Fiat Virtual Lux
Illuminazione dell’Aula Gotica
del complesso dei “Santi Quattro Coronati”
Roma
Arch. Giuseppina Filippi
Prof. Stefano Levialdi, IEEE Fellow
Prof. Carlo Maria Medaglia
Dott. Eugenio Passacantilli
Fiera del Restauro - Ferrara 2011
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Il complesso e l’Aula Gotica
Realizzazione e
implementazione di un
modello 3D dell’Aula Gotica
– collocazione degli
affreschi ottenuti dal
restauro,
– realizzazione di una
simulazione
dell’illuminazione originale
risalente all’epoca della
costruzione dell’Aula,
grazie alla apertura virtuale
delle antiche lucifere.
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Il processo di ricostruzione
L’intero progetto è stato eseguito in tre
fasi distinte:
1. Modellazione architettonica,
2. Gestione delle texture,
3. Illuminazione.
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Modellazione architettonica
Con
ArchiCAD
Blender
(open
(Graphisoft)
source)
si
e
sono
ricostruite le 2 ≠ versioni dell’Aula, in
due differenti periodi storici:
– Modello del XIII secolo: versione
architettonica originale dell’ Aula.
– Modello del XVII secolo: con le
modifiche seicentesche strutturali
dell’Aula corrispondente allo stato
attuale.
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Gestione delle trame (texture)
Il progetto ha utilizzato due tipologie di texture
differenti:
– Texture ripetibili
– Affreschi
Entrambe le immagini sono state collocate nel
modello attraverso il software Blender.
Texture ripetibili
Campioni ottenuti da fotografie della Aula stessa,
digitalizzate e rese replicabili grazie al software
open source Gimp.
Sono state applicate per la riproduzione di:
– Pavimenti
– Pareti
– Crociere
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uv mapping
uv maping: processo di modellazione 3D per
ottenere una immagine in 2D (Wikipedia)
3D model
uv map
without and with
uv mapping
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Gestione degli affreschi
UV mapping
Questa tecnica di lavoro permette di “mappare”, immagini 2D su modelli 3D.
Il processo avviene attraverso la trasformazione della superficie del modello 3D
in una griglia bidimensionale, all’interno della quale viene collocata l’immagine.
Due metodi di collocazione degli affreschi:
• Planare: per gli affreschi sulle pareti,
• Curva: per gli affreschi sulle volte.
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3 point linghting illumination setup
Blender Tutorial
by
Ben Simonds
bensimonds.com
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3 point illumination setup: example
Conrad Veidt as
Major Strasser in
Casablanca
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Illuminazione
Fase gestita dal software
LuxRender che simula il flusso
della luce (secondo equazioni) di
qualita’ fotografica, tramite un
rendering unbiased.
Lo sviluppo del rendering da
parte del programma avviene in
due fasi sequenziali:
– importazione, gestita dal
plug-in di Blender LuxBlend,
– renderizzazione, gestita da
LuxRender vero e proprio.
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Issue 1 - Oculi
Riproduzione degli oculi fondamentale per la simulazione
dell’illuminazione, ma difficile perche murati nell’Aula
originale.
– Parziale rimozione della tamponatura,
– Rilievo Laser,
– Trasferimento dei dati ottenuti nel modello.
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Issue 2 - Superfici riflettenti
All’interno di un modello 3D, la camera
percepisce le aperture del modello come
superfici emittenti.
Questo comportamento è causato dal
contrasto tra la luce ambientale interna
(statica) del modello e la luce esterna che
“entra” dalle aperture.
In questo modo, quindi, sia l’apertura sia lo
spessore dell’apertura stessa, diventano una
sorta di lampada che emette luce,
eliminando ogni informazione visiva riguardo
il panorama esterno del modello e la
presenza degli strombi.
Per ovviare a questo problema si è
abbassata l’illuminazione interna (dove
possibile) ed inserito degli infissi per tagliare
la luce, cosi da palesare la presenza degli
strombi.
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Issue 3 - Volta a crociera
Le crociere:
– Irregolarità strutturale
dovuto alla forma non
esattamente rettangolare
della campata sud.
– Presenza di affreschi sulla
volta
Addolcimento manuale della
deformazione strutturale della
campata e della volta.
Lavorazione manuale sulla
superficie affrescata della volta
per la mappatura degli affreschi.
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Confronto1 – Parete Nord
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Confronto2 – Parete Sud
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Render finali – prospetto nord
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Render finali – prospetto est
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Render finali – prospetto sud
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Render finali – prospetto
ovest
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Render finali – generale
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Conclusioni
• il lavoro di ricostruzione virtuale e’ complesso
e molto lento
• richiede svariate competenze
• l’utilizzo della luce virtuale consente una reinterpretazione del sito
– di come era stato progettato
– di come veniva osservato in epoca passata
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