L’esperienza del CINECA L’esperienza del CINECA nel campo nel campo della Virtual Archaeologydella Virtual Archaeology

didi

Antonella GuidazzoliAntonella Guidazzoli

SommarioSommario

Realtà Virtuale e ArcheologiaIl Vis.I.T. e la Virtual Archaeology dal 1989Grafica Immersiva per la Virtual

ArchaeologyOrganizzazione del lavoro

multidisciplinareNuove prospettiveProgetti in corsoDivulgazione

Missione del Vis.I.T.Missione del Vis.I.T.

Creare applicazioni real-time basate su modelli digitali 3D autenticate da storici e/o archeologi

Formare dottorandi, architetti, archeologi, storici, ecc. nel seguire una metodologia interdisciplinare finalizzata alla creazione di prodotti di Archeologia Virtuale

Realtà Virtuale e Beni Realtà Virtuale e Beni CulturaliCulturaliIl concetto di Realtà Virtuale implica l’uso di

visualizzazioni tridimensionali e di sistemi interattivi per creare ambienti immersivi generati in tempo reale dal calcolatore (Jaron Lanier).

La Virtual Cultural Heritage fa riferimento all’uso di sistemi di Realtà Virtuale per generare, navigare ed esplorare ambienti storici ricostruiti.

Nel campo specifico dell’archeologia nasce la Virtual Archaeology.

Image Processing Image Processing (1989-92)

Il CINECA e la Virtual Il CINECA e la Virtual ArchaeologyArchaeology

Modelli Digitali del Paesaggio (DTM) Modelli Digitali del Paesaggio (DTM) (1993-95)

Le Nuove FrontiereLe Nuove Frontiere (2002 - …)

Il teatro VirtualeIl teatro Virtuale (1998-2001)

Primi Ambienti VirtualiPrimi Ambienti Virtuali (1996-97)

Shape from Motion Shape from Motion (1995)

Image ProcessingImage Processing

1989 1989 Acquisizione digitale di oggetti rinvenuti in uno scavo (Marzabotto, BO)

19901990 Acquisizione digitale di immagini per la pre- classificazione di impasti

di bucchero (Marzabotto, BO)

19911991 Elaborazione pattern- matching cromatico di foto aerea (Ascoli Satriano, FG)20012001 Analisi di attributi di artefatti archeologici mediante Image processing

Modelli Digitali del Paesaggio Modelli Digitali del Paesaggio (DTM)(DTM) Digital Terrain Digital Terrain ModelsModels

19951995 Navigazione realtime del DTM e integrazione coi GIS (Jaen Puente - Tablas – Giribaile- Entella, Spagna)

19941994 Integrazione di foto aeree e dati geologici nel DTM (Terramara di S.Rosa, RE)

1993 1993 DTM texture mapping e posizionamento dei siti (Marzabotto, BO)

Modelli Digitali del Paesaggio Modelli Digitali del Paesaggio (DTM)(DTM) Digital Terrain Digital Terrain ModelsModels

Shape from MotionShape from Motion

1995 1995 Dalle sequenze filmate alla modellazione tridimensionale. Progetto per l’elaborazione 3D di immagini video archeologiche.

M. Forte (a cura di), Archeologia. Percorsi virtuali delle civiltà scomparse, Milano, Arnoldo Mondadori Editore, 1996.

1997 1997 Integrazione nel DTM di rilievo geomagnetico e ricostruzioni 3D degli scavi (Puente Tablas, Spagna)

1996 1996 Museo Virtuale di Villa Verucchio, RN

Il Teatro VirtualeIl Teatro Virtuale

• Un supercalcolatore grafico traduce in tempo reale scene grafiche in immagini • La proiezione su uno schermo semicilindrico crea un’illusione di immersione nel mondo simulato • L’immersività è amplificata dall’uso di occhiali stereografici• Il tutto è una premessa alla creazione di ambienti sintetici (Virtual Environments - VE)

Dati

DatiVisualizzazione

InterazioneFotopiani,

Scansioni e Modelli 3D…

Texture

Validazione

Modelli ottimizzatiArcheologi Modellatori Informatici

Virtual ArchaeologyOn site – Off site

Grafici

Altre professionalità

Metodo di lavoro Metodo di lavoro interdisciplinareinterdisciplinare

Modellazione ottimizzata Modellazione ottimizzata per il realtimeper il realtimeDisegnare/Importare la geometriaDisegnare/Importare la geometria

• singoli oggetti = insiemi di poligoni• scalarli/ruotarli/traslarli

Aggiungere colori, materiali e Aggiungere colori, materiali e texturetexture• texture (immagini utilizzate

per ottenere un effetto fotorealistico)Produrre eventuali Produrre eventuali

Livelli di DettaglioLivelli di Dettaglio

Simulando una telecamera istante per istante il computer calcola•quali oggetti appaiono nella finestra(clipping, calcolo della proiezione)

•gli attributi ad essi associati (calcolo delle luci, normali)

generando l’immagine da visualizzare

VisualizzazioneVisualizzazione

Rendering RealtimeRendering Realtime

VisualizzazioneVisualizzazione

StereograStereografiafia• Ogni immagine viene

proiettata due volte sfasata di un offset

• Gli occhi vengono oscurati alternativamente mediante occhiali a cristalli liquidi

• La sincronizzazione fra occhiali e schermo avviene mediante infrarossi.

Rendering RealtimeRendering Realtime

InterattivitàInterattività

NavigazioneNavigazionecamminare, tour automatico, punti di vista, …

Tracker

PDA TutaGuanti

Gestione dei dispositivi di inputGestione dei dispositivi di inputin modo che il sistema reagisca a eventi da essi generati

PDA (Personal Digital PDA (Personal Digital Assistant)Assistant)

in collaborazione con DEIS – Università di Bologna

Interazione remotaVisualizzazione di dati 2DMulti-utenza

Nuove frontiereNuove frontiere

Teatri Virtuali in rete.

I dati sono immagazzinati e processati in un luogo

E’ possibile accedere ed interagire con essi mediante qualsiasi apparecchiatura e da qualsiasi altro luogo attraverso la rete

Data

Verso il concetto di Verso il concetto di Augmented ArchaeologyAugmented Archaeology

AmbientAmbiente e

VirtualeVirtualeSimulazioSimulazionene

Data Data BaseBase

Ambiente Virtuale Ambiente Virtuale come interfaccia per:come interfaccia per:Visualizzazione di Visualizzazione di

Comportamenti Comportamenti dinamicidinamici

Simulazioni del Simulazioni del territorioterritorioAnalisi statisticheAnalisi statisticheInterrogazioni Interrogazioni DataBase DataBase (anche (anche di tipo GIS)di tipo GIS)

Aksum Ethiopia – Virtual Aksum Ethiopia – Virtual Archaeological LandscapeArchaeological Landscape

Comportamenti dinamici: Simulazioni del cambiamento di luciNavigazione in ambienti virtuali dinamiciGIS di scavo

La Via Appia Antica: La Via Appia Antica: Archeologia e RestauroArcheologia e Restauro

Interattività delegata al sistema remotoCollegamento a informazioni grafiche e testuali

Ricostruzione del viso Ricostruzione del viso di una Mummiadi una Mummia

Informatizzazione di procedura manuale del campo antropologicoTrasferimento tecnologico tra aree disciplinariSimulazioni numericheInterdisciplinarietà

Il territorio della Il territorio della Bologna RomanaBologna Romana

Navigazione virtuale e interattiva nel territorioIntegrazione di GIS e databaseFruizione desktop ed immersiva

Ricostruzione Virtuale Ricostruzione Virtuale della Casa del Centenariodella Casa del Centenario

Utilizzo dei fotopiani digitaliArcheological texture painting Modelli temporaliModelli filologici e divulgativiPorting per ambienti a più bassa risoluzione

DivulgazioneDivulgazione

Virtual Set Virtual Set in collaborazione

con RAI Studio TV1 - MI

Integrazione con riprese reali

Nuove forme di comunicazione

Streaming video

Organizzazione e gestione Organizzazione e gestione del patrimonio dei mondi del patrimonio dei mondi digitalidigitali

1 - Classificazione e validazione dei modelli2 - Definizione delle convenzioni per indicare ciò che non può essere modellato per mancanza di informazioni

3 - Accesso al patrimonio delle fonti alla base dei mondi digitali

Mondidigitali

Il VIS.I.T ringrazia:Il VIS.I.T ringrazia:

Roberto Ansaloni, Dean Abernathy, Luca Benini, Marilina Betrò, Francesca Bocchi, Marco Brocco, Antonella Coralini, Francesco Corlaita, Monica De Simone, Simone Iozzi, Mauro Felicori, Elisabetta Farella, Maurizio Forte, Bernard Frischer, Rossana Gabrielli, Marco Gaiani, Enrico Gamberini, Francesco Geminiani, Luis M. Gutierrez Soler, Maria Chiara Liguori, Iacopo Ortalli, Silvio Palombella, Riccardo Perani, Sofia Pescarin, Bruno Riccò, Maria Angeles Roho Encarnacion, Tullio Salmon, Daniela Scagliarini, Phil Stinson, Francesco Serafini, Donatella Vasetti, Erika Vecchietti, Kim Veltman, Sorin Hermon …

BibliografiaBibliografiaM.Forte, A.Guidazzoli, Fotointerpretazione aerea digitale e archeologia, in "Pixel", n.10, ottobre 1991, pp.11-14.M.Forte, A.Guidazzoli, Archeologia e tecniche di eidologia informatica, in "Archeologia e calcolatori", 3, 1992, pp.37-76.M. Forte, A. Sarti, Un esperimento di visualizzazione scientifica per l'archeologia del paesaggio: la navigazione nel paesaggio "virtuale", in "Archeologia e Calcolatori" 4, 1993, pp.137-152M.Forte, A.Guidazzoli, Archeologia e visualizzazione scientifica, in Notizie dal CINECA,n.17, maggio-agosto 1993, pp.1-3.M.Forte, A.Guidazzoli, Considerazioni preliminari sul bucchero di Marzabotto: qualche esempio di classificazione di immagini digitalizzate, in "Produzione artigianale ed esportazione nel mondo antico. Il bucchero etrusco". Colloquio internazionale, 10-11 maggio 1990, Milano, 1993.M.Forte, A.Guidazzoli, Archeologia e visualizzazione scientifica, in Scienza e supercalcolo, CINECA, Bologna, 1994.M.Forte, A.Guidazzoli, Archeologia computazionale tra Visualizzazione Scientifica, computer vision e realtà virtuale, in Atti della Seconda Giornata Internazionale sulle applicazioni della realtà virtuale e delle tecnologie avanzate all'edilizia e all'architettura, Bologna, 1995,. pp.14-23.M.Forte, A.Guidazzoli, Archaeology and Virtual Reality: Experiments and Applications, in CAA95 proceedings, 1995.

BibliografiaBibliografiaM.Forte (a cura di) Archeologia. Percorsi virtuali delle civiltà scomparse, Arnoldo Mondadori Editore, Milano, 1996, pp.288.M.Forte, A.Guidazzoli, Archeologia Computazionale tra Visualizzazione Scientifica, Computer Vision e Realtà Virtuale, in "Technographics", Tecnologie innovative per progettazione, grafica e design, n.5-6, 1995, pp.36-41.M.Forte, A.Guidazzoli, AIACE non è solo un guerriero, in "Notizie dal CINECA", n.24, settembre-dicembre 1995, pp.8-9.M.Forte, A.Guidazzoli, VRML per navigare a vista nel passato, in "Notizie dal CINECA", n.25, gennaio-marzo 1996, pp.3-4.L.M.Gutièrrez Soler, M.A. Royo Encarnacion, L.Calori, A. Guidazzoli, Remote Sensing and 3D Navigation through the Iberic Archeological Landscape of the Guadalquivir Region (Spain), CAA96 proceedings, 1996.

M.Forte, A.Guidazzoli, Shape from motion: dalle sequenze filmate alla modellazione tridimensionale. Progetto per l'elaborazione 3d di immagini video archeologiche, in Atti del III Convegno Internazionale di Archeologia e Informatica, Roma, 1995 in "Archeologia e Calcolatori 7, 1996.M.Forte, A.Guidazzoli, The ARCTOS project: archaeology, GIS and desktop virtual reality, in "Scienza e Supercalcolo", luglio 1996, Bologna, pp.3-8.M.Forte, A.Guidazzoli, L.Calori, 3D Virtual scientific visualization of archaeological sites: new navigation metaphores, in "Scienza e Supercalcolo", luglio 1996, Bologna, pp.9-12.

BibliografiaBibliografia

M.Forte, A.Guidazzoli, L.Calori, F.Fraticelli, S.Simani, Shape from motion project: 3d modelling by analogic video input data for the reconstruction of archaeological sites, in "Scienza e Supercalcolo", luglio 1996, Bologna, pp.13-19.M.Forte, A. Guidazzoli, Archaeology, GIS and Desktop Virtual Reality: the ARCTOS Project, in “Interfacing the past: Computer Applications and Quantitative Methods in Archaeology”, CAA 96, Leiden 1996, 439-451.G. Attardi, M. Betrò, M. Forte, R. Gori, A. Guidazzoli, S. Imboden, F. Mallegni, 3D facial reconstruction and visualization of ancient Egyptian mummies using spiral CT data. Soft tissues reconstruction and textures application in stampa (CD e Atti a stampa) nei Proceedings SIGGRAPH 1999, Los Angeles. G. Attardi, M. Betrò, M. Forte, R. Gori, A. Guidazzoli, S. Imboden, F. Mallegni, 3D virtual facial reconstruction and visualization of ancient Egyptian mummies using spiral CT data in stampa egli atti di Eurographics 99, Milano, 1999. Virtual Reality in Archaeology Edited by J.A. Barcelo, M. Forte and D.H.Sanders Oxford, ArcheoPress (BAR International Series S 843), 2000. Attardi G., Imboden S., Forte M., Gori R., Guidazzoli A., Computerized 3D facial reconstruction of ancient mummies, in International Proceedings “High Performance Graphics Systems and Applications European Workshop”, 2000, 35-38.

BibliografiaBibliografia

M.E. Bonfigli, L. Calori, A. Guidazzoli, M.A. Mauri & M. Melotti; "Tailored virtual tours in Cultural Heritage worlds", ACM SIGGRAPH2000 Conference Abstracts and Applications, New Orleans, July 2000, p.264.M.E. Bonfigli, A. Coralini, A. Guidazzoli, M.A. Mauri, D. Scagliarini Corlaita, A data description model for Cultural Heritage Hypermedia and Virtual Environments authenticated by archaeologists in ICHIMInternational Cultural Heritage Informatics Milan, Italy, 3-7 September 2001.

M.E. Bonfigli, A. Guidazzoli, M.C. Liguori, From Museum to Mouseum. The Virtualisation of Daily Life Museums, Franco Niccolucci (ed.), Virtual Archaeology Proceedings of the VAST2000 Euroconference held in Arezzo, November 2000. Oxford, Archaeopress, 2002.A. Guidazzoli, Experiences of Immersive Graphics in Cultural Heritage, in Franco Niccolucci (ed.), Virtual Archaeology Proceedings of the VAST2000 Euroconference held in Arezzo, November 2000. Oxford, Archaeopress, 2002.D. Scagliarini Corlaita, A. Coralini, A. Guidazzoli, T. Cinotti Salmon, E. Vecchietti, Virtual Archaeology. La Casa del Centenario, in D. Scagliarini Corlaita – A. Coralini (a cura di), L’Alma Mater a Pompei. Il progetto “Insula del Centenario”, University Press Bologna, Imola, 2002.