L¿attività di ricerca, rivolgendosi al vastissimo patrimonio culturale, materiale ed immateriale, che la nostra civiltà ha accumulato nel tempo, intende realizzare un Catasto Digitale 3D uno strumento, assimilabile ad una piattaforma digitale, di divulgazione attuale e di promozione innovativa, dello stesso patrimonio culturale. Il Catasto digitale 3D costituisce un vero e proprio prototipo di piattaforma informativa a livello territoriale e urbano (Sistema Informativo Urbano) capace di implementare informazioni pluridisciplinari di carattere storico, urbanistico, architettonico e ambientale, all¿interno di un database informatico condiviso, omogeneo, dinamico e flessibile rivolto alla comunità scientifica e ad un¿ampia gamma di utenza. Elemento chiave diventa l¿acquisizione massiva e la successiva modellazione 3D, attività propedeutiche alla realizzazione delle strutture di base del Catasto digitale, che portino alla generazione di modelli digitali multi-livello. Le fasi su citate possono essere adeguatamente supportate dalle competenze dei partecipanti al progetto, mentre dal punto di vista strumentale i laboratori del Dipartimento SDRA, attualmente, possono supportare solo in parte la fase di rilevamento a scala urbana ed architettonica, in quanto la strumentazione in dotazione (n. 2 Scanner Laser 3D, Leica C10; Faro CAM2) è insufficiente e tecnologicamente superata. Il sistema di scansione 3D Z+F IMAGER (R) 5016 consentirà di poter effettuare le fasi operative, definendo una metodologia che sia replicabile ed adattabile a diversi contesti e che porti alla generazione di modelli digitali multi-livello. La sperimentazione verrà applicata su alcuni casi studio emblematici tra cui il complesso della Biblioteca Laurenziana e la Sagrestia Nuova a Firenze, Il complesso del Chiostro di Santa Maria della Pace in Roma, la chiesa di Santa Maria Maggiore a Roma.
E' ormai ampiamente consolidata l¿importanza che la metodologia di acquisizione massiva attraverso l'impiego di 3D laser scanner (long e short range, a differenza di fase e a tempo di volo) ha assunto per lo studio del Patrimonio Costruito. Le ragioni di tale ruolo vanno ricercate nelle potenzialità di questo tipo di strumento, con particolare riferimento alla rapidità di intervento, al suo carattere non distruttivo e alla sua peculiarità di mettere a disposizione una serie di dati fondamentali nella conoscenza degli elementi geometrici, metrici, colorimetrici del bene rilevato. È importante sottolineare che queste potenzialità possono essere riversate in diversi settori che riguardano l¿architettura, l¿ingegneria, l'archeologia ma anche le procedure con cui gli oggetti costruiti sono documentati, gestiti, valorizzati, conservati e trasformati.
Uno dei limiti operativi che negli anni di sperimentazione della tecnologia di scansione 3D si è venuto ad individuare, pur nelle differenze esistenti tra le diverse tipologie di strumenti e produttori, consiste nella bassa risoluzione del dato colore e in generala nella qualità delle immagini acquisite dagli strumenti. Non solo, ma anche la gestione delle nuvole di punti 3D non è sempre agevole, rapida e precisa: spesso si è obbligati ad utilizzare i software proprietari dei produttori degli strumenti e, soprattutto essi non consentono di aver a disposizione "on-the-go" di alcuna anteprima di qualità della scansione.
Nel quadro degli obiettivi connessi con la realizzazione del Catasto Digitale 3D, la presente ricerca intende anche sperimentare un¿evoluzione dei sistemi di acquisizione dati da 3D scanner laser, proprio testando le innovative funzionalità del sistema di acquisizione laser 3D Z+F IMAGER (R) 5016.
Rispetto agli strumenti attualmente in dotazione al DSDRA (Leica C10, Faro 405), lo scanner richiesto presenta infatti una qualità di acquisizione significativamente migliorata sia in termini metrici e geometrici sia di velocità. In particolare, la tecnologia "a differenza di fase" sui cui si basa la misurazione effettuata dallo strumento, appare nel quadro del nostro progetto estremamente più efficace di quella ¿a tempo di volo¿ degli strumenti su ricordati. Inoltre, anche rispetto a strumenti di fascia analoga, lo Z+F 5016 permette a parità di tempo di scansione di produrre un modello di maggiore densità e qualità (specie nella texturizzazione dei punti grazie al sistema di acquisizione di immagini HDR); oppure, a parità di densità, di dimezzare il tempo di scansione.
Una delle evoluzioni principali riguarda la possibilità offerta dal 3D Z+F IMAGER (R) 5016 di effettuare una registrazione sul campo, consentendo di eseguire delle ispezioni e misurazioni direttamente durante le attività di rilevamento; i sensori di movimento (IMU e GPS): consentono poi di operare una preregistrazione basata sui dati forniti dai sensori stessi.
Dal punto di vista della qualità delle immagini fotografiche lo Z+F IMAGER (R) 5016 è dotato come detto di un ottimo HDR (High dynamic range) che sfrutta anche un¿elevata velocità della fotocamera integrata.
La luce LED integrata consente di lavorare e texturizzare le scansioni anche in condizioni di buio (il flash è efficace fino a circa 10 metri), il range di 360 metri, consente un ottimo impiego per l¿utilizzo previsto nel nostro progetto, raggiungendo le migliori prestazioni proprio nel "city modelling".
Per quanto riguarda gli aspetti puramente dimensionali di forma e peso, il 3D Z+F IMAGER (R) 5016 ha un peso di meno di 7 kg (consentendo inoltre la possibilità di essere trasportato come bagaglio a mano, risolvendo anche il problema delle batterie al litio non trasportabili in stiva).
Il settore di ricerca illustrato è evidentemente strategico per il gruppo di ricerca che fa capo al Dipartimento di Storia, Disegno e Restauro ma anche per i molti altri dipartimenti e centri interdipartimentali di Sapienza a cui afferiscono i promotori dell'iniziativa.