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Il volto del Santo. La ricostruzione Facciale Forense di Sant'Antonio di Padova

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This short article is a preview of the FFR (Forensic Facial Reconstruction) of St. Anthony, performed by Arc-Team for the open source exhibition "Facce. I molti volti della storia umana", held in Padua between February and December 2015. The paper gives an overview about the project, the techniques and the software used during the work.
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IL VOLTO DEL SANTO.
LA RICOSTRUZIONE FACCIALE FORENSE DI SANT'ANTONIO DI PADOVA.
Nell'ambito di una serie di ricostruzioni facciali forensi, eseguite per l'allestimento della mostra
“Facce. I molti volti della storia umana”, prevista a Padova per la primavera 2015, particolare interesse
è stato tributato alla restituzione del viso di Sant'Antonio di Padova, presentata al pubblico durante il
mese di celebrazioni che la città dedica al suo patrono (il Giugno Antoniano 2014). Il lavoro è stato
realizzato grazie ad una collaborazione tra il Museo di Antropologia dell'Università di Padova, nella
persona del conservatore Nicola Carrara (coordinatore del progetto), il Centro Studi Antoniani, che ha
fornito le indicazioni storiche grazie alle ricerche del direttore Padre Luciano Bertazzo, e Arc-Team
s.r.l., la società archeologica che ha fornito i tecnici per la ricostruzione (Luca Bezzi per i rilievi 3D e
Cicero Moraes per le tecniche forensi). Al progetto ha inoltre partecipato un nutrito gruppo di esperti
brasiliani, tra cui Paulo Miamoto, specialista di odontologia legale dell'Università di San Paolo, e
l'équipe del Centro de Tecnologia da Informação “Renato Archer” (istituto facente capo al Ministero
Brasiliano della Scienza, Tecnologia e Innovazione), composto da Jorge Vicente Lopes da Silva, Paulo
Amorin, Thiago Franco Moraes e Marcelo Oliveira.
Lo studio, che è stato realizzato unicamente con software open source mediante il sistema operativo
ArcheOS, ha preso le mosse dai risultati ottenuti dalla commissione guidata dal Professor Vito Terribile
Wiel Marin dell'Università di Padova, che ha avuto modo di analizzare i resti mortali del Santo durante
la ricognizione del 19811. In quell'occasione è stato anche creato un calco del cranio ad opera dello
scultore Roberto Cremesini. Proprio di questo duplicato, validato a suo tempo da scrupolose misure
osteometriche, si è avvalsa la ricerca odierna, producendo una fedele replica digitale attraverso metodi
di Structure from Motion e Multi-View Stereo Reconstruction, tramite i programmi Python
Photogrammetry Toolbox e MeshLab.
La possibilità di lavorare sul calco realizzato dal Cremesini si è rivelata di importanza fondamentale,
in quanto i resti scheletrici necessari alla ricostruzione facciale forense ovvero il cranio e la
mandibola – nel caso di Sant'Antonio sono tuttora custoditi in sedi separate: il cranio è conservato con
il resto dello scheletro all'interno della tomba del Santo, mentre la mandibola è stata asportata già nel
1263 ed inserita in un apposito reliquiario, in seguito alla traslazione delle spoglie mortali nella Basilica
appena costruita a Padova. IN sostanza la ricognizione del 1981 è stata l'unica occasione in cui si sia
registrata una temporanea riconnessione anatomica di cranio e mandibola da quasi otto secoli a questa
parte.
Una volta ottenuto il modello digitale 3D dal calco del 1981, si è provveduto ad inviare i dati
all'esperto di ricostruzioni forensi Cicero Moraes, che ha applicato gli ultimi protocolli di ricostruzione
forense, sviluppati in seno ad una ricerca aperta che ha preso le mosse dal blog ATOR (Arc-Team Open
Research2). La ricostruzione è stata effettuata alla cieca, senza conoscere l'identità dell'individuo,
tramite l'uso del software di modellazione tridimensionale Blender. Gli unici dati forniti sono stati:
sesso, età di morte e tipo etnico. In primo luogo il cranio è stato allineato lungo il “Piano di
Francoforte”3, che riproduce la posa del volto di una persona in posizione eretta. Sono stati applicati,
quindi, gli indicatori di tessuti molli in base alle tabelle elaborate da De Greff e collaboratori nel 20064.
Tali tabelle sono risultate essere le più affidabili in seguito ad una serie di esperimenti di validazione
effettuati su persone viventi, in cui i risultati dei “blind test” di ricostruzione facciale sono stati
1Ricognizione del corpo di S. Antonio di Padova. Studi storici e medico-antropologici, a cura di Virgilio Meneghelli –
Antonino Poppi, edizioni Messaggero, Padova 1981 (“Il Santo” 21 [2/1981]); La ricognizione del corpo di S. Antonio
1981. Nuove acquisizione, a cura di Vito Terribile Wiel Marin, Centro Studi Antoniani, Padova 1986.
2 http://arc-team-open-research.blogspot.com/
3 Il Piano di Francoforte passa tra il forame uditivo e il margine inferiore dell'orbita.
4 S. DE GREEF – P. CLAES – D. VANDERMEULEN – W. MOLLEMANS – P. SUETENS – G. WILLEMS, Large-
scale in vivo Caucasian facial soft tissue thickness database for craniofacial reconstruction (2006), “Forensic Science
International”, 15;159 Suppl. 1:S1, pp. 26-46.
confrontati con la documentazione tridimensionale dei volti delle diverse persone, attraverso il software
Cloud Compare. Lo stesso sistema di validazione è stato applicato alle metodologie per la ricostruzione
del profilo del volto e del naso, per le quali ci si è affidati al sistema proposto da Lebedinskaya corretto
con il metodo Manchester5.
Il passaggio successivo è stato quello di ricostruire la muscolatura principale, sulla quale è stato
aggiustato un modello neutro di volto, precedentemente creato al fine di velocizzare l'intera procedura.
In questo modo si sono ottenute due proposte ricostruttive: una glabra e una con barba e capelli. Le due
ricostruzioni sono state inviate al Centro Studi Antoniani per una prima valutazione e solo a questo
punto è stata svelata all'esperto di ricostruzione forense l'identità dell'individuo oggetto dello studio. Si
è provveduto, quindi, a calibrare il modello in base alle informazioni storiche disponibili e confermate
dalla ricognizione scientifica del 1981. In questa direzione si è intervenuti, innanzitutto, aumentando gli
spessori dei tessuti molli delle guance e della parte bassa del volto, applicando le tabelle relative ad un
maggiore indice di massa corporea (BMI Body Mass Index). Questo è stato fatto per ricalcare
l'aspetto del Santo, che nelle fonti storiche più antiche è definito corpulentus, probabilmente a causa di
idropisia (o meglio edema) una patologia confermata anche dalle analisi del 1981 che porta
all'accumulo di liquidi nel tessuto sottocutaneo. Successivamente si è aggiustato il colore dei capelli su
quello dei resti mortali rinvenuti nella tomba del Santo, è stato aggiunto un velo di barba e si è lavorato
per adeguare la capigliatura (con la tonsura) e l'abito (un saio grigio) alle informazioni desunte dalle
fonti iconografiche e letterarie.
Il modello ottenuto, coerente ai risultati antropometrici e storici, è stato dunque spedito al Centro
“Renato Archer” per essere materializzato attraverso una stampante tridimensionale a polvere
multicolor. Un ulteriore ritocco ai colori è stato infine operato dall'artista brasiliana di arte sacra Mari
Bueno.
Il busto è stato trasportato in Italia e donato al Museo di Antropologia dell'Università di Padova. La
presentazione dello stesso e del lavoro di ricerca che a portato a questo risultato si è svolta il 10 giugno
2014. La ricostruzione è stata esposta negli spazi della Mostra della Devozione Antoniana, presso la
Basilica del Santo, fino al 29 giugno e tornerà visibile all'interno della mostra “Facce. I molti volti della
storia umana”, prevista a Padova negli spazi del Centro di Ateneo per i Musei, all'Orto Botanico, dal 14
febbraio al 14 giugno 2015.
Al termine della mostra, il busto raffigurante il volto del Santo verrà donato dal Museo alla Basilica
di Sant'Antonio di Padova.
NICOLA CARRARA – Museo di Antropologia, Università degli Studi di Padova;
Luca Bezzi – Arc-Team s.r.l., Cles (TN);
Cicero Moraes – Arc-Team s.r.l., Cles (TN)
5Craniofacial Identification, edd. Caroline Wilkinson e Christopher Rynn, Center for Anatomy and Human
Identification, University of Dundee, 2012.
Tav 1-2: Ricostruzione del volto di Sant'Antonio
(foto. Museo di Antropologia dell'Università degli Studi di Padova)
Tav 3-4: Ricostruzione del volto di Sant'Antonio
(foto. Museo di Antropologia dell'Università degli Studi di Padova)
... This is the only text that proposes a portrait of St Anthony with the same characteristics as in Cremesini's work. In 2014, from the same cast, a 3D cranio-facial reconstruction was proposed, using both anthropological data and information from historical written sources [8]. To generate a more realistic face, the depth of the soft tissues was chosen from tables for an overweight body mass index (BMI>25) [9], although no attempt was done before to directly calculate the BMI from the skeletal remains [8] (Fig 1D). ...
... In 2014, from the same cast, a 3D cranio-facial reconstruction was proposed, using both anthropological data and information from historical written sources [8]. To generate a more realistic face, the depth of the soft tissues was chosen from tables for an overweight body mass index (BMI>25) [9], although no attempt was done before to directly calculate the BMI from the skeletal remains [8] (Fig 1D). ...
Article
Full-text available
Over the centuries, iconographic representations of St Anthony of Padua, one of the most revered saints in the Catholic world, have been inspired by literary sources, which described the Saint as either naturally corpulent or with a swollen abdomen due to dropsy (i.e. fluid accumulation in the body cavities). Even recent attempts to reconstruct the face of the Saint have yielded discordant results regarding his outward appearance. To address questions about the real appearance of St Anthony, we applied body mass estimation equations to the osteometric measurements taken in 1981, during the public recognition of the Saint’s skeletal remains. Both the biomechanical and the morphometric approach were employed to solve some intrinsic limitations in the equations for body mass estimation from skeletal remains. The estimated body mass was used to assess the physique of the Saint with the body mass index. The outcomes of this investigation reveal interesting information about the body type of the Saint throughout his lifetime.
... Nonostante una certa standardizzazione del protocollo Arc-Team, codificata durante quasi un decennio di ricostruzioni facciali, in certi casi possono rendersi necessarie alcune procedure straordinarie, quali: l'utilizzo di TAC per la scansione dello scheletro nei casi di mummificazione (ad esempio per la mummia del primo sacerdote di Toth, conservata presso il Museo di Antropologia dell'Università degli Studi di Padova; Carrara, Scatolin 2018); l'eventuale restauro virtuale del cranio, in caso di parti mancanti (come nel caso di Giovanni Battista Morgagni; Zanatta et al. 2018) o di deformazioni post-mortem (tipiche per i resti scheletrici molto antichi, quali quelli dell'uomo mesolitico di Mondeval); una seconda calibrazione del modello ricostruttivo, mediante eventuali informazioni aggiuntive desunte da studi specialistici come analisi paleopatologiche (ad esempio la correzione del BMI, Body Mass Index, nel caso di S. Antonio di Padova; Carrara et al. 2014) o di aDNA (DNA antico); il confronto tra il modello ricostruttivo e le fonti iconografiche disponibili; la ricostruzione di una specifica espressione o microespressione del volto (come per S. Paolina Visintainer; Bezzi, Moraes 2018a). ...
Technical Report
Full-text available
This paper is the technical report regarding the Forensic Facial Reconstruction of St. Catherine of Genua.
Article
Full-text available
A large-scale study of facial soft tissue depths of Caucasian adults was conducted. Over a 2-years period, 967 Caucasian subjects of both sexes, varying age and varying body mass index (BMI) were studied. A user-friendly and mobile ultrasound-based system was used to measure, in about 20min per subject, the soft tissue thickness at 52 facial landmarks including most of the landmarks used in previous studies. This system was previously validated on repeatability and accuracy [S. De Greef, P. Claes, W. Mollemans, M. Loubele, D. Vandermeulen, P. Suetens, G. Willems, Semi-automated ultrasound facial soft tissue depth registration: method and validation. J. Forensic Sci. 50 (2005)]. The data of 510 women and 457 men were analyzed in order to update facial soft tissue depth charts of the contemporary Caucasian adult. Tables with the average thickness values for each landmark as well as the standard deviation and range, tabulated according to gender, age and BMI are reported. In addition, for each landmark and for both sexes separately, a multiple linear regression of thickness versus age and BMI is calculated. The lateral asymmetry of the face was analysed on an initial subset of 588 subjects showing negligible differences and thus warranting the unilateral measurements of the remaining subjects. The new dataset was statistically compared to three datasets for the Caucasian adults: the traditional datasets of Rhine and Moore [J.S. Rhine, C.E. Moore, Tables of facial tissue thickness of American Caucasoids in forensic anthropology. Maxwell Museum Technical series 1 (1984)] and Helmer [R. Helmer, Schädelidentifizierung durch elektronische bildmischung, Kriminalistik Verlag GmbH, Heidelberg, 1984] together with the most recent in vivo study by Manhein et al. [M.H. Manhein, G.A. Listi, R.E. Barsley, R. Musselman, N.E. Barrow, D.H. Ubelbaker, In vivo facial tissue depth measurements for children and adults. J. Forensic Sci. 45 (2000) 48-60]. The large-scale database presented in this paper offers a denser sampling of the facial soft tissue depths of a more representative subset of the actual Caucasian population over the different age and body posture subcategories. This database can be used as an updated chart for manual and computer-based craniofacial approximation and allows more refined analyses of the possible factors affecting facial soft tissue depth.
Studi storici e medico-antropologici, a cura di Virgilio Meneghelli -Antonino Poppi
  • Ricognizione Del Corpo Di
  • S Antonio Di Padova
Ricognizione del corpo di S. Antonio di Padova. Studi storici e medico-antropologici, a cura di Virgilio Meneghelli -Antonino Poppi, edizioni Messaggero, Padova 1981 ("Il Santo" 21 [2/1981]);
Nuove acquisizione, a cura di Vito Terribile Wiel Marin
  • Di S Antonio
La ricognizione del corpo di S. Antonio 1981. Nuove acquisizione, a cura di Vito Terribile Wiel Marin, Centro Studi Antoniani, Padova 1986. 2 http://arc-team-open-research.blogspot.com/