Modellizzazione tridimensionale dello spazio archeologico: l'esempio applicativo di Rontana

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INTRODUZIONE 
 
Il lavoro di tesi costituisce la parte finale di un progetto partito quattro anni 
fa da una personale curiosità per le applicazioni informatiche in archeologia e in 
particolare per le ricostruzioni tridimensionali, ed ampliatosi grazie all'esperienza 
didattica proposta dal Prof. Gottarelli che richiedeva, nell'ambito 
dell'insegnamento di Metodi informatici della ricerca archeologica, di svolgere un 
lavoro pratico di modellizzazione 3D. 
Dopo diverse e molteplici ricerche eseguite a titolo personale ho avuto la 
possibilità, durante gli scavi del Castello di Rontana, diretti dal Prof. Augenti e dal 
Dott. Cirelli, di sperimentare sul campo queste conoscenze con un lavoro che 
avrebbe affiancato le regolari attività di scavo. 
Nel corso delle prime sperimentazioni si faceva sempre piø insistente una 
domanda: perchØ fare modelli 3D?  
Rispondere a tale quesito ha comportato il necessario approfondimento di 
temi fondamentali, seppure la realtà attuale li vede stranamente trascurati: la 
comunicazione e la percezione visiva. 
I modelli tridimensionali e la Realtà Virtuale, infatti, affascinano così tanto 
perchØ danno la possibilità di visionare immediatamente una gran mole di dati: 
infatti gli studi sulla percezione suggeriscono che un modello tridimensionale 
riesce a simulare il modo in cui l'uomo apprende. Così, osservare su un monitor 
una ricostruzione, anche solo un filmato prodotto in precedenza (in attesa che gli 
strumenti per la visione in tempo reale risultino alla portata di tutti), riesce in 
qualche modo ad attivare la percezione senso-motoria
1
, fondamentale per sentire e 
capire un luogo fisico. 
Le ricerche hanno riguardato anche l’aspetto economico al fine di chiarire 
quali sono le tendenze del mercato: esse vedono un crescente interesse verso il 
cosiddetto turismo culturale, un trend in controtendenza rispetto ad altri settori, 
che si interseca sempre piø spesso con le nuove tecnologie. Il turista che visita i 
musei o gli scavi archeologici, ormai, prima di partire, raccoglie informazioni sui 
social network: è dunque molto sensibile all'uso delle nuove tecnologie, siano esse 
ricostruzioni, realtà aumentata o informazioni che riceve in loco sul telefono 
cellulare; infine, tornato a casa, recensirà a sua volta l'esperienza vissuta. 
                                                 
1
 Sulla percezione senso-motoria vedi infra p. 32.
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Si tratta di un tipo di turismo che spesso esce dai grandi circuiti, spesso si 
rivolge a piccole situazioni di provincia e si incrocia con il turismo 
enogastronomico, anch'esso fortemente in espansione.  
Da ricerche di mercato effettuate dal Ministero dei Beni Culturali emerge 
una tendenza ben chiara: il settore turistico sta programmando investimenti per i 
prossimi anni proprio nel turismo culturale e nell'uso delle nuove tecnologie. 
La parte finale di questo lavoro si concentra sulla descrizione lavoro 
eseguito sullo scavo del castello di Rontana: dalla metodologia usata, alle 
modifiche da essa subite nel corso delle varie campagne di scavo fino ai diversi 
usi che, di volta in volta, sono stati fatti dei modelli tridimensionali realizzati. 
L'obiettivo fondamentale di questo studio è stato dunque la messa a punto 
di una metodologia specifica da utilizzare in campo archeologico. 
In particolare, rispetto agli usi che si fanno attualmente del 3D in altri 
settori (cinema, videogiochi e grafica), nel settore dell'Archeologia ci si scontra, 
purtroppo, con alcune importanti difficoltà. 
La prima riguarda il fattore economico. I software commerciali, infatti, 
hanno costi molto elevati, ed utilizzarli nella loro versione non originale, vista la 
mancanza di fondi, non avrebbe reso un prodotto vendibile sul mercato, per ovvie 
ragioni legali. 
¨ stato necessario, dunque, elaborare una metodologia a basso costo 
affidandosi, dove possibile, a software open-source, freeware o dai costi 
accessibili. 
Altro ostacolo incontrato, riguarda un aspetto prettamente tecnico: cioè 
una formazione universitaria di conservatore dei beni culturali che non fornisce 
conoscenze tali da rendermi un "tecnico" del settore. Certamente è legittima 
l'applicazione dell'Informatica anche nel settore archeologico, così come ormai 
avviene in molti altri settori del nostro vivere quotidiano, ma bisogna tenere bene 
in considerazione il rischio di una totale sottomissione dell'Archeologia 
all'Informatica stessa.  
Si è mirato, dunque, ad una metodologia utilizzabile da un archeologo e 
ripetibile in qualunque contesto, che possa essere impiegata senza dover 
necessariamente seguire corsi specifici del settore informatico.  
Essa ha trovato applicazione in quelle che devono essere le tre fasi 
fondamentali di un progetto di scavo archeologico: la ricerca, la programmazione 
e la divulgazione.
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1. ARCHEOLOGIA VIRTUALE 
 
1.1. USO DELLE TECNOLOGIE INFORMATICHE IN 
ARCHEOLOGIA 
 
Le tecnologie informatiche per la gestione dei dati e la loro visualizzazione 
hanno trovato la loro prima applicazione in ambito scientifico, ma nel corso 
dell'ultimo quindicennio hanno acquistato uno spazio sempre crescente anche in 
quello dei beni culturali.  
In campo grafico, i progressi tecnologici dei primi anni '80 si limitavano, 
infatti, ad ambiti funzionali nei quali il settore industriale aveva maggiori capacità 
di investimento, porzione di mercato quindi, ad esempio, della progettazione 
CAD
2
-CAM
3
 dell'industria meccanica o della sensoristica dei sistemi di visione 
nell'ambito dei processi di automazione. Da questi ultimi presero le mosse le 
prime applicazioni in campo archeologico, le cui esperienze pilota furono legate 
alla modellazione tridimensionale wireframe di grandi beni monumentali e al 
trattamento dell'immagine elettronica da telecamera (GOTTARELLI A. 2009), fino 
ad essere impiegate nella ricerca. 
Ogni In particolare si possono individuare due aspetti fondamentali che 
riguardano l’impiego della tecnologia in ambito archeologico. 
Il primo, prettamente tecnico-scientifico, relativo: al progressivo 
diffondersi di esperienze legate alla costituzione di sistemi di archiviazione di 
immagini; nell'ambito della modellazione grafica, all'introduzione della nuova 
possibilità di integrare nei tradizionali CAD di origine industriale la componente 
raster
4
, quale elemento qualitativo di rappresentazione delle superfici; in campo 
                                                 
2
 Il CAD (Computer-Aided Design) indica un tipo di progettazione assistita dal computer e fa parte 
di un settore dell'informatica che usa la computer grafica per disegnare oggetti sia reali che virtuali 
in 3 dimensioni. Il CAD appartiene alla famiglia del CAE (Computer Aided Engineering), 
disciplina che si occupa dei calcoli e delle analisi dei modelli 3D, mentre il CAD, nello specifico, 
si occupa della sola parte geometrica. Da Encyclopedia of Information Science and Technology, 
New York 2009. 
3
 Il CAM (Computer Aided Manufacturing) è un tipo di fabbricazione assistita dal computer ed 
indica una famiglia di software che utilizzano il progetto vettoriale per produrre il manufatto 
corrispondente, istruendo le specifiche macchine utensili. Da Encyclopedia of Information Science 
and Technology, New York 2009. 
4
 La grafica raster (o bitmap) è una delle tecniche di computer grafica per la rappresentazione di 
un’immagine ed indica letteralmente quelle linee ortogonali dello schermo di un televisore o di un 
monitor disposte a formare una scacchiera di cui ciascun elemento è il pixel, ad ognuno dei quali è
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economico, all'uscita sul mercato di modellatori piø orientati alla rappresentazione 
architettonica e ambientale di tipo analitico-quantitativo, con tecnologie derivate 
dall'industria dei video games e da quella cinematografica. (GOTTARELLI A. 2009). 
Il secondo aspetto è legato invece al progressivo cambiamento della 
società moderna rispetto alla tecnologia e alla conseguente politica delle 
Istituzioni culturali sulle modalità di gestione e fruizione dei beni culturali; in 
Archeologia, in particolare, ciò comporta la registrazione e lo studio dei diversi 
livelli di scavo, la modellazione e la visualizzazione del dato archeologico volte 
ad incrementarne la pubblicizzazione e la diffusione, anche attraverso il ricorso a 
soluzioni ad elevato coinvolgimento ed impatto visivo, come la Realtà Virtuale o 
l'uso di scenografie virtuali per la realizzazione di documentari (FORTE M. 1996; 
BARCELÒ J. A. 2000).  
Le applicazioni tecnologiche, considerate dapprima con un certo grado di 
diffidenza, quasi come un elemento estraneo e colonizzatore, hanno 
progressivamente dimostrato la loro utilità come strumento polifunzionale, capace 
di far ripensare in un modo nuovo la ricerca stessa, per quanto riguarda sia 
l'archiviazione, sia la comunicazione, senza per questo snaturarne il campo di 
attuazione. 
Gli strumenti informatici hanno offerto inizialmente le opportunità degli 
ipertesti multimediali che consentono di presentare fonti di varia natura in maniera 
organica e interrelata, mentre oggi sono ormai realizzabili produzioni piø 
elaborate (rispetto anche ai CD-ROM) per postazioni fisse o, per sistemi mobili, 
come palmari e cellulari. 
Le sperimentazioni continuano a fare progressi e, ormai, anche i beni 
culturali non possono piø fare a meno di queste preziose risorse. Naturalmente ci 
possono essere problemi e rischi, come quello di lasciare che lo strumento, un 
congegno dall'apparenza accattivante, finisca con l'essere sopravvalutato rispetto 
ai contenuti e alla loro scientificità. 
Resta innegabile però il fatto che, se ben utilizzate, le nuove tecnologie 
possano risultare molto utili, anche per affrontare e superare le tendenze alla 
specializzazione, le rigidità e i limiti della comunicazione culturale (LIGUORI 
2008). 
                                                                                                                                      
associato un colore. Il modo piø utilizzato dalle schede grafiche per definire i colori è il sistema 
RGB (Red, Green and Blue). Da McGraw-Hill, Concise Encyclopedia of Science and Technology, 
USA 2005.
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1.2. COS'¨ LA REALTÀ VIRTUALE? 
 
Il termine virtuale, sempre piø consueto, è diventato un motivo di 
confronto e riflessione per molti studiosi. Se nel linguaggio comune il significato 
viene esteso fino ad comprendere qualsiasi surrogato della realtà in formato 
digitale, da un punto di vista tecnico con Realtà Virtuale
5
 ci si riferisce ad "un 
particolare tipo di simulazione interattiva, nella quale lo spettatore, in interazione 
con un computer, può esplorare ed interagire con una rappresentazione 
tridimensionale di oggetti ed ambienti, provando la sensazione di essere 
nell'ambiente stesso che, pur non esistendo concretamente, può essere percorso ed 
osservato" (LIGUORI M. C. 2008, p. 2). 
Lo spazio, nella Realtà Virtuale, è realizzato con dati processati 
dinamicamente in tempo reale ed in modo differente rispetto alla computer 
graphics e agli effetti speciali usati per film e programmi televisivi, per i quali 
ciascuna immagine è stata calcolata in precedenza ed è quindi letta in una 
sequenza predefinita sulla base del filmato (LEVY P. 1999).  
Lo scenario della ricerca scientifica contemporanea sta subendo una 
radicale trasformazione grazie alla nuova possibilità di costruire modelli sintetici 
di sistemi complessi con l'aiuto del computer. (SARTI A. 1995). 
Al momento non sappiamo quale sarà la forma finale con la quale verrà 
usata la Realtà Virtuale: forse userà i media presenti oggi, magari modificandoli 
profondamente, o forse ne creerà di nuovi. 
Fidler parla di mediamorfosi
6
, il cui concetto si può applicare anche a un 
medium come la Realtà Virtuale: quest'ultima dovrà comprendere altri media e 
                                                 
5
 Le caratteristiche della Realtà Virtuale dovrebbero essere: 
 intensività - informazioni multiple 
 interattività - tra uomo e macchina 
 immersività - esperienza profondamente assorbente 
 illustratività - informazioni chiare e illuminanti 
 intuitività - informazioni facilmente percepite (LIGUORI 2008, p. 2). 
6
 Secondo la Teoria della mediamorfosi di Fidler l’evoluzione dei media è come un processo di 
selezione che avviene per cause sociali, politiche ed economiche. Come avviene in natura, le 
spinte evolutive favoriscono o svantaggiano eventuali “metamorfosi” dei media esistenti in media 
tecnologicamente piø evoluti. Fidler elabora due concetti per spiegare l’evoluzione dei media, 
coevoluzione e convergenza. Con coevoluzione Fidler intende mostrare come i nuovi media non 
sorgano mai dal nulla, ma come evoluzione di una medium pre-esistente (ad es., il telefono mobile 
dal telefono fisso), che spesso continua ad esistergli accanto. Il concetto di convergenza intende 
invece far luce sulla progressiva sinergia che caratterizza l’evoluzione dei media, come 
ultimamente sta avvenendo attraverso la digitalizzazione del segnale. (FIDLER R. 2000).
14 
forse costringerà altri media a mutare, così come l'avvento della televisione ha 
costretto la radio a trasformarsi. "Oggi la Realtà Virtuale, come è stato per il 
cinema delle origini, è un medium nuovo che vive ancora la fase effetto stupore, 
ma che dovrà definire un proprio linguaggio e specializzarsi in generi" (FELICORI 
M. 2003, p. 9).
15 
 
1.3. L'ARCHEOLOGIA VIRTUALE 
 
Si è già detto di come la tecnologia di visualizzazione del calcolo, nata in 
ambiente scientifico e tecnologico, grazie alla sua eccezionale versatilità, abbia 
visto crescere il proprio campo d'applicazione, tanto che oggi è possibile fare 
esperienza di sistemi virtuali anche per generare, navigare ed esplorare ambienti 
ricostruiti d'interesse storico culturale (FELICORI M. 2003). 
Quale può essere il contributo della Realtà Virtuale nel campo della ricerca 
archeologica? 
Una delle lacune piø evidenti della scienza archeologica è l'impossibilità di 
svolgere sperimentazione nelle fasi di scavo e di esplorazione stratigrafica: cioè, 
l'archeologo vede già distrutta gran parte degli oggetti stessi della ricerca.  
Dunque, la riproduzione virtuale dell'intera fase esplorativa archeologica e 
la ricostruzione puntuale del paesaggio, potrebbero essere i mezzi indispensabili 
per procedere a sempre piø corrette stratificazioni. "L'archeologia virtuale 
rappresenta forse lo stadio ultimo della ricerca, in ragione del fatto che si prefigge 
di realizzare spazi e ambienti scientifico-informativi altrimenti non perlustrabili, 
guidando le fasi di indagine con criteri di accesso privi di arbitrarietà" (SARTI A. 
1995, p. 110). 
L'archeologia virtuale, espressione della Virtual Cultural Heritage, vede 
una sua prima elaborazione teorica nei primi anni Novanta.  
Il primo a parlare di Virtual Archaeology fu Paul Reilly, che nel 1991 
indicò alcuni dei percorsi praticabili dell'archeologia computazionale 
individuando i suoi punti di forza nella registrazione degli scavi e nella ripetibilità 
degli scavi stessi attraverso modelli tridimensionali, ipertesti e soluzioni 
multimediali. Questa visione, dieci anni dopo, si è ampliata fino a comprendere 
l'applicazione dei metodi di visualizzazione e presentazione di ricostruzioni di 
ambienti del passato come edifici, paesaggi ed artefatti. Quel concetto iniziale 
tende così ad essere integrato con tutti quegli elementi che permettono la 
pubblicazione sempre piø fedele di una complessità di contenuti, spostando 
l'attenzione dal singolo luogo all'ambiente con tutti i suoi elementi, grazie 
all'impiego crescente di banche dati che ne raccolgono i particolari (GUIDAZZOLI 
A. 2007
2
). 
La maggior parte dei settori della nostra vita ha visto, attraverso la 
digitalizzazione, un aumento esponenziale dei dati a disposizione producendo, a
16 
loro volta, l'emergere di un problema di gestione della loro consultazione. 
All'inizio di quella che è stata chiamata rivoluzione digitale
7
 (e nella conseguente 
convergenza al digitale
8
) si era mirato ad occupare il minor spazio possibile (in 
termini di byte), mentre il piø recente rinnovamento nel settore dell'archiviazione 
ha prodotto supporti sempre piø capienti e dai costi sempre piø contenuti (Figura 
1) (come i CD, fino ai DVD ed i BLU RAY, ma anche hard disk e dispositivi 
portatili come le memorie flash), rendendo l'archiviazione quasi una prassi, senza 
la minima selezione: un semplice riversamento di dati su diversi supporti. 
La semplice conversione al digitale della ricerca archeologica non porta 
dunque ad alcun evento straordinario, nØ deve alimentare aspettative esagerate (il 
fattore "cool"); sicuramente però bisogna affrontare un impatto informativo di 
molto superiore a quello degli ultimi decenni: piø informazione comporta piø 
complessità che, a sua volta, implica piø processi di elaborazione e di conoscenza 
(FORTE M. 2006). 
Negli anni '80-'90, tra l'altro, la notevole resistenza accademica (in parte 
ancora persistente) alla modellazione e visualizzazione 3D di dati archeologici, si 
basava fondamentalmente su un pregiudizio: che le realizzazioni 3D fossero una 
sorta di capriccio estetico e dessero cioè informazioni tutto sommato superflue ed 
opzionali all'uso scientifico, considerate quindi un mero supporto alla didattica ed 
                                                 
7
 La rivoluzione digitale è un processo di radicale trasformazione iniziato verso la metà del 
novecento con la realizzazione dei primi elaboratori elettronici e assume dimensioni  internazionali 
già negli anni ‘70 continuando la sua espansione durante gli anni ‘80, fino ad affermarsi come 
“rivoluzione industriale” negli anni ‘90. Con rivoluzione digitale si intende l’enorme diffusione 
che hanno avuto i diversi prodotti digitali e a seguire quei cambiamenti sociali, economici e 
politici avvenuti con all'avvento della digitalizzazione di gran parte delle informazioni. La 
rivoluzione digitale, iniziata con la nascita del linguaggio binario comune a tutti i media e sempre 
piø utilizzato per trasformare i mezzi di comunicazione tradizionali e per crearne di nuovi, ha 
contribuito a mutare profondamente il concetto di comunicazione. La rivoluzione digitale ha 
cambiato l'approccio alla cultura, al lavoro e al tempo libero. Da Encyclopedia of Information 
Science and Technology, New York 2009. 
8
 La convergenza al digitale (trasformazione dell'informazione in digitale) è il fulcro della 
rivoluzione digitale con cui le informazioni provenienti da diverse fonti sono scritte con lo stesso 
linguaggio di base (il linguaggio dei bit) e gestite attraverso uno stesso strumento (il computer). La 
convergenza al digitale (ossia la migrazione verso il digitale di formati differenti di informazioni di 
solito collegati a diversi media) rende possibile una stretta ed inedita integrazione fra codici e 
linguaggi molto differenti tra loro. Questo processo non è solo una diretta conseguenza del 
progresso tecnologico, dal momento che coinvolge direttamente i modi di rappresentare, scambiare 
e gestire le informazioni; la rivoluzione digitale non va intesa come una riformulazione in un 
linguaggio nuovo di una preesistente realtà: ha modalità nuove rese possibili dalla tecnologia, ma è 
frutto di scelte che non sono solamente tecnologiche. Da Encyclopedia of Information Science and 
Technology, New York 2009.
17 
interpretate come un processo di volgarizzazione della conoscenza anzichØ 
l’ampliamento. 
Alcune problematiche in effetti ne hanno, fino ad oggi, limitato l’uso: ad 
esempio l’errore di pensare che un modello tridimensionale possa indurre 
solamente affabulazione estetica a danno del contenuto, o che le tecniche di 
modellazione 3D siano molto costose. In passato inoltre molte multinazionali del 
software adottavano una politica tecnologica secondo la quale il 3D rappresentava 
una nicchia di mercato non ancora allettante per cospicui investimenti, 
atteggiamento che invece, attualmente, sta subendo una rapida inversione di 
tendenza. 
Il mondo tridimensionale era quindi relegato ad un ruolo ricostruttivo e 
non investigativo.  
Questa diffidenza può trovare giustificazione nella difficoltà di 
immaginare un modello 3D come "uno spazio interattivo, multimodale e 
soprattutto come un contenitore olistico di informazione, un tutto maggiore della 
somma delle parti" (FORTE M. 2006, p. 24). 
L'assetto metodologico dell'Archeologia come disciplina non può ancora 
essere influenzato dall'utilizzo delle tecnologie 3D sia nelle fasi di acquisizione 
che di ricostruzione/elaborazione di immagini, poichØ il numero di scavi 
archeologici nel corso dei quali esse sono applicate è statisticamente ancora poco 
significativo. Purtroppo accade così che la modellazione 3D elabori dati acquisiti 
manualmente in due dimensioni e/o integri informazioni spazialmente non corrette 
o addirittura inventate.