dei computers è ancora oggi insuperata, come, per citare un esempio, è successo per i metodi di documentazione del patrimonio culturale. L'organizzazione metodologica del Catalogo dei Beni Culturali italiano attraverso schede organiche, sintetiche ed relazionate a vari livelli con la gestione controllata dei termini, ne è una testimonianza esemplare.

Dall'analogico al digitale
La necessità di conoscenza dettagliata del bene culturale si era già spesso avvalsa delle tecniche di rilievo fotogrammetriche che, anche se all'alba della loro diffusione, erano basate su strumenti e procedure analogiche ampiamente collaudate nel settore parallelo della produzione cartografica.

Sempre in questo settore del rilievo è ben nota, da prima dell'avvento del computer, la necessità di poter disporre di una visualizzazione tridimensionale dell'oggetto che nella sua rappresentazione cartacea veniva realizzata tramite assonometrie e prospettive, raramente inserite nel contesto territoriale di riferimento per le evidenti difficoltà, all'epoca, di rappresentazione.

Figura 1 - Esempio di rilievo fotogrammetrico analogico (1984)

Le tecnologie informatiche, successivamente messe a punto, hanno consentito di costruire modelli interamente tridimensionali, suscettibili di essere inseriti in una rappresentazione virtuale del territorio generata tramite i Modelli Digitali del Terreno, oppure di costruire veri modelli fisici, reali ma in scala ridotta, dell'opera originale.
Un impulso notevole in questa direzione è venuto dalla recente introduzione dei sistemi Laser Scanner che hanno portato la possibilità di acquisire milioni di punti di un oggetto in pochi secondi, ottenendo “nuvole” di punti colorati che osservati da una certa distanza possono riprodurre un modello della realtà con estrema fedeltà.

Figura 2 - Laser scanner in fase di rilievo archeologico (2008)

I Gis

Una evoluzione di rilievo si è avuta tramite l'integrazione nei Sistemi Informativi Geografici, che ha portato alla possibilità di analizzare scenari e modelli della evoluzione dello stato di conservazione del bene in stretta relazione alle caratteristiche del terreno su cui si colloca e alle locali condizioni ambientali.
In Italia, un antesignano esempio di GIS per i Beni Culturali è rintracciabile nella “Carta del Rischio del Patrimonio Culturale”, un’opera che, iniziata nel 1992, è stata conclusa nel 2006 al livello nazionale, proponendo a diverse  tipologie di utenti, amministratori, cultori o semplici cittadini, informazioni sulla localizzazione dei beni e i loro vincoli, sul loro stato di conservazione, vulnerabilità e  rischio antropico, ambientale e geologico in relazione alla loro posizione geografica.Il dato tecnico risultante dall’utilizzo di questo sistema, ha spesso sorpreso il pubblico gestore che aveva in questo caso a che fare con dati oggettivi non suscettibili di personali interpretazioni, troppo spesso in voga nel settore culturale. Il rischio a cui è sottoposto il bene, se derivato dalla interazione dei parametri della sua vulnerabilità – strutturale e materiale – confrontata con la pericolosità territoriale – in termini geografici ed ambientali – ha condotto alla realizzazione di uno strumento regolatore dei flussi di finanziamento. Una seria rivoluzione in quella che ora può essere definita una nuova gestione dell’economia della conservazione dei Beni Culturali.
E’ però ancora oggi difficile apprezzarne il recepimento: siamo ancora troppo abituati in Italia ad utilizzare finanziamenti a pioggia per sfruttare concretamente gli elementi tecnico scientifici di valutazione per la programmazione di bilancio.
L’esempio italiano non ha però lasciato insensibili gli altri paesi, almeno quelli confinanti nell’area mediterranea, che hanno a loro volta iniziato a realizzare sistemi GIS per la gestione del rischio del Patrimonio Culturale, traendone benefici pluridisciplinari. Il tutto su un’unica comune base informativa costruita con l’acquisizione e l’archiviazione strutturata dei parametri fondamentali del bene, quali quelli ormai definiti per la catalogazione dal network mondiale di standardizzazione. Tale base dati, quando corredata di georeferenziazione, la collocazione geografica del bene, costituisce la base informativa utile a qualsiasi successiva analisi si renda necessaria per la fruizione controllata e conservativa del bene. Un’analisi geografica della vulnerabilità è derivata dalla conoscenza dello stato di conservazione e della localizzazione e, proprio da qui si avvia una politica di manutenzione programmata nell’ambito della gestione che consente di risparmiare i sostanziosi investimenti richiesti dalle grandi opere di restauro quali quelle che si devono sostenere a seguito di una lunga e trascurata carenza di programmazione geolocalizzata della manutenzione.

Figura 3 - Carta del Rischio della Siria

Le potenzialità dei GIS sono lì a portata di mano: sono già state esplorate con notevoli investimenti economici, e sono oggi abbordabili a costi ridotti, se si pensa che un primo approccio si può attuare anche direttamente utilizzando dati geografici liberi e software open source, tramite il fantastico mezzo di comunicazione geografica che Internet ha saputo realizzare.

Realtà Virtuale o Realtà Aumentata

Una delle risultanze più interessanti dall'integrazione di tutte le tecniche geomatiche è quella che ha prodotto la realizzazione della Realtà Aumentata. Modelli virtuali sovrapposti alla realtà per consentire la visualizzazione, ad esempio nel campo archeologico, delle parti mancanti di un monumento. Si avvale della fusione di tecnologie sperimentate in diversi campi che utilizzano un sistema ibrido di orientamento e di posizionamento per generare rappresentazioni virtuali sovrapposte alla realtà con sistemi avanzati di rendering su modelli 3D.

Una delle prime sperimentazioni è riconducibile ad un progetto di ricerca finanziato dalla EU chiamato ARCHEOGUIDE (Augmented Reality based Cultural Heritage On-site GUIDE). Un sistema basato sulla “Augmented Reality” proprio per dare la possibilità di osservare i monumenti nei siti archeologici con sovrapposizione della ricostruzione degli stessi. Il sistema è stato prototipato come una guida personalizzata in grado di fornire informazioni multimediali ai visitatori adattandosi alle loro caratteristiche e adeguando la visione alla posizione del visitatore rispetto ai monumenti.

Fig. 4 - Olympia Tempio di Hera con Realtà Aumentata

Il consolidato attuale

Ma di queste tecnologie quali sono oggi proponibili, adottabili e usabili a livello di standard per i Beni Culturali ? Quali di tutte le sperimentazioni realizzate, spesso assai creative, possono superare la soglia della ricerca per entrare nella prassi procedurale?

A seguito delle perdite subite a causa degli ultimi terremoti, per i quali da tempo si lavora al fine di procedere a dare una globale soluzione al problema della documentazione globale (a questo proposito è utile ricordare i primi studi dell'Istituto Centrale del Restauro avviati dal prof. Urbani e proposti già nel 1983 nella mostra per la Protezione del Patrimonio dal Rischio Sismico) di sicuro è indispensabile procedere ad interventi di documentazione a tappeto per tutto il patrimonio al fine di archiviare documenti utilizzabili in caso di perdita o totale degrado del bene. Fotogrammetria speditiva, Image scanning e la recente Fotogrammetria sferica, sono sicuramente le tecniche che hanno il miglior rapporto qualità prezzo. Contemporaneamente alle operazioni di rilievo, tutte basate sullo scatto di immagini fotografiche digitali vanno acquisite informazioni sulla localizzazione del bene al fine di poter avviare successivamente i controlli di “rischio” derivabili anche dall'esame visivo fotografico e tri-dimensionale, ove possibile, in relazione alla posizione geografica derivabile nei sistemi GIS.

La preventiva acquisizione degli elementi fotografici per l'analisi della vulnerabilità può servire da base, ad esempio, a sistemi per la fruizione, come quelli della Realtà Aumentata, che basano il loro funzionamento, oggi, su sistemi di riconoscimento automatico di immagini. La Realtà Aumentata fruita attraverso il noleggio di VideoGuide, che si sostituiscano alle attuali AudioGuide, apporta un elemento stimolante per i flussi turistici e di riflessione per il contesto scientifico che può esserne attratto.

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