1
Introduzione
In molti settori della ricerca si è assistito nell’ultimo ventennio ad una profonda evoluzione ed
innovazione strumentale alla quale non fa eccezione la strumentazione per il rilievo
dell’Architettura: accanto ai tradizionali strumenti analogici operano le corrispondenti
versioni digitali o apparecchiature innovative dedicate alle esigenze del rilievo architettonico.
La quantità di dati estremamente elevata e differenziata necessaria per il restauro
architettonico impone di individuare dei criteri che definiscano i rapporti e le caratteristiche
dei dati e la loro importanza relativamente ai fini da conseguire e all’utente che accede ai dati.
Come ha osservato M. Gaiani “l’introduzione dei laser scanner 3D a tempo di volo, stazioni
totali, spettrofotometri e fotocamere digitali mette a disposizione dei progettisti in tempi
ragionevoli numerosità di dati che devono essere attentamente valutati e contestualizzati
criticamente, altrimenti, anziché, facilitare il lavoro e contribuire alla soluzione dei problemi,
rischiano di creare ulteriori ostacoli nel cammino della conoscenza”
1
.
Diventa quindi necessario elaborare dei processi che permettano di orientarsi nell’universo di
dati a disposizione.
Nella tesi si sono pertanto esemplificati alcuni possibili percorsi metodologici; in particolare
si sono state analizzate due tipologie di problematiche della progettazione del restauro di
complessi architettonici monumentali: l’indagine morfometrica, ovvero l’acquisizione
metrico-morfologica ad alto livello informativo e l’analisi dello stato conservativo del
manufatto e l’analisi macroscopica delle singole morfologie di degrado.
I dati ottenuti attraverso il rilievo a mezzo laser scanner 3D sono stati estratti dal database ed
elaborati per analisi morfometriche, dimensionali e restituzioni grafiche 2D. Come esempio di
applicazione si è preso in esame il complesso di un corpo scala di palazzo Litta di Milano
estraendo dal database 3D le sezioni più opportune per l’analisi e la rappresentazione del
collegamento verticale; sono evidenti i vantaggi e la completezza del rilievo 3D rispetto ad un
approccio tradizionale.
Per quanto riguarda il rilievo del degrado, come esemplificazione metodologica si è preso in
esame Palazzo del Podestà, concentrandosi su alcune superfici murarie particolarmente
interessanti per la ricchezza di tracce lasciate dalla storia sul costruito; questa indagine ha
consentito di riflettere criticamente su quali possano essere le potenzialità dell’analisi
integrata tra rilievo diretto e rilievo strumentale. Attraverso l’estrazione dal database 3D sono
state realizzate tavole tematiche relative allo studio dello stato conservativo e materico delle
superfici architettoniche indagate. Altro importante aspetto di indagine che si è esemplificato
è la possibilità di comparazione di superfici murarie per ottenere un confronto della
consistenza morfologica della struttura muraria in rapporto con la consistenza strutturale e
l’articolazione volumetrica degli ambienti.
“Un serio apparato grafico è prima di tutto documento e, al tempo stesso un vero e proprio
«testo» storico-critico, non espresso con il consueto linguaggio verbale ma con quello
proprio della figurazione”
2
.
Si sono quindi posti in relazione tra loro tutti i dati acquisiti e organizzati in forma di data-
base 3D e tutte le altre tipologie di dato a disposizione (rilievo fotografico generale e di
1
Gaiani M., Digital Information System per il patrimonio architettonico. Ovvero: dei mezzi della
rappresentazione dell’Architettura nel Terzo Millennio, in Atti del Convegno “Sistemi Informativi per
l’Architettura” pag. 17, e-Arcom 07 Dardus Università Politecnica delle Marche, 2007
2
Carbonara G., Avvicinamento al restauro, pag. 472 Liguori Editore – Napoli 1997
2
dettaglio, ricerche storiche, documenti d’archivio, materiale iconografico, immagini
fotografiche d’epoca, ecc.) strutturando un data-base di archiviazione facilmente
implementabile e consultabile orientato alla maggior chiarezza e reperibilità delle fonti
possibile.
Un possibile ulteriore sviluppo di questo lavoro potrebbe rendere disponibile a varie tipologie
di utenti questi dati attraverso la costruzione di un sito web organizzato per consentire
l’accesso ad utenti con livelli di interesse diverso.
3
1 - Rilievo morfometrico quantitativo e concetto di database 3D
3
1.1 Innovazione, tecnologia e rilievo
L’evoluzione della tecnologia per il rilievo automatico della geometria rappresenta l’elemento
innovatore che consente di introdurre il dato metrico morfologico ad alta densità informativa
come supporto essenziale per la costruzione di banche dati tridimensionali, capaci di
costituire nel tempo un utile archivio della memoria geometrica dell’architettura, applicabile
ai fini di ricerca da parte di storici dell’arte e dell’architettura, ma anche per scopi di tutela e
conservazione e di supporto per eventuali processi di restauro o riproduzione.
1.1.1 La banca dati tridimensionale
Una banca dati informatizzata, opportunamente organizzata a vari livelli, pensati innanzitutto
per la valorizzazione, la fruizione da parte di ricercatori, restauratori, appassionati d’arte, o
studenti, può raccogliere, ad iniziare dai modelli tridimensionali ottenuti con il laser scanner
3D, i dati topografici e fotografici ad essi correlati. La banca dati informatizzata permette
inoltre una consultazione integrata di tutti i dati raccolti, punto di partenza per la
valorizzazione e per la gestione manutentiva dei monumenti.
1.1.2 Il rilievo tridimensionale
Con il rilievo tramite laser scanner 3D giocano un ruolo determinante il tempo estremamente
rapido per le operazioni di misurazione e la quantità sufficientemente precisa dei dati metrici
rilevati.
La velocità e la quantità costituiscono le principali innovazioni che consentono al laser
scanner terrestre 3D di porsi come una tecnologia utile per la descrizione morfologica e
metrica di architetture e complessi monumentali. La complessità e l’articolazione volumetrica
degli ambiti di rilievo definite dalla tipologia di architetture indirizza ad un’integrazione
sinergica di diversi metodi di rilievo:
1 - il metodo con laser scanner 3D utilizzato per ottenere un modello tridimensionale metrico;
2 - il metodo topografico impiegato per la registrazione delle diverse scansioni, ed anche per
la definizione di una rete di inquadramento complessiva;
3 - il metodo fotografico adottato per la realizzazione di un supporto di immagini per il
controllo dello stato attuale e delle parti decorative;
4 - il metodo del rilievo diretto per eventuali zone non accessibili e per le verifiche di alcuni
componenti.
Il procedimento di rilievo 3D segue una logica organizzativa capace di esprimere le fasi di
realizzazione e di ripercorrere, anche a ritroso, ogni processo di registrazione e di fusione dei
dati. Il modello tridimensionale metrico che ne deriva, certificato con un determinato grado di
accuratezza e precisione rispetto alle specifiche prestazionali della strumentazione utilizzata e
alla complessità di acquisizione, si presenta come un contenuto di coordinate x, y, z che
chiunque, anche in momenti successivi alla presa di misure, può interrogare. Il grado di
flessibilità consente di trasferire in laboratorio processi di organizzazione e di lettura
svincolando la procedura di acquisizione dalla finalizzazione restituiva del dato metrico e
rendendo nel tempo il “capitale di misure” esportabile, aggiornabile ed implementabile.
3
Il quadro teorico di questo capitolo sull’organizzazione e strutturazione del database 3D è stato tratto da
Balzani M., La banca dati morfometrica delle architetture albertiane, in “Il cantiere della conoscenza”, Arte
Tipografica Editrice – Napoli - 2008
4
La diversità procedurale pone in luce limiti e nuove possibilità. I limiti riguardano soprattutto
la riduzione di una funzione critico/progettuale che il rilievo esprime nel diretto collegamento
con la funzione rappresentativa del reale.
Le possibilità nuove riguardano fondamentalmente due principali argomenti: da una parte il
confronto dei dati consente sovrapposizioni morfologiche utili per comprendere
corrispondenze murarie strutturali; dall’altra nuovi percorsi investigativi in precedenza poco
considerati perché onerosi o impraticabili come l’acquisizione metrica di strutture e coperture
direttamente inaccessibili e ricollocare spazialmente tali morfologie in rapporto a tutta
l’articolazione architettonica complessiva.
1.1.3 Il rilievo del dettaglio
Una caratteristica del processo di acquisizione che ne fa derivare una specifica funzione
rappresentativa è insita nella definizione della maglia di densità, ovvero nella possibilità di
selezionare il grado o livello di raffittimento dei punti in diretto rapporto con la distanza di
scansione. Da un lato si sviluppa la possibilità di definire, come in un rilievo di tipo
tradizionale, l’effetto selezionatore del particolare nel rapporto generale/dettaglio, dall’altro i
dati rilevati non si pongono in un generico o a volte complesso da determinare sistema di
riferimento spaziale (che fa del rilievo del dettaglio spesso un “rilievo a sé”), ma si vengono a
ricollocare all’interno della maglia generale di acquisizione tridimensionale referenziata. In
questo modo è possibile selezionare all’interno di una logica predefinita di dettagli di
interesse dell’edificio rilevato, già in fase di acquisizione metrica, un abaco di morfologie che
costituisce un doppio livello di indagine: il primo connesso al modello generale di rilievo
architettonico del complesso, il secondo estrapolabile direttamente come morfometrico (di
capitelli, cornici, fregi, basamenti, ecc.) attraverso un criterio di comparazione non solo di
tipo visivo, ma anche geometrico e costruttivo, in cui i parametri metrici determinano la
possibilità di investigare le dimensioni di capitelli, le giaciture (perpendicolarità,
inclinazioni), gli aggetti, ecc. Il rilievo del dettaglio espresso all’interno dell’ambito del
rilievo architettonico mantiene, quindi, sia un livello di precisione correlabile alla
complessiva strutturazione della banca dati di tutto il complesso, sia un proprio singolo
“fattore di contenuto” leggibile nell’estrazione di dati della singola o delle singole scansioni
relative. È questo forse uno dei fattori di maggior interesse ma che apre anche uno scenario di
indagine complesso e che obbligherà a stabilire delle procedure di estrazione estremamente
precise e verificabili. Bisogna infatti ricordare che il data base 3D di architetture articolate e
complesse sfiora e spesso oltrepassa il miliardo di coordinate, si presenta come un universo di
punti registrati e organizzati per sistemi gerarchici anche in scala reale, ovvero in scala uno a
uno. Muoversi all’interno di una porzione di tale “universo” non è semplice. Spesso è
sufficiente non aver stabilito con chiarezza un piano di riferimento, un asse di simmetria, per
ritrovarsi profili e rapporti apparentemente incongrui. Ecco perché in un rilievo
tridimensionale ad alta densità informativa il dettaglio è sempre connesso a filo doppio con il
contesto di riferimento a cui appartiene. Un contesto che, è bene ricordarlo, viene riconosciuto
in molte qualità di giacitura plano altimetrica costruttiva e soprattutto conservativa
(stratificata di cedimenti, assestamenti, risultati di fasi di manutenzione e di interventi di
restauro successivi) che definiscono un modello di contenuto morfometrico utile solo se
sempre criticamente interpretabile per quanto ampio e completo.
La lettura dei dati, gioca un diverso interesse. Non è tanto la possibilità restituiva,
identificabile nella rappresentazione in proiezioni ortogonali, a diventare oggetto di
traduzione grafica trasferibile, quanto la richiesta di informazioni metriche correlate alla
visualizzazione geometrica tridimensionale.
5
Ma se il potenziale di implementazione conoscitiva risulta straordinariamente maggiore, il
“fattore tempo” connesso alla fase di acquisizione ed elaborazione dei dati, è ancora oggi una
barriera difficilmente valicabile per il rilievo di superfici articolate ed estese, come quelle che
si vorrebbero dettagliate in architettura. Inoltre anche la metodica di acquisizione, che obbliga
a definire un rapporto di vicinanza tra strumentazione e superficie correlato alla precisione,
implica l’obbligo di supportare le fasi di rilievo con una logistica costosa e, a volte, non
gestibile se non proprio durante fasi e lavori di restauro su impalcature stabili e protette.
1.1.4 La visualizzazione del rilievo
La consuetudine scientifica pone una netta distinzione tra fase di rilievo e fase di
rappresentazione, definendo sempre la necessità di stabilire il rapporto di finalità che
necessariamente deve legare i due momenti cardine del processo conoscitivo del reale. Il dato
di rilievo “nudo e crudo” può essere, nella quotidiana prassi di lavoro, considerato come un
elemento geometrico quantitativo (coordinate spaziali) che deve essere interpretato
qualitativamente (con nesso di contiguità, consecutività, distacco, ecc.) per offrire la
possibilità di estrapolare (ma si potrebbe dire mediare o estendere statisticamente i gradi di
correlazione) il carattere veramente descrittivo del reale.
In altre parole se non si conosce preventivamente la “regola” (ovvero il nesso di causalità
qualitativa) che collega due coordinate nello spazio (e non altre) non si può scegliere di unirle
tra loro per poter determinare l’estensione (o la media) di quantità metriche che rappresentino
un profilo, un segmento, ecc. Il processo complesso e faticoso pone quindi, un preventivo
vincolo sull’obbligata determinazione di piani di riferimento utili e necessari al rilievo per
raggiungere un certo tipo di rappresentazione corretta e coerente, che risponda a specifici
rapporti di scala e di descrizione qualitativa necessaria a contenere le risposte sulla maggior
parte delle esigenze richieste.
Visualizzare un mero dato di rilievo significherebbe avere di fronte elementi geometrici
spaziali poco significativi e, nella maggior parte dei casi, equivocabili nel loro rapporto di
relazione. Ecco perché la consuetudine scientifica della disciplina impone un diretto rapporto
di finalizzazione tra fase di rilievo e fase di rappresentazione, che anticipa nel “progetto di
rilievo” attraverso la produzione di eidotipi il modello rappresentativo utile e necessario per la
finalità dell’acquisizione metrica (scale, precisione, strumentazione, ecc.). Il rapporto
costituisce un continuo e stretto legame qualitativo tra la misura del reale e la possibilità di
descrivibilità dello stesso, come se il rilevatore sondasse continuamente il grado di
rappresentazione di ogni atto di misura che compie. Esiste nella fase rappresentativa una
valenza estrattiva, sintetica, motivazionale che fa del rilievo-disegno un’operazione
progettuale vera e propria con notevoli implicazioni di tipo critico-conoscitivo, mirato alla
determinazione di uno scopo non solo di precisione geometrica, ma soprattutto di
visualizzazione e di rappresentazione concettuale.
1.2 Visualizzare il rilievo 3D
L’esperienza con il rilievo a mezzo laser scanner 3D impone di costruire una metodologia per
la comprensione dei dati di rilievo quantitativo prodotti che possa permettere da un lato una
simulazione della “canonica” rappresentazione dell’architettura, ma dall’altro di attivare
processi investigativi sulla struttura volumetrica dello spazio realizzato, in altre parole di
visualizzare il rilievo.
Il percorso di investigazione che conduce alla scoperta della forma attraverso le informazioni
generate dal rilievo tridimensionale ad alta densità può essere descritto in due ambiti di
sviluppo:
6
1 - estrarre coordinate, linee o superfici dalla banca dati 3D per costruire, come in un
percorso a ritroso, quella sintesi descrittiva ottenuta normalmente attraverso il rilievo
discreto finalizzato ad una rappresentazione preventivamente definita;
2 - affrontare il tema dell’interrogazione visuale del dato metrico in scala per simulare
visualizzazioni canoniche (piante, sezioni, prospetti) o per costruire processi di
navigazione del tutto nuovi sul rapporto volumetrico.
La possibilità di correlare volumetricamente i principali ambiti architettonici senza vincoli di
piani di sezione predeterminati, apre opportunità investigative molto ampie che sfruttano i
potenziali di lettura morfometrica del database 3D sia nella visione d’insieme, sia
nell’ingrandimento e nel progressivo avvicinamento al dettaglio.
La visualizzazione, che si determina attraverso una silouette in trasparenza, consente, ad
esempio, di avere a disposizione contemporaneamente la percezione morfologica di
collegamento verticale in una vista dall’esterno. Da un punto di vista percettivo in un esempio
un po’ azzardato sembra di avere di fronte il risultato di una tac medica. Non è la materia
racchiusa ad essere investigata in quanto il raggio laser non possiede alcuna capacità di
penetrazione, ma la grande variazione superficiale e volumetrica dello spazio definito dalla
materia stessa identificato nella densa e continua presenza di informazioni metriche
tridimensionali.
Il data base 3D si presenta come un “corpo consistente”, nel quale si può decidere di
“amputare parti” (per meglio visualizzarne altre), filtrare i dati (che assumono di volta in volta
densità e stratificazioni più o meno dense), posizionare l’osservatore in condizioni libere in
relazione alla stessa logica altimetrica di acquisizione. Rispetto alla tradizionale
rappresentazione grafica del dato di rilievo, che assume nel supporto ortogonale un vincolo di
giacitura descrittivo sul quale far aderire la quota, la trascrizione della misura e il ruolo di
elemento proporzionante che questa può assumere, operare all’interno di un contesto di
centinaia di milioni di coordinate tridimensionali organizzate permette una lettura in
trasparenza delle corrispondenze volumetriche di ogni architettura con tutte le diverse
integrazioni correlate (scale, collegamenti ecc.).
La necessità di poter utilizzare una così ampia e descrittiva sorgente di dati metrici impone
l’esigenza di individuare nuovi software che facilitino l’accesso alle informazioni contenute
nei data base 3D senza disperdere la qualità metrica ed informativa del rilievo. Si impone
inoltre la necessità della presenza di operatori consapevoli ed esperti, formati ed aggiornati sul
contenuto organizzativo e sulle procedure di estrazione dei dati.
1.3 Processo di implementazione e di estrazione delle informazioni
La figura seguente illustra la pluralità di approcci di rilievo per la costituzione di una banca
dati e i percorsi di elaborazione come ampiamente sperimentato e documentato dal Centro
DIAPReM di Ferrara.
7
Banca dati 3D: schema di proposta del processo di implementazione e di estrazione delle
informazioni.
Le linee rosse identificano i percorsi delle procedure di cattura delle geometrie
tridimensionali; le linee gialle i percorsi di estrazione, elaborazione e restituzione.
I primi due campi definiscono i contesti di indagine in corso: Palazzo Litta a Milano (1) e
Palazzo del Podestà a Mantova (2). Le azioni che implementano il data base (19) seguono un
percorso di integrazione di diverse metodologie:
il rilievo con laser scanner 3D a tempo di volo (7) che produce nuvole di punti 3D (13),
registrate con il supporto del rilievo con stazione totale (8), che sviluppa una rete topografica
di inquadramento e di ottimizzazione del rilievo 3D (14) e l’integrazione del rilievo
architettonico di dettaglio (3) con laser scanner a triangolazione ottica (9 e 15). Il rilievo
fotografico digitale (4 e 10) integra i contenuti della banca dati 3D per quanto riguarda i
caratteri di superficie (16), mentre l’analisi dello stato conservativo (5) con indagini
spettrofotometriche (11) consente di valorizzare criticamente i dati di riflettanza acquisiti
durante le scansioni laser (17); l’analisi termografica (6), condotta con una termocamera
digitale ad infrarossi (12), produce termogrammi (18) utili a valutare il comportamento
energetico dei materiali.
Attraverso una rete locale o web è possibile interrogare il data base 3D dal proprio computer
utilizzando un’interfaccia sistematica che sfrutta l’articolato di schede descrittive di ogni fase
di rilievo o un visualizzatore dinamico navigazionale (20). Alcune possibilità di utilizzazione
del database 3D: studio dei materiali sulla base dei dati di riflettanza (21); stampa
tridimensionale (22) sia da sorgenti a triangolazione ottica, sia da sorgenti a tempo di volo,
8
per ottenere modelli in scala di particolari architettonici o di edifici (23); interrogazione
metrica diretta (24), rappresentazioni in esportazione CAD (25), studio sul degrado e lo stato
conservativo (26), analisi strutturale (27), navigazione in multirisoluzione con interfacce
storico documentali (28) e catalogazione dei dettagli (29).
La tecnologia del laser scanning consente di acquisire digitalmente oggetti di varie
dimensioni, in maniera automatica e non invasiva. Il rilievo tridimensionale fornisce le tre
coordinate del punto rilevato e il valore della riflettanza legato alla natura del materiale.
Quanto maggiore è la risoluzione impostata per l’acquisizione, tanto più densa sarà la nuvola
di punti e quindi il dettaglio della rappresentazione. Un laser scanner 3D permette di rilevare a
distanza con un pennello di luce che colpisce le superfici da studiare, la morfologia di una
struttura architettonica. Attraverso la tecnologia del laser scanner 3D il modello di riferimento
diventa tridimensionale e si “materializza” nella nuvola di punti, un insieme di coordinate che
descrive la superficie dell’oggetto scansionato. Ciascun punto è definito dalla posizione
spaziale di coordinate x y z rispetto al punto di origine rappresentato dalla postazione dello
strumento. Il fascio di luce del laser non danneggia e non altera la consistenza materica delle
superfici esplorate. La nuvola di punti così generata e visualizzabile direttamente sul monitor
di un computer è come una “fotografia tridimensionale” formata da milioni di punti che
descrivono dettagliatamente la superficie rilevata e della quale è possibile ricavare
informazioni dimensionali e relative al degrado. Il laser scanner impiega la tipologia di
misurazione a tempo di volo (T.O.F. Time of Flight), emette un impulso laser a 532 nm il
quale, dopo aver colpito il punto da rilevare, torna allo strumento stesso. Misurando il tempo
di andata e ritorno dell’impulso laser inviato si risale con notevole precisione alla distanza che
intercorre tra il punto in cui il raggio è stato riflesso e la strumentazione che lo ha emesso. Se
si riflette sul fenomeno fisico che sta alla base della misurazione, appare evidente che il
raggio di luce riflesso porta con sé non solo un’informazione di tipo geometrico, ma anche
un’altra di tipo materico. La strumentazione per ogni punto indagato restituisce quattro
numeri: le tre coordinate spaziali e la riflettanza del raggio riflesso. Quest’ultimo, infatti, avrà
sempre un’intensità minore rispetto al raggio incidente a causa della dipendenza dalla
geometria di riflessione sulla superficie e dalle caratteristiche del punti di impatto (per
esempio la natura del materiale, la sua lavorazione superficiale e lo stato di degrado). È come
se per quel punto, oltre alla distanza, si conoscesse anche un dato spettrale. Raccogliendo
questi dati per zone omogenee, rispetto all’angolo di incidenza e al tipo di materiale
superficiale, la variazione di intensità da punto a punto del raggio riflesso può servire per
trarre informazioni sui materiali e sul degrado della superficie indagata. Lo studio della
riflettanza, integrata con ulteriori indagini prospetta nuove ed interessanti applicazioni: il
pennello di luce non solo colpisce la superficie, ma interagisce con essa, rivelando ulteriori
dettagli. Per la restituzione digitale di fregi, elementi scultorei e particolari architettonici di
pregio di piccole dimensioni vengono utilizzati laser scanner a triangolazione ottica che
operano su distanze minori, ma offrono una precisione dell’ordine dei decimi di millimetro.
L'acquisizione delle scansioni laser ha come risultato immediato una nuvola di punti ordinata
nello spazio, le cui coordinate sono note rispetto al centro di presa misurando due angoli
ortogonali e la distanza oggetto-ricevitore. La scansione è quindi localmente orientata rispetto
ad un sistema di riferimento arbitrario che deriva dalla scelta del punto di presa, che verrà
assunto come origine del sistema di riferimento della scansione. L'assemblaggio di più
scansioni richiede quindi la conoscenza dei parametri di rototraslazione relativa che possono
essere calcolati solamente se è nota la posizione dell'origine del sistema di riferimento di ogni
scansione rispetto ad un unico sistema. Ciò avviene usando uno strumento come la stazione
totale. Il problema dell'assemblaggio delle diverse scansioni può però essere risolto con
9
precisioni pari al passo di scansione adottato, utilizzando algoritmi in grado di riferire le
scansioni ad un sistema comune, associato ad una scansione presa come riferimento.
L'utilizzo di speciali target permette di materializzare dei punti notevoli: la forma e il
materiale con il quale sono costruiti fanno sì che questi possano essere individuati con
certezza nel modello a nuvola di punti. La loro georeferenziazione avviene usando una
stazione totale.
La fotografia riveste una notevole importanza nella documentazione architettonica e
costituisce uno strumento insostituibile nel rilevamento architettonico per la documentazione
e la valutazione dello stato conservativo, la conoscenza del manufatto, la redazione del
progetto di intervento, la strutturazione di archivi informatizzati per la gestione degli
interventi conservativi e come supporto per altre indagini. Sono particolarmente indicate le
fotocamere digitali reflex con sensore di dimensioni generose (10 – 14 Mpx) e un adeguato
corredo di obiettivi di varie focali dal grandangolo al teleobiettivo. È necessario prestare
attenzione alla tecnica di ripresa considerando l’inquadratura e il punto di vista, e alle
successive necessarie elaborazioni per eliminare o quanto meno ridurre le inevitabili
deformazioni geometriche introdotte dalle ottiche.
Il rilevamento cromatico strumentale avviene a mezzo spettrofotometro che valuta la
composizione spettrale della tinta: viene messo a confronto un campione bianco con un
campione colorato, esposti entrambi alle componenti colorate della luce bianca attraverso un
prisma. Il risultato comparativo viene registrato in un grafico che determina le componenti
cromatiche dei colori fondamentali della luce (rosso, verde, blu). È possibile compiere
indagini di tipo non distruttivo per il rilievo del dato colorimetrico. Lo spettrofotometro
fornisce delle curve (spettri) che mostrano la riflettanza delle zone indagate e che danno
informazioni sulle superfici e sulle caratteristiche chimico-fisiche dei materiali. Questo tipo di
indagine è utile al controllo delle fasi del processo di pulitura delle superfici e alla verifica
della qualità dei trattamenti per le stesse.
Il principio fisico su cui si basa la tecnica del rilievo termografico all’infrarosso effettuato
attraverso una termocamera è l’irraggiamento termico. Il rilievo termografico fornisce una
mappa termica superficiale dalla quale emerge una stretta relazione tra la temperatura e
l’intensità della radiazione infrarossa emessa, ma necessita di un’attenta messa a punto in
funzione della stagione e della giornata. L’emissività è una caratteristica fisica propria del
materiale di cui è costituito l’oggetto studiato o la sua superficie visibile.
Da un computer collegato tramite rete locale o web è possibile interrogare la banca dati
utilizzando interfacce amichevoli che consentano un’agevole navigazione nella
documentazione raccolta. Tramite opportuni software si possono compiere analisi di
riflettanza sui materiali, riprodurre modelli in scala di particolari architettonici o di edifici
avvalendosi di stampanti tridimensionali, effettuare misure dimensionali dirette dalla
visualizzazione di nuvole di punti, provvedere alla restituzione cad 2D, procedere ad accurati
studi sul degrado o sul quadro fessurativo e provvedere ad analisi strutturali.
10
In colore viene riportato il percorso seguito personalmente: sono state considerati aspetti
relativi all’analisi morfometrica e dimensionale e allo studio del degrado e dello stato
conservativo.
Di seguito viene specificato il lavoro da me compiuto con il materiale ricavato dalla banca
dati del Centro DIAPReM. Si tratta di file di nuvole di punti estratte da database 3D del
rilievo laser scanner operato su Palazzo Litta (Milano) e su Palazzo del Podestà (Mantova). Il
mio lavoro ha seguito tre indirizzi:
1 - studio morfometrico di un vano scala di Palazzo Litta
2 - comparazione di superfici murarie di un corpo di fabbrica di Palazzo del Podestà
3 - analisi del degrado di una superficie muraria dell’Arengario di Palazzo del Podestà
11
1.4 Rilievo a mezzo laser scanner 3 D: possibili percorsi
1.4.1 Sintesi del percorso relativo allo studio morfometrico
Innanzitutto si provvede all’estrazione dal database 3D del corpo scala di Palazzo Litta
oggetto di analisi e approfondimento. In questa fase si fa uso del software Cyclone
©
che
permette di trattare il file delle nuvole di punti. Il corpo di scala, denominato scala I, fornisce
per il solo interno, oltre 10.250.000 punti.. La zona di lavoro viene circoscritta e si procede ad
eliminare i segnali spuri generati dalla presenza di ostacoli (vegetazione, animali, persone,
ecc.) lungo il percorso del raggio laser. Successivamente si attua una segmentazione
morfologica dello spazio tridimensionale attraverso piani individuati definendo un piano di
riferimento attraverso la scelta di tre punti con la possibilità di creare n piani paralleli al piano
di riferimento ad intervalli definiti dall’utente: è come se un corpo fosse sezionato e si avesse
la possibilità di isolare ogni organo dal suo contesto. In seguito si provvede ad effettuare
l’esportazione 3D in un software cad delle segmentazioni morfologiche ottenute in
precedenza elaborando la nuvola di punti. A questo punto è possibile ottenere l’estrazione dei
dati di rilievo morfometrico e delle sezioni utili alle esigenze del progettista nelle diverse
scale di approfondimento fino alla restituzione digitale finale.
1.4.2 Sintesi del percorso relativo alla comparazione di superfici murarie
Dal database 3D di Palazzo del Podestà si sono estratti il modello della facciata esterna e il
modello della facciata interna rispetto al fronte esterno; le due visualizzazioni sono poi state
elaborate separatamente con un software cad 2D e infine sovrapposte per operare un
confronto della consistenza della struttura muraria in rapporto con la consistenza strutturale e
l’articolazione volumetrica degli ambienti.
12
1.4.3 Sintesi del percorso relativo all’analisi del degrado
Dal database 3D di Palazzo del Podestà sono stati estratti il corpo dell’Arengario e
successivamente la superficie interna di una parete elaborando il dato di riflettanza in falsi
colori per un’analisi conservativa della superficie. Analogamente con un software cad è stato
predisposto un prospetto vettoriale della superficie per redigere infine una tavola tematica
relativa allo studio della morfologia del degrado, dello stato conservativo e delle discontinuità
materiche.
13
2 – Gli edifici oggetto del rilievo: cenni storici
2.1 Palazzo Litta
Palazzo Litta è spesso indicato, per via della facciata settecentesca, come uno degli esempi
più rappresentativi di barocchetto lombardo
4
, stile che si diffuse a Milano e nei dintorni dal
secondo decennio del XVIII secolo.
2.1.1 La famiglia Arese – L’opera di F.M. Richini
La storia della costruzione di palazzo Litta è strettamente legata alle vicende della famiglia
Arese e dei suoi successori. Committente dell’edificio fu Bartolomeo Arese (1610-1674),
personalità di spicco nella vita amministrativa della Milano dell’epoca, che rivestì importanti
cariche nelle corti di Spagna e di Milano, grazie alle quali aumentò il suo potere e di
conseguenza il patrimonio. Probabilmente proprio per adeguare la propria dimora allo stato
sociale via via più influente egli affidò i lavori di ampliamento della propria residenza ad uno
degli architetti più vista nella Milano del tempo: Francesco Maria Richini. Anche la
collocazione temporale della costruzione di Palazzo Litta è incerta. Nel 1642 e nel 1646 Arese
presentò due richieste di utilizzazione del suolo pubblico: secondo alcuni autori queste date
potrebbero indicare il possibile avvio dei lavori per realizzare, sotto la guida di Richini, un
intervento di ampliamento di un preesistente edificio di modeste dimensioni, per adeguarlo al
ruolo istituzionale del proprietario
5
.
Facciata di Palazzo Litta
4
Barbarisi G. [a cura di], Scritti di argomento familiare e autobiografico, Edizioni di Storia e Letteratura,
Roma 2003
5
Mezzanotte P., Milano nell’arte e nella storia - Storia edilizia di Milano: guida sistematica della città,
Sestetti Editore, Milano 1948
14
Scorcio su Cortile dell’Orologio
Veduta dell’ambiente interno: teatro
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La grande dimora, affacciata su quella che allora era la strada di Porta Vercellina e abbellita
da un lussureggiante giardino che arrivava a lambire i bastioni del Castello Sforzesco, fu
teatro di memorabili ricevimenti in onore dei reali spagnoli e fu anche privilegiata del diritto
di asilo: al suo interno infatti nessuno poteva essere arrestato senza il consenso del potente
conte. La tradizione dei grandi festeggiamenti non si interruppe negli anni successivi
all’estinzione della famiglia Arese, per accogliere degnamente i nobili in visita alla città di
Milano
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Del nucleo originario seicentesco si conserva, oltre all’impianto generale della parte nobile
del complesso, il vasto Cortile d’Onore che, nel suo elegante classicismo, rappresenta uno dei
più begli esempi di cortile seicentesco milanese. All’intervento di Richini si attribuisce anche
una cappella interna al piano terreno, consacrata nel 1671 e trasformata nel seconda
Settecento nel celebre teatro ancora in funzione.
I lavori, iniziati quindi qualche anno prima della metà del XVII secolo, sarebbero poi
proseguiti per una trentina d’anni, dapprima sotto la direzione di Richini fino alla sua morte
avvenuta nel 1658, in seguito sotto la direzione di altri architetti alla cui identità non è mai
stato possibile risalire. I lavori si interruppero momentaneamente nel 1674 con la morte di
Bartolomeo Arese, ma forse già prima di quella data i lavori avevano iniziato a procedere a
rilento o per progressivo disinteresse del committente o per il graduale tramonto delle sue
fortune politiche. Tre anni prima della morte, Arese aveva stabilito che il palazzo fosse abitato
esclusivamente da un membro della famiglia Visconti o da un suo erede
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.
Veduta dell’ambito esterno: Cortile d’Onore
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Donati M.T., Milano dai Visconti agli Austriaci, TCI, Milano 2003
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Bascapè G.C., I palazzi della vecchia Milano: ambienti, scene, scorci di vita cittadina, Cisalpino - La
Goliardica, Milano 1977
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