Il rilevamento mediante scansione laser tridimensionale

A complemento della campagna di rilievo a suo tempo condotta e su specifica richiesta del dott. Giuseppe Basile, si è stabilito di effettuare anche una scansione laser tridimensionale non solo per documentare lo stato attuale del manufatto, ma soprattutto per acquisire una banca dati di informazioni metriche dell’oggetto altamente affidabile, come imprescindibile dato di partenza per ogni ulteriore studio del dipinto.

A complemento della campagna di rilievo a suo tempo condotta e su specifica richiesta del dott. Giuseppe Basile, si è stabilito di effettuare anche una scansione laser tridimensionale non solo per documentare lo stato attuale del manufatto, ma soprattutto per acquisire una banca dati di informazioni metriche dell’oggetto altamente affidabile, come imprescindibile dato di partenza per ogni ulteriore studio del dipinto.

Al raffinatissimo sistema di monitoraggio fisico-ambientale presente nella parete posteriore, in grado tra l’altro di registrare deformazioni, cedimenti e spostamenti infinitesimi dell’ intera struttura, si aggiunge ora la possibilità di effettuare scansioni laser, ripetute nel tempo con cadenza prefissata, al fine di valutare l’eventuale presenza e l’entità di fenomeni deformativi, cedimenti o traslazioni di carattere macroscopico[1].

L’apparecchiatura laser utilizzata infatti[2] è specifica per rilevamento architettonico e non consente di apprezzare dettagli inferiori ai tre millimetri; l’uso di altra apparecchiatura, pur presente in Istituto,[3] avrebbe tuttavia richiesto, dato il limitato campo di azione (non superiore ai 2,5 metri), un numero cospicuo di scansioni da dover poi fondere, oltre alla necessità di un ponteggio o di una piattaforma su cui montare lo strumento, improponibile dati anche i ridotti tempi disponibili e l’obbligo di non interferire con i massicci flussi turistici regolamentati cui l’opera è soggetta.

Lo strumento presenta un range di azione sino a 54 metri di distanza dal suo centro, non richiede particolari condizioni di luce al contorno e coprendo angoli orizzontali e verticali rispettivamente di 360° e 310° è praticamente in grado di ricoprire quasi tutto lo spazio circostante ad esclusione del cono destinato al suo treppiede di sostegno ed alla batteria di alimentazione. L’intera attrezzatura è integralmente gestita da un software installato su di un pc portatile a corredo della strumentazione; il software permette di regolare alcune variabili fondamentali per la successiva scansione quali ad esempio il campo di estensione della scansione e soprattutto il grado di accuratezza della scansione stessa variabile da un minino di acquisizione di un punto ogni cinque centimetri sull’orizzontale e verticale (ottimale per un prima valutazione dell’ambiente e quasi configurabile come un’anteprima dal momento che questo modello di scanner non dispone dell’acquisizione dell’immagine fotografica RGB sui cui selezionare il campo di presa) ad un massimo di tre millimetri (per il rilevamento di dettaglio).

Posizionato lo strumento in posizione frontale e centrale a poco più di 6 metri dalla parete sono state effettuate due scansioni: la prima a risoluzione media con passo di acquisizione pari ad 1,3 cm. finalizzata ad una registrazione di massima dell’ambiente del refettorio ed un’altra ad alta risoluzione (un punto ogni 6 mm.) destinata alla puntuale registrazione delle caratteristiche metriche del dipinto.

Non ci si è volutamente spinti sino al massimo della risoluzione consentita dallo scanner, (un punto ogni 3 mm.) al fine di evitare il sopraggiungere di fastidiosi effetti di disturbo sulla nuvola di punti (rumore) che una superficie così scabra e irregolare avrebbe sicuramente comportato, rendendo assai più complessa la definizione del piano di supporto dell’opera.

Le scansioni sono state effettuate dalla medesima stazione, senza quindi spostamento dello scanner, non è stato perciò necessario posizionare targets di riferimento per la successiva fusione delle diverse prese, avendo queste la medesima origine del sistema di riferimento X,Y,Z.

L’intera operazione, compresa la messa in stazione dello scanner, l’allaccio dei cavi ed il relativo smontaggio, ha richiesto complessivamente 45 minuti ed è stata effettuata il 2 luglio del 2007 in orario di chiusura settimanale del sito.

Il file generato contenente il data-base delle due scansioni con le nuvole di punti è risultato alla fine pari a poco più di 36 MB. Le immagini che si allegano al presente contributo rappresentano alcune viste selezionate del modello esplorabile sia in modalità ortografica (assonometria, pianta etc.) sia in prospettiva (figg. 1-4) . I falsi colori presenti sono attribuiti automaticamente dal software e si riferiscono alla diversa riflettanza delle superfici raggiunte dal laser; quest’ultima essendo funzione di più variabili e del grado di risoluzione prescelto, consente, per scale di rappresentazione medio-piccole (dall’ 1:20 sino all’1:100) di definire con sufficiente definizione l’aspetto delle superfici (figg. 5 e 6) senza richiedere l’ulteriore elaborazione di un ridisegno in CAD, operazione questa tuttavia sempre possibile mediante specifici moduli aggiuntivi ai più comuni pacchetti di disegno assistito dal calcolatore.[4]

Altre opportunità offerte dalla scansione sono: la facoltà di ricavare fotopiani attraverso il filtraggio della nuvola di punti per la creazione del piano di proiezione sui cui realizzare l’elaborato; il ridisegno in CAD della nuvola attraverso la selezione del piano di lavoro per la creazione di prospetti; la creazione di ortofoto tridimensionali mediante proiezione dell’immagine fotografica sulla superficie ricavata dalla nuvola di punti.[5]