Ricostruzione 3D del sito fortificato di Monte Croccia

Il lavoro di ricostruzione del sito fortificato di Monte Croccia ha lo scopo di creare modelli virtuali cercando una sintesi tra restituzione tecnica del dato ed una resa naturalistica ed evocativa del contesto archeologico. In generale, per la creazione di modelli tridimensionali, è indispensabile disporre di elaborati grafici dei siti che verranno rappresentati con la computer grafica 3D. Per la realizzazione degli elaborati si possono utilizzare vari metodi di rilievo finalizzati allo scopo, oppure utilizzare i dati di rilievo già effettuati nel corso degli scavi. Nel caso del contesto presentato in questo lavoro, si è partiti da rilievi già effettuati negli scavi passati e da riprese fotografiche effettuate in loco. Come prima fase i rilievi sono stati rielaborati e confrontati con le fotografie, sono state recuperate le informazioni più importanti ai fini della modellazione 3D (disegni con diverse finalità contengono diverse informazioni) e creati nuovi supporti grafici digitali che hanno costituito la base del lavoro. Sono stati identificati i materiali e le finiture superficiali dei beni in questione dove era possibile; in questa fase sono state indispensabili la consulenza e le relazioni dettagliate degli esperti, sia archeologi che storici. Nella seconda fase, dopo un accurata valutazione ed interpretazione di tutti i dati a disposizione, con i nuovi supporti bidimensionali compatibili con i software di modellazione 3D, sono stati creati i modelli volumetrici delle strutture archeologiche da rappresentare. Questi modelli, infine, sono stati ulteriormente elaborati con textures ad alta risoluzione per la resa fotorealistica finale. Dopo l'indagine dettagliata delle caratteristiche delle mura, sulla base dei reperti rinvenuti dagli scavi, dalle planimetrie e dai confronti con altri siti archeologici, la necessità di analizzare ed avere una visione complessiva del circuito murario, ha trovato soluzione attraverso l'utilizzo della computer grafica 3D secondo un approccio filologico. Per generare un elaborato corretto dal punto di vista ricostruttivo, si è proceduto nel seguente modo: • Ricostruzione delle curve di livello dell'area di interesse per la ricostruzione tridimensionale in scala del terreno; • Creazione di una pianta aggiornata alle ultime acquisizioni archeologiche; • Modellazione tridimensionale delle strutture; • Creazione di textures fotografiche con materiali compatibili o provenienti dagli stessi luoghi; • Elaborazione del render finale ad alta risoluzione; • Ritocco finale dell'immagine ultimata. Per la modellazione 3D del terreno si è partiti da una cartografia di base importata in ambiente CAD dove, le curve di livello e le piante di particolare, sono state accuratamente ridisegnate per ottenere una completa acquisizione in 2D. Ad ogni curva è stata assegnata un'altezza creando così un modello vettoriale del terreno con l'esatta posizione degli edifici in scala. Si è passati poi all'importazione del modello vettoriale nel software di modellazione 3D che ha permesso di generare una mesh poligonale che ha riprodotto l'andamento tridimensionale del terreno per posizionare, in seguito, i modelli delle strutture in scala, esattamente sul disegno vettoriale. A questa si applica una mappatura planare dall'alto che consente di collocare la texture precedentemente preparata sul software di fotoritocco. Questa viene utilizzata usando come base la mesh delle curve di livello del terreno risparmiando, in questo modo, molto tempo in fase di applicazione e dimensionamento della texture sul modello 3D. Inoltre la texture, preparata sul software di fotoritocco partendo da un immagine base di un terreno compatibile al luogo da ricostruire, è utile per dare alla mappa alcune sfumature di dettaglio rispettando fedelmente la conformazione del territorio. Terminata la modellazione e la mappatura del terreno si è proceduto con la ricostruzione delle mura da posizionare, in seguito, su di esso. Per la modellazione 3D delle mura si è partiti, come per la ricostruzione del terreno, dalle planimetrie in scala per ricavarne la volumetria. Una volta ricavata la volumetria si è passato alla ricostruzione accurata tenendo conto dello studio delle fonti e dei confronti. Terminata la fase di modellazione delle mura si è proceduto con la mappatura e quindi l'aggiunta di textures. Nell'ambito delle ricostruzioni archeologiche i risultati migliori si ottengono, per una resa fotorealistica dei modelli 3D, utilizzando immagini fotografiche che riproducono i materiali originari delle strutture in esame e che vanno sottoposte a un particolare trattamento con il software di fotoritocco per aggiungere elementi non presenti nella foto come segni di sporco, ecc. Nel caso delle mura si è scelto una texture di una porzione di muro ancora conservato in loco, alla quale è stata applicata, nel software di modellazione, una mappa di displacement per dare risalto alle imperfezioni delle murature e per dare rilievo ai blocchi di pietra. In questo modo è stata realizzata una "ricostruzione tipologica" che si fonda sui dati scientifici emersi dallo scavo e dal rilievo, ma che si sviluppa in considerazione di una coerenza tecnologico-funzionale rapportata al periodo di costruzione ed a regole riferibili al "buon costruire" valide in tutti i tempi ed in tutte le parti del mondo. Fondamentale è procedere con elementi certi, attendibili, che a catena producano delle riflessioni conseguenti in un processo "logico e analogico". Logico perchè è appunto riferito a regole e principi universali del buon costruire, analogico perchè procede con il confronto con l'analogo. Prima di passare all'ultima fase del lavoro, ovvero il rendering finale, finalizzato alla creazione di immagini fotorealistiche delle ricostruzioni tridimensionali, tutti i modelli realizzati sono stati inseriti nella corretta posizione sul modello tridimensionale del terreno, realizzato in precedenza, ottenendo così una visione generale in scala sia del terreno sia delle strutture. In seguito sono stati aggiunti tutti quegli elementi utili ad una migliore ricostruzione del contesto come vegetazione, personaggi per scene di vita quotidiana all'interno delle mura, ecc. L'ultima fase è, come abbiamo detto, il rendering finale. A seconda del tipo di rappresentazione che si vuole ottenere per la resa finale della scena, si devono utilizzare algoritmi di illuminazione e di rendering più o meno complessi che contribuiscono a dare alle immagini finali un effetto di maggiore realismo. In questo caso si è scelto il motore di rendering V-Ray.