L'approvazione della Regola Francescana: esperienza virtuale tra i personaggi dell'opera di Giotto

The installation "Giotto in 3D: virtual experience among the character of franciscan tales", realized under the coordination of CNR, is dedicated to the virtual exploration and multisensorial immersion inside the scene "The Rule Confirmation", painted by Giotto at the end of the 13th century in the Upper Basilica of St. Francis in Assisi. It has been presented in Assisi this year, in occasion of the exhibition "Giotto's colors" (www.icoloridigiotto.it) promoted by the Municipality of Assisi in collaboration with the Franciscan Fathers.?Starting from Giotto's use of perspective and from a very accurate study of the space, a 3D model was realized, matching as nearly as possible the original. Giotto's paiting was acquired at very high definition and used for the texturing of the 3D models. A wondering effetc has been obtained, as it is possible to recognize the artist's strokes and style on the 3D volumes.The visitor can move and explore in real time within this virtual environment, in order to live an experience of both sensorial, emotional immersion and conceptual comprehension of Giotto's style. The 3D representation is located in a dark space and projected on a surface 4x5 meters. Visitors interact within the virtual space and mix with the characters without mouse, joystick, etc. but just using body movements, in a simple and natural way.The scene itself is brought to life: the characters are animated and represented while performing the action described in the scene. ?Moreover it is possible also to the analyses of Giotto's space and perspective, through a direct comparison between the 2D and 3D representations. Description: The primary objective of the virtual application "Giotto in 3D: virtual experience among the character of franciscan tales", realized under the coordination of CNR, is to involve the observer in the scene "The Rule Confirmation" painted by Giotto in the Upper Basilica of Assisi at the end of the XIII century , and to enable the visitor to feel and understand the message that Giotto was communicating. Starting from a very accurate analysis of the perspective, the view points, the proportion and the position of the elements painted in the scene, a complete three-dimensional model has been realized, matching as nearly as possible the original. Giotto's image was acquired at very high resolution and then it was subdivided In order to be used for the texturing of the 3D models. A wondering effect has been obtained, as it is possible to recognize the artist's strokes and style on the volumes. The three-dimensional reconstruction of the scene "the Rule Confirmation" offers a unique occasion to penetrate in the history of painting and to appreciate one of its fundamental step: the transition from the medioeval, ancient, approach in representation to the modern approach, born during the Renaissance. Giotto's image, in which the perspective rendering of the space appears still very empirical, is compared with its three-dimensional translation. What we can see in the 3D representation is the same scene painted by Giotto as if it would have painted by Piero della Francesca, more than a century later, following the new perspective rules, just theorized. The perspective representation purses "the illusion of reality ", a visual effect that makes a scene drawn on a bidmensional plane appearing as it would be three-dimensional. Given a point of view, the scene is constructed in relation with it, according to precise rules of mathematics, optics and geometrical projection. The comparison between the two representations allows to identify how and where Giotto's image diverges from the 3D one, following correct perspective rules. Giotto constructs the third dimension combining different perspectives, set on several, non corresponding vanishing points. His approach is still empiric and it often follows criteria of expressive exaltation rather then of proper geometrical projection. The installation is located in a dark space and the visualization is projected on a surface of 4x5 meters. The space illustrated by Giotto becomes a place of experience, open to multi-sensorial narration and participation. The visitor can move in real time within this virtual environment, changing the view points, entering among the characters; the scene itself is brought to life: the characters are animated and represented while performing the action described by Giotto: the Franciscan enter in the room, Francis speaks to the Pope Innocent and the Pope gives his oral confirmation in 1209. One of the project's most innovative elements is the paradigm of interaction which has been developed using natural interfaces. Visitors can interact inside the virtual space simply by changing their position and moving their bodies in the real space, without the aid of any traditional interfaces (mouse, joystick, etc.), so in the most natural way. When the visitor moves in the area in front of the projection his position is identified and tracked - in coordinates xy on a horizontal plane - instant by instant by a motion capture system which is able to recognise and follow the visitor. This position is transmitted to the graphic engine which calculates and returns, in real time, the correspondent view point of the scene. The technology is modelled on the needs and the natural capabilities of a person, no particular knowledge or training is necessary to communicate with the system except that which comes from one's natural experience. The person traced by the system is illuminated and "marked out" by a bull's eye light installed on the ceiling which follows him. This makes clear for the public who is the active user recognized by the software. This project constitutes one of the first example of real time, natural and immersive interaction inside a painted scene and it allows to test a new way of experiencing and learning the art, useful for students, children, common public and even for experts.

L'installazione curata dal CNR è dedicata all'esplorazione virtuale e all' immersione sensoriale nella scena "La Conferma della Regola", uno degli episodi più significativi delle storie francescane tra quelli affrescati da Giotto nella Basilica di S. Francesco di Assisi alla fine del XIII secolo. Essa è stata esibita ad Assisi in occasione della mostra "I colori di Giotto" patrocinata dal Comune di Assisi in collaborazione con i Padri Francescani del Sacro Convento (www.icoloridigiotto.it) A partire dall'analisi dell'impostazione prospettica di Giotto è stato creato un modello 3D della scena, texturizzato con lo stessa pittura di Giotto. L'installazione consiste in un ambiente di interazione virtuale in cui la ricostruzione 3D dell'affresco di Giotto, drammatizzata, viene proiettata su una superficie di circa 5x 4 metri. I personaggi si animano, dialogano e la scena viene raccontata durante il suo svolgimento . Nello spazio buio antistante la proiezione il pubblico è libero di muoversi e grazie ai soli movimenti del proprio corpo esplora lo spazio virtuale fino a penetrarlo e a confondersi fra i personaggi di Giotto. Lo spazio raffigurato da Giotto diventa così un luogo esperibile, narrativo, d'impatto emotivo e di coinvolgimento multisensoriale. L'installazione consente anche di comprendere meglio la rappresentazione dello spazio e l'elaborazione della resa prospettica da parte di Giotto, consentendo un diretto raffronto tra l'affresco e la sua resa tridimensionale. Descrizione: L'obiettivo primario dell'installazione di realtà virtuale "Giotto in 3D: esperienza virtuale tra i personaggi delle storie francescane" , curata dal CNR, è di coinvolgere emozionalmente l'osservatore nella scena "La Conferma della Regola" dipinta da Giotto nella Basilica Superiore di Assisi alla fine del XIII secolo, per far sì che egli possa più facilmente sentire e capire il messaggio comunicato dall'artista. A partire dall'impostazione prospettica di Giotto si è creato un modello tridimensionale della scena, quanto più possibile collimante con l'originale, percorribile ed esplorabile dall'utente in tempo reale. Lo spazio raffigurato nell'affresco diventa così un luogo esperibile, aperto alla narrazione e di partecipazione multisensoriale. L'architettura, gli oggetti, le figure umane, gli effetti di chiaroscuro sono stati ricostruiti in 3D a partire dall'indagine puntuale dell'affresco giottesco: l'analisi dei punti di vista, delle proporzioni dei vari elementi inclusi nella scena e delle forme hanno costituto le linee guida per la resa volumetrica delle geometrie; la tessitura cromatica giottesca, acquisita ad altissima definizione (grazie al contributo e alla tecnologia di Hal9000) e opportunamente scomposta, è stata invece impiegata per la "mappatura" cromatica (il "texturing") dei modelli digitali tridimensionali. E' così possibile riconoscere, sulla resa volumetrica del modello, le singole pennellate, i tratti stilistici dell'artista. La ricostruzione tridimensionale della scena offre inoltre un'occasione unica di addentrarsi nella storia della rappresentazione pittorica e di apprezzarne uno dei passaggi fondamentali: quello dal modo di rappresentare medioevale, "antico", a quello rinascimentale, "moderno". L'immagine giottesca, in cui la resa prospettica dello spazio è ancora molto empirica, viene qui comparata con la sua traduzione tridimensionale. In sostanza ciò che possiamo vedere nella restituzione 3D è la stessa scena dipinta da Giotto come se fosse stata ridipinta, più di un secolo più tardi, da Piero della Francesca, secondo le regole scientifiche della prospettiva appena teorizzata. La costruzione prospettica persegue "l'illusione di realtà", cioè un tipo di rappresentazione tale che inganni l'occhio e faccia in modo che la scena rappresentata su una superficie piana appaia in realtà tridimensionale. Dato un punto di vista, la scena viene costruita in relazione ad esso, secondo precise regole dell'ottica matematica e della proiezione geometrica. Il confronto tra le due rappresentazioni ci permette di cogliere in cosa e dove la costruzione giottesca differisca da quella prospettica corretta. Giotto costruisce la profondità spaziale anche combinando rese prospettiche diverse tra loro. Il suo approccio è dunque ancora molto empirico ed obbedisce spesso a ragioni di esaltazione espressiva. L'installazione consiste in un grande ambiente di interazione virtuale in cui la ricostruzione 3D della scena giottesca, drammatizzata, viene proiettata su una superficie di circa 5x 4 metri. I personaggi si animano e la scena viene raccontata durante il suo svolgimento con Francesco e i suoi discepoli che entrano nella stanza ed il dialogo tra Papa Innocenzo III e Francesco che si conclude con l'approvazione orale da parte di Innocenzo III della regola di vita francescana, nel 1209. Il dialogo è stato ricostruito sulla base della fonte che Giotto stesso seguì nel dipingere il ciclo francescano: la Legenda maior di San Francesco, scritta da San Bonaventura da Bagnoregio, basata a sua volta sulle Vitae di san Francesco scritta da Tommaso da Celano, uno dei primi discepoli di Francesco. Nello spazio buio antistante la proiezione, di circa 6x 4 m, il pubblico è libero di muoversi; un sistema di cattura del movimento identifica l' utente attivo e ne comincia a tracciare gli spostamenti. In tal modo l'utente diventa un vero e proprio joystick: camminando all'interno dell'area interattiva, determina la mutazione del punto di vista della scena, fino a penetrarla e a confondersi fra i personaggi di Giotto.Il paradigma di interazione sviluppato, basato sull'impiego di interfacce naturali, è uno degli elementi di innovazione del progetto: l'interazione all'interno di uno spazio tridimensionale avviene cioè attraverso il movimento naturale del corpo, senza l'ausilio di alcuna delle interfacce tradizionali (mouse, joystick, tastiere, icone, finestre di dialogo, ecc.), e quindi nel modo più naturale e semplice possibile. Resta solo lo spazio sensibile di cui l'utente è parte integrante ed elemento agente. ?Le tecnologie sono dunque modellate sui bisogni e sulle capacità naturali dell'uomo, nessuna particolare nozione o addestramento sono necessari per comunicare con il sistema, se non quelli che ci vengono dall'esperienza naturale stessa. Il sistema di motion capture utilizzato è estremamente agile ed "economico", si basa sul semplice uso di una videocamera ad infrarossi che, affissa al soffitto, inquadra lo spazio di interazione, riconosce l'utente che per primo vi entra e continua a tracciarlo fintanto che egli rimane all'interno dell'area sensibile. L'interazione prosegue fin quando l'utente non abbandonerà l'area interattiva o non darà il cambio ad un nuovo utente. L'utente "attivo", vale a dire agganciato dal sistema, viene illuminato e "marcato" dall'alto da una luce ad occhio di bue che lo segue, visibile da tutto il pubblico presente in sala, ancor più attore partecipe della scena. A cura di: Supervisione Scientifica: Prof. Roberto de Mattei, Vicepresidente del CNR Direzione tecnica e coordinamento: Eva Pietroni, CNR ITABC, (eva.pietroni@itabc.cnr.it), tel +39 06 90672721 Direzione del progetto di comunicazione e dialoghi: Francesco Antinucci, CNR ISTC (francesco.antinucci@istc.cnr.it) tel + 39 3221437 Istituto del CNR di afferenza: Istituto per le Tecnologie Applicate ai Beni Culturali (ITABC) Dipartimento del CNR di afferenza: Dipartimento patrimonio culturale