Illuminazione dell’Aula Gotica del complesso dei “Santi Quattro Coronati” Roma Fiat Virtual...
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Illuminazione dell’Aula Gotica del complesso dei “Santi Quattro Coronati”
Roma
Fiat Virtual Lux
Arch. Giuseppina FilippiProf. Stefano Levialdi, IEEE Fellow
Prof. Carlo Maria MedagliaDott. Eugenio Passacantilli
1Fiera del Restauro - Ferrara 2011
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Il complesso e l’Aula GoticaRealizzazione 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.
2Fiat Virtual Lux
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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.
3Fiat Virtual Lux
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Modellazione architettonica
4Fiat Virtual Lux
Con ArchiCAD (Graphisoft) e
Blender (open source) si 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)
5Fiat Virtual Lux
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)
Fiat Virtual Lux 6
3D model uv mapwithout and with
uv mapping
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Gestione degli affreschi
7Fiat Virtual Lux
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
Fiat Virtual Lux 8
Blender TutorialbyBen Simonds
bensimonds.com
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3 point illumination setup: example
Fiat Virtual Lux 9
Conrad Veidt as
Major Strasser in
Casablanca
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Illuminazione
10Fiat Virtual Lux
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
11Fiat Virtual Lux
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
12Fiat Virtual Lux
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
13Fiat Virtual Lux
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
14Fiat Virtual Lux 14Fiat Virtual Lux
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Confronto2 – Parete Sud
15Fiat Virtual Lux 15Fiat Virtual Lux 15Fiat Virtual Lux
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Render finali – prospetto nord
16Fiat Virtual Lux 16Fiat Virtual Lux 16Fiat Virtual Lux
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Render finali – prospetto est
17Fiat Virtual Lux 17Fiat Virtual Lux 17Fiat Virtual Lux
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Render finali – prospetto sud
18Fiat Virtual Lux 18Fiat Virtual Lux 18Fiat Virtual Lux
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Render finali – prospetto ovest
19Fiat Virtual Lux 19Fiat Virtual Lux 19Fiat Virtual Lux
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Render finali – generale
20Fiat Virtual Lux 20Fiat Virtual Lux 20Fiat Virtual Lux
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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 re-
interpretazione del sito– di come era stato progettato– di come veniva osservato in epoca passata
Fiat Virtual Lux 21