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The traditional crafts of the native americans procedures of survey and documentation for the creation of informative systems 3D

Authors:

Abstract and Figures

The aim of the research is the creation of three-dimensional models to be inserted into informative databases to establish networks and virtual connections on Native American craftworks. In this paper we compare data acquisition and post-production methodologies for the development of information models on complex elements.
Content may be subject to copyright.
NUOVE FRONTIERE
3D MODELING & BIM
Copyright 2018
DEI s.r.l. TIPOGRAFIA DEL GENIO CIVILE
Roma, via Nomentana, 16 - 00161 Roma
Tel. 06.4416371 (r.a.) - Fax 06.4403307
Email dei@build.it
URL http://www.build.it/
ISBN 978 88496194 1 6
3D Modeling & BIM
2
A cura di Tommaso Empler, Fabio Quici
Graziano Mario Valenti
3D MODELING & BIM
Nuove Frontiere
Nuove Fron tiere
3
I
l volume raccoglie i contributi, dei relatori e degli studiosi,
pervenuti in occasione del Workshop 3DModeling&BIM.
Nuove Frontiere, che si è svolto a Roma, Facoltà di Architet-
tura - Sapienza Università di Roma, il 18 e 19 Aprile 2018.
La valutazione dei contributi pubblicati è avvenuta con la mo-
dalità del double blind review.
This book collects contributions, of speakers and scholars, re-
ceived during the Workshop 3Dmodeling & BIM. New Frontiers,
which took place in Rome, Faculty of Architecture - Sapienza
University of Rome, on the 18th and 19th of April 2018.
Contributions are printed under double blind review mode.
Organizing Commitee
Director
• Tommaso Empler
Scientic Coordinator 3D Modeling
• Fabio Quici
Scientic Coordinator BIM
• Francesco Ruperto
Scientic Coordinator HBIM, Data and Semantics
• Graziano Mario Valenti
Coordinator
• Ivan Paduano
• Massimo Babudri
General Coordinator
• Alexandra Fusinetti
Leonardo Baglioni
Carlo Bianchini
Michele Calvano
Andrea Casale
Emanuela Chiavoni
Carlo Inglese
Elena Ippoliti
Alfonso Ippolito
Leonardo Paris
Marta Salvatore
3D Modeling & BIM
4
Scientic Commitee
Carlo Bianchini, Sapienza Università di Roma (Italy)
Fabio Bianconi, Università di Perugia (Italy)
Cecilia Maria Bolognesi, Politecnico di Milano (Italy)
Stefano Brusaporci, Università dell’Aquila (Italy)
Michele Calvano, Sapienza Università di Roma (Italy)
Roberto de Rubertis, XY Digitale (Italy)
Tommaso Empler, Sapienza Università di Roma (Italy)
Marco Filippucci, Università di Perugia (Italy)
Donatella Fiorani, Sapienza Università di Roma (Italy)
Elena Gigliarelli, itabc-CNR (Italy)
Laura Inzerillo, Università di Palermo (Italy)
Elena Ippoliti, Sapienza Università di Roma (Italy)
Massimiliano Lo Turco, Politecnico di Torino (Italy)
Giovanna Massari, Università di Trento (Italy)
Anna Osello, Politecnico di Torino (Italy)
Ivan Paduano, Sapienza Università di Roma (Italy)
Leonardo Paris, Sapienza Università di Roma (Italy)
Sandro Parrinello, Università di Pavia (Italy)
Fabio Quici, Sapienza Università di Roma (Italy)
Alberto Raimondi, Università Roma Tre (Italy)
Manuel Ròdenas, UPCT Universidad Politécnica de Cartagena (Spain)
Michela Rossi, Politecnico di Milano (Italy)
Francesco Ruperto, Sapienza Università di Roma (Italy)
Livio Sacchi, Università degli Studi “G. d’Annunzio” di Chieti – Pescara (Italy)
Mario Sacco, BIM Expert (Italy)
Cettina Santagati, Università di Catania (Italy)
Alberto Sdegno, Università di Trieste (Italy)
Graziano Mario Valenti, Sapienza Università di Roma (Italy)
Valeria Zacchei, PhD BIM Expert (Italy)
Graphic Design
Layout
Atelier Crilo, Cristian Farinella, Lorena Greco
Impaginazione
Axf Graca & Comunicazione, Alexandra Fusinetti, Francesca Fusinetti
Lucrezia Dotti, Sapienza Università di Roma (Italy)
Eleonora Fiorenza, Sapienza Università di Roma (Italy)
Giulia Neroni, Sapienza Università di Roma (Italy)
Sara Pignatone, Sapienza Università di Roma (Italy)
Tullio Persiani, Sapienza Università di Roma (Italy)
Valentina Ramacci, Sapienza Università di Roma (Italy)
Noemi Villari, Sapienza Università di Roma (Italy)
Giulia Zappacosta, Sapienza Università di Roma (Italy)
Nuove Fron tiere
5
3D Modeling & BIM
6
Indice
Summary
NUOVE FRONTIERE
Nuove frontiere per la modellazione 3D e il BIM
New frontiers for 3D modeling and BIM
Tommaso Empler
Uso produttivo e riproduttivo del 3D modeling
The productive and reproductive use of 3D modelling
Fabio Quici
Osservando la ricerca sul
3D Modeling & BIM
Observing the research on 3D Modeling & BIM
Graziano Mario Valenti
SESSIONE 3D MODELING & BIM
Tra didattica e ricerca: i sistemi H-BIM per la
documentazione del patrimonio architettonico
Teaching and research: H-BIM systems for documenting
architectural heritage
Antonella Di Luggo
Prefazione
Anna Maria Giovenale
Presentazione
Carlo Bianchini
24
20
16
36
42
48
Nuove Fron tiere
7
Esperienze di utilizzo del BIM in Agenzia del
Demanio
The usage of BIM within the Agenzia del Demanio –
Key studies
Rosario Manzo, Viola Albino
SESSIONE BIM PER L’INDUSTRIA
DELLE COSTRUZIONI
Prove tecniche di interoperabilità: dalla teoria alla
pratica
Test for interoperability: from theory to practice
Giovanna Acampa • Mariolina Grasso •
Claudia Mariaserena Parisi •
Angelo Pirrera
Creating Value Hub
Cristina Greco
Immersive BIM: l’approccio integrato BIM to VR
nelle ipotesi progettuali per il campus di Pentima.
Immersive BIM: an integrated BIM to VR workow for the
pentima university campus design
Fabio Bianconi • Marco Filippucci •
Gian Maria Angelini
Gestire la complessità alla piccola scala con il BIM
Managing complexity on small scale projects with BIM
Alberto Raimondi
Nuova sede centrale UMC a Riyadh in Arabia
Saudita
New UMC headquarters in Riyadh, Saudi Arabia
Massimiliano Benga • Maria Antonia Russo
60
68
82
96
108
120
3D Modeling & BIM
8
Dai dati geospaziali alla modellazione informativa
From geospatial data to information modeling

Apple Developer Academy tra Progettazione
Algoritmica e Construction Management – Main
Classroom, concezione e realizzazione
Apple Developer Academy between Algorithmic Design
and Construction Management - Main Classroom, from
concept to realization
Luciano Ambrosini
SESSIONE BIM PER LA VALORIZZAZIONE E
GESTIONE DEL PATRIMONIO ESISTENTE
Rappresentare in 3D: il rilievo per un modello
HBIM
3D representation: a survey for HBIM model
Cecilia Maria Bolognesi
Sistemi voltati nei processi cloud to BIM
Vaulted systems in cloud to BIM procedures
Antonella di Luggo • Simona Scandurra •

Stefania Monaco
Il BIM come strumento di controllo: Recupero delle
aree di stazionamento bus e dei locali passeggeri nei
nodi di scambio COTRAL di Ponte Mammolo a Roma
BIM as a control tool: Recovery of bus parking areas and
passenger spaces in the COTRAL exchange nodes of Ponte
Mammolo in Rome
Maria Grazia Cianci• Daniele Calisi •
Matteo Molinari
166
148
134
182
198
Nuove Fron tiere
9
Progettare con qualità in BIM
Quality Design in BIM
Matteo Sarrocco• Antonio Vellucci •
Andrea Reina Rojas

contributo alla trasparenza dei processi di
Heritage-BIM
The denition of the Level of Reliability: a contribution to
the transparency of Heritage-BIM processes
Carlo Bianchini • Saverio Nicastro
Dal rilievo fotogrammetrico al BIM: prospettive
didattiche per la gestione e la conoscenza del
costruito storico
From photogrammetric survey to BIM: didactic
perspectives for the management and the knowledge of
historical buildings.
Elena Carta • Maurizio Minchilli •
Loredana F. Tedeschi
Sistemi parametrico/adattivi per l’edilizia storica.
Alcuni casi esemplari di sistemi voltati
Parametric/Adaptive Systems for the Heritage buildings.
Some cases of vaulted systems
Massimiliano Lo Turco • Andrea Tonin
La fotogrammetria aerea da UAV: un modo veloce e
accessibile per archiviare il patrimonio storico
UAV’s employment photogrammetry: a fast and aordable
way to archive historycal heritage
Maurizio Minchilli • Antonio Anelli
Decostruzione Urbana – Dal GIS al BIM
Urban Deconstruction – From GIS to BIM
Michele Calvano • Mario Sacco
216
228
246
262
278
292
3D Modeling & BIM
10
Building Information Modelling per la gestione e
manutenzione di “L’Aquila - Smart Tunnel”
Building Information Modelling for management and
maintenace of “L’Aquila - Smart Tunnel”
Stefano Brusaporci • Pamela Maiezza •
Alessandra Tata
Computational design nel processo HBIM
Computational design in the HBIM process
Fabrizio Sampietro • Maria Lucia Masciopinto
Ivan Walter Junior Cincotta • Giacomo Bergonzoni
SESSIONE 3D MODELING
Rappresentare la percezione: ricostruzione
d’ambiente e algoritmi per la valutazione dell’impatto
delle forme nel paesaggio
Representing perception: reconstruction of the environment
and algorithms for evaluating the commitment of shapes in
the landscape
Fabio Bianconi• Marco Filippucci •
Marco Seccaroni
Rappresentazione parametrica per la valutazione
strutturale delle facciate in vetro
Parametric representation for valutation of structural
glass facade

David Ranieri
Dalla stampa 3D agli oggetti 4D . La prototipazione
rapida per i beni culturali
From 3D printing to 4D objects.Rapid prototyping for cultural
heritage
Adriana Caldarone
306
318
336
350
366
Nuove Fron tiere
11
Circo Massenzio: beni culturali, modellazione 3D e
ambienti virtuali
Circo Massenzio: cultural heritage, 3D modeling and
virtual environment
Andrea Rastelli
Strategie per la rappresentazione del verde nelle
immagini e animazioni realizzate in computer

Strategies for the representation of vegetation in images
and animations created
in computer graphics
Cristian Farinella • Lorena Greco
L’artigianato tradizionale dei nativi americani
procedure di rilievo e documentazione per la
creazione di sistemi informativi 3D
The traditional cras of the native americans procedures of
survey and documentation for the creation of informative
systems 3D
Sandro Parrinello • Anna Dell’Amico
SPACE: Aggiornamento sulle modalità digitali per
fare e comunicare il progetto d’architettura
SPACE: An update to virtually design and communicate
your projects
Stefano Grisoglio • Massimiliano Lo Turco
Sperimentazione di tecnologie low cost 3D per la
divulgazione delle collezioni museali
Experimentation of low cost 3D technologies for the
dissemination of museum collections
Cettina Santagati • Massimiliano Lo Turco
Maurizio Marco Bocconcino • Vincenzo Donato •
Mariateresa Galizia • Damiano Aiello •
Raissa Garozzo • Federico Mario La Russa
404
384
418
434
450
3D Modeling & BIM
12
Realtà Aumentata: Il progetto GOOGLE
Tango per la rappresentazione del modello 3D
dell’architettura nello spazio reale
Augmented Reality with Google Project Tango for the
representation of 3D digital architectural models in real space
Giovanni Mongiello • Cesare Verdoscia
Riccardo Tavolare • Angiulli Maria Teresa
Il combine modeling come strumento di lettura
temporale dei beni culturali
Combine modeling as an instrument for temporal reading
of cultural goods
Gianfranco Di Miceli • Ginevra Lo Sciuto
Egidio Di Maggio
LE AZIENDE INFORMANO
La camera di Ames fra modellazione generativa e
industria 4.0
Ames Chamber between generative modeling and industry 4.0
Abitare + | Fabio Bianconi • Marco Filippucci •
Daniele Sani
HBIM per il progetto di restauro delle pescherie di
Giulio Romano a Mantova
HBIM for the restoration project of the pescherie by Giulio
Romano in Mantua

BIMReL: il portale per la gestione della BIM
library di Regione Lombardia
One Team srl | Riccardo Perego
478
466
498
502
526
Nuove Fron tiere
13
Construction Planning and Execution
with STR Vision CPM
STR Teamsystem
Vectorworks + Marionette: pensare
parametricamente il progetto
Vectorworks + Marionette: thinking a project
parametrically
Vectorworks | VideoCOM SRL • Pier Luigi Antonini 538
532
3D Modeling & BIM
14
Nuove Fron tiere
15
3D Modeling & BIM 418
Sandro Parrinello
Anna Dell’Amico
sandro.parrinello@unipv.it
AUTHORS
EMAIL
Lartigianato tradizionale dei nativi
americani procedure di rilievo e
documentazione per la creazione di
sistemi informativi 3D

americans procedures of survey and
documentation for the creation of
informative systems 3D
Università degli studi di Pavia
Università degli studi di Firenze
Sessione 3D Modeling
419
KEYWORDS
Laser scanner a luce strutturata;
Modelli 3D Reality Based; Modelli
Informativi; Artigianato dei Nativi
Americani.
Structured light laser scanner; 3D
Reality Based Models; Information
Models; Native American
craftworks.
ABSTRACT
Obiettivo della ricerca la creazione
di modelli tridimensionali da inserire
all’interno di banche dati informative
per costituire reti e connessioni virtua-
li sull’artigianato dei nativi americani.
Vengono qui comparate metodologie di
acquisizione e post produzione dati per
lo sviluppo di modelli informativi su ele-
menti complessi.
The aim of the research is the creation of
three-dimensional models to be inserted into
informative databases to establish networks
and virtual connections on Native American
craftworks. In this paper we compare data
acquisition and post-production methodolo-
gies for the development of information mo-
dels on complex elements.
Introduzione
I
l progetto di ricerca qui presentato, che mira alla digi-
talizzazione di manufatti artigianali dei Nativi Americani
delle pianure, costituisce un tentativo di afnare tecniche
di ripresa e di produzione di modelli tridimensionali funzionali
all’implementazione di sistemi informativi complessi.
Il modello virtuale, risultato di un processo critico e interpre-
tativo sul manufatto, può rappresentare un’opportunità per la
conservazione dell’immagine storica dell’oggetto, veicolando
informazioni qualitative di una specica identità storica e cul-
turale, verso reti e piattaforme digitali oggi in grande sviluppo.
Nel caso specico questi modelli esplicitano la tradizione
costruttiva e decorativa dei nativi americani, nel riprodurre fe-
delmente non solo l’immagine dei manufatti, ma ricostruendone
con afdabilità i sistemi di lavorazione in ambiente virtuale.
Il decoro è costituito da piume, perline di vetro, pelli, tendini,
aghi di porcospino, sonagli, legni intagliati e pietre scolpite, un
insieme ben articolato di materiali che danno vita a strumen-
ti, abiti, paramenti e arredi nemente lavorati con una notevole
ricchezza cromatica oltre che una elevata complicazione mor-
fologica. In questo senso la scelta di tale campionario di esem-
plari unici va incontro alla denizione di protocolli metodologici
che possono poi fornire linee guida facilmente applicabili su casi
studio di più semplice congurazione spaziale. Idea portante è
che tali modelli possano rispondere contestualmente a diverse
esigenze descrittive e comunicative, partendo però da una base
comune di rilievo condotto con tecnologie digitali.
La riproduzione virtuale dell’oggetto, se integrata di conte-
nuti specici, può contribuire ad arricchire un’esperienza muse-
ale, implementando contenuti con sistemi interattivi che met-
tono in relazione banche dati digitali, fruibili anche a distanza,
oppure attivando strutture predisposte per sistemi AR o VR.[1]
La documentazione virtuale dell’oggetto permette di contestua-
lizzare e discretizzare le informazioni relative ai singoli oggetti in
ambito spaziale e temporale, consentendo una lettura diacroni-
ca della storia e conferendo al reperto una nuova memoria, una
memoria “Virtuale”1. Il virtuale consente di esplicitare condizioni
semplicate del reale per comprenderne al meglio alcuni aspetti
specici.[2] Il virtuale duplica e concretizza, nella sua veste im-
materiale, la complessità, permettendo di simulare con maggior
 


 
-

Introduction
The research project presented here,
which aims at the digitization of craftwor-
ks manufactured by the Native Ameri-
  
the survey techniques and the production
of three-dimensional models functional
to the implementation of complex infor-
mation systems.
The virtual model is the result of a
critical and interpretative process on the
artefact. It can represent an opportunity
for preserving the historical image of the
object, conveying qualitative information
  -
tity towards today’s growing networks
and digital platforms.
     
    
tradition of natives American, in accura-
tely reproducing not only the image of
the artifacts, but reliably reconstructing
in a virtual environment the processing
systems.
The decoration is a well-articulated
set of materials such as feathers, glass
beads, leathers, tendons, porcupine ne-
edles, rattles, carved wood and carved
stones, that give life to instruments,

crafted with considerable wealth chro-
matic as well as a high morphological
complication. The choice of this sample of

methodological protocols that can provi-
de guidelines that are easily applicable to
-
tion. The main idea is that these models,
starting from a common base of survey
conducted with digital technologies, can
respond at the same time to different de-
scriptive and communicative needs.
The virtual reproduction of the histori-
-
tents, can contribute to enriching a mu-
seum experience, implementing content
with interactive systems that link digital
databases, usable even remotely, or by
activating structures prepared for AR or
VR systems.[1]
3D Modeling & BIM
420
contezza aspetti contingenti del reale, e questa è la ragione per
cui si parla di realtà amplicata. Come afferma Philippe Queau,
il virtuale è una neo-realtà fatta di astrazione e modelli mate-
matici nella quale avviene un isolamento del tempo che perde
linearità e spessore.[3]
Il vantaggio dell’ambiente virtuale sta nell’azzerare barriere
e distanze, nel poter avvicinare oggetti e luoghi che nel reale
sono distanti e difcilmente accessibili. Un’eterotopia del tem-
po2 , dove il tempo rimane sospeso accumulandosi all’innito.
[4] A differenza dell’oggetto virtuale il reperto reale è soggetto
al deterioramento per usura ed invecchiamento del materiale,
per questo necessita di interventi mirati alla conservazione e
alla preservazione della memoria storica, descrivendo le funzio-
ni, le forme, le geometrie e le tecniche e modalità costruttive ad
esso intimamente connesse.
La digitalizzazione del patrimonio dei nativi americani co-
 -

 


The virtual documentation of the
object allows to contextualise and discre-
tize the information related to the indivi-
dual objects in space and time, allowing
a diachronic reading of the history and

memory1.

conditions of reality in order to understand
  -
tual duplicates and concretizes the com-
plexity, in its immaterial appearance, it
allowing to simulate with greater certain-
ty contingent aspects of reality, and this

reality. As Philippe Queau asserts, virtual
is a neo-reality made of abstraction and
mathematical models in which in which
an isolation of the time that loses linearity
and thickness happens.[3] The advanta-
ge of the virtual environment consists of
reseting barriers and distances, in being
able to bring objects and places, that are
      
reality. An heterotopia of time2 , where
the time remains suspended accumula-
1 Virtual Memory, the virtual word as Lévy
states in his essay “The virtual” comes from the me-
dieval Latin virtualis deriving in turn from the term
virtus, that means strength, power. The virtual in
classical philosophy is embodied in what exists in
power and not in action, it is the simulation of a rea-
lity that is potential but not real. Virtualization can be
       
the object from the physical place.
 
and forms that qualify a singular surface that com-
plicates the shape of space, in the vir tual data are
-
cating the interrelations between data. In this case
the processes of protection of data quality become
more and more priorities in the management of in-
formation models.
Fig. 1 Alcuni dei manufatti artigia-
nali analizzati in ordine: un’ac-
conciatura da guerra, un paio di
mocassini Lakota e un sonaglio per
i rituali.
Fig. 1 Some of the analyzed craftworks
in order: a war bonnet, a pair of Lakota
moccasins and a rituals rattle for raw
leather.
Sessione 3D Modeling
421
stituisce un espediente per condurre una riessione sulle op-
portunità che il digitale offre alla documentazione di collezioni a
vantaggio dello sviluppo di supporti narrativi per il popolamento
di banche dati utili alla creazione di musei virtuali.
Se nel ‘900 il concetto di museo cambia volto e si rinnova3
da luogo polveroso per l’accumulo di oggetti chiusi all’interno di
teche di vetro diventando esso stesso un esercizio del comporre
un’opera d’arte contenitore di arte, ora il museo tende a smate-
rializzarsi ad ampliare i suoi spazi a nuove realtà, realtà digitali,
attraverso la creazione di inniti spazi fatti di collegamenti e per-
corsi fruibili dalla rete globale del network.[5]
Il museo si rinnova con l’introduzione di installazioni multi-
mediali, video, audio e supporti tridimensionali che permettono
all’utente di interagire con l’opera d’arte scegliendo tra diversi ap-
profondimenti tematici per poter personalizzare la propria espe-
rienza museale. I modelli elaborati dall’analisi di reperti storici
possono diventare parte di scenograe, di ricostruzioni storiche
all’interno di videogame, documentari, lm e applicazioni multi-
mediali, possono essere riprodotti attraverso processi di stampa
tridimensionale, incrementando attraverso la loro duplicazione,
reale e digitale, la notorietà specica e la diffusione della cultura.
 
-

 

-




ting itself to the endless one. [4] Unlike
 
to the deterioration for usury and aging of
the material, so it requires interventions
aimed at conservation and operations
that allow the prevention of the historical
memory of its shape.
The digitization of natives American
heritage, as well as for the heritage in

opportunities that the digital offers to the
world of virtual museums.
If in the 1900s the concept of mu-
seum changes its face and is renewed3
3 Thanks, for example, to installations such
as, in Italy, we remember those of Carlo Scarpa who
    
Gallerie in Venice, and the pavilions that he created
for the Venice Biennale as the Pavilion of the art book
      
     -
 
former stables of the former Villa Reale in Milan, the
modular pavilion permanent INA, designed by Albini
   
the renovation project of the Castello Sforzesco by


space that was then spread throughout Europe.
Fig. 2 Disegni di studio
Fig. 2 Study drawings
3D Modeling & BIM
422
Attività di rilievo
Nel settore dei beni culturali la modellazione 3D reality ba-
sed costituisce oggi un’opportunità per la creazione di database
complessi funzionali all’archiviazione e allo studio dei reperti. Il
prototipo virtuale consente di preservare la memoria del patri-
monio storico e le operazioni di Reverse Modeling consentono di
confrontare i modelli digitali con i corrispettivi reali, anche me-
diante procedure di prototipazione.[6]
Il progetto di ricerca che il Laboratorio sperimentale DAda
Lab dell’Università di Pavia sta sviluppando è mirato alla de-
nizione di un iter metodologico per la creazione di modelli
che permettano di ottenere una varietà di risultati necessari a
rispondere a molteplici obiettivi. Per lo studio sono stati scelti
degli oggetti appartenenti ad una collezione privata4 di reperti
etnograci della popolazione dei nativi delle grandi pianure nord
     

from a dusty place due to the accumula-
tion of closed objects inside glass cases
becoming itself an exercise in composing,
a work of art container of art, now the
museum tends to dematerialize itself to
widen its spaces to new realities, digital
     
spaces made of links and paths usable by
the global network of the network. [5]
The museum is renewed with the in-
troduction of multimedia installations,
video, audio and three-dimensional sup-
ports that allow the user to interact with
the work of art by choosing from various
thematic insights to customize their mu-
seum experience.
The models elaborated by the analy-
sis of historical artifacts can become part
of scenographies, of historical recon-
structions within videogames, documen-

can be reproduced through three-di-
mensional printing processes, increasing
through their duplication, real and digital,
    
culture.
Fig. 3 La strumentazione utilizzata per il rilievo dei manufatti in ordine

(sopra) con i relativi risultati (sotto).
Fig. 3 The tools used for the survey of artefacts in order Artec Eva, Artec Spider,

results (below) .
Sessione 3D Modeling
423
3D Modeling & BIM
424
Americane, molto differenti per funzione, complessità geome-
trica, dimensione ed impreziositi da una ricca varietà di mate-
riali, in particolare: un copricapo, uno strumento musicale, e un
paio di calzari.5 Ogni oggetto data la differenza di dimensione e
di tipologia, ha richiesto l’applicazione di un iter metodologico di
acquisizione strutturato ad hoc per il caso. Del resto la geome-
tria freeform dei reperti ha condizionato la scelta tra diversi stru-
menti di acquisizione del dato per lo sviluppo delle operazioni di
Reverse Modeling con l’intento di ricreare virtualmente modelli
completi delle informazioni di forma e colore. Sono stati con-
frontati alcuni strumenti di acquisizione digitale tridimensionale
per l’individuazione di una metodologia standard, per la docu-
mentazione di tale patrimonio. A questo scopo lo stesso oggetto
è stato acquisito attraverso tre diversi tipi di scanner a luce strut-
turata (Artec Spider, Artec Eva e DAVID 3D) ed è stato condotto
un rilievo di tipo fotogrammetrico, successivamente comparato
con i modelli output generati dalle singole acquisizioni.
Le due tecnologie rmate Artec6 hanno un modus operandi
 

-

-

          
-


pelle stessa.
       -
         




      
      
Survey activity
Today the 3D reality based modeling,
-
tunity for the creation of complex databa-

The virtual prototype allows to preserve
the memory of the historical patrimony
and the Reverse Modeling operations al-
low to compare the models elaborated
with their constructive mechanisms also
for prototyping purposes.[6]
The research project that the experi-
mental laboratory DAda Lab of the Uni-
versity of Pavia is developing is aimed at

creation of models that allow to obtain a
variety of results necessary to meet mul-
tiple objectives. For the study have been
selected objects belonging to a private
collection4     
population of the great north American
plains, very different in function, geome-
tric complexity, size and embellished by
a rich variety of materials, in particular: a
war bonnet, a musical instrument, and a
pair of shoes.5
Each object because of the differen-
ce of dimension and typology in size and
type, required the application of a metho-
dological method of acquisition structu-
red ad hoc for the case. After all, the free-

choice between different data acquisition
tools for the development of Reverse
Modeling operations with the intention
of virtually recreating complete models
4 The owner of the collection is Sergio Su-
sani, an expert in the culture and ar t of Native Ame-
rican manufacturing.
      

elk and bison leather cap, royal eagle feathers (tail),
red exchange cloth (trade cloth), ermine fur applica-
tions and headband in leather decorated with Ve-
netian beads glass produced in Murano hand-sewn
with deer curtains. The musical instrument is a mu-

raw leather tanned to the brain sewn with curtains,
decorated with horsehair, woodpecker feathers and
small stones. The shoes are original Lakota Sioux
-
ther soles and upper in bison leather entirely covered
with Murano beads, curtains stitched directly on the
thickness of the leather itself.
Fig. 4 I primi risultati ottenuti da un’elaborazione
preliminare dei dati. In ordine, dall’alto: elaborazi-

mocassini acquisiti mediante fotogrammetria SfM; pre

del copricapo e del sonaglio.
Fig. 4
processing. In order, from above: processing by Agisoft
Photoscan software of the soles of moccasins acquired us-
ing SfM photogrammetry; pre-align the scans with DAVID
3D of the headgear and the rattle.
Sessione 3D Modeling
425
molto simile e prevedono che l’operatore inquadri la supercie
da rilevare con il dispositivo mobile che impugna: è l’utente a
manovrare lo scanner facendolo ruotare attorno all’oggetto, che
rimane immobile. Nel caso dello strumento DAVID 3D è l’og-
getto che viene fatto ruotare per mezzo di una pedana mobile
mentre lo scanner inquadra a campo sso quanto si vuole ac-
quisire. DAVID 3D7 necessita di una fase preliminare di calibra-
zione del sistema permettendo al software di impostare corret-
tamente i parametri per ottenere un dato che sia metricamente
corretto. L’oggetto viene posizionato di fronte ad un target, una
matrice di calibrazione, scelta in base alle dimensioni dell’oggetto
che si vuole scannerizzare. Tale matrice deve essere più grande
dell’oggetto dovendo superare circa del doppio le sue dimensio-
ni. La scansione avviene tramite la proiezione di pattern geome-
trici e luci strutturate sull’oggetto acquisendo così la morfologia
dall’analisi delle deformazioni delle geometrie proiettate. Da ul-
timo è stato condotto un rilievo fotogrammetrico SfM utilizzan-
    


       
        
             
        



of shape and color information. Some
three-dimensional digital acquisition to-
  
of a standard methodology for the docu-
mentation of this kind of heritage. For this
purpose the same object was acquired
through three different types of structu-
red light scanners (Artec Spider, Artec
Eva e DAVID 3D) and a photogramme-
tric survey was carried out, subsequently
compared with the output models gene-
rated by the single acquisitions.
The two technologies6 signed by Ar-
tec have a very similar modus operandi
and provide that the operator, in order to
frame the surface to be detected with the
mobile device that he is holding: is the
user to maneuver the scanner by rotating
it around the object, which remains im-
mobile. In the case of the DAVID 3D7 in-
6 The Spider model is based on blue light
    -
     
has a very accurate 3D data resolution from 0.1 to
    
 
mm. Artec Eva, unlike the Spider model uses a whi-
te light and has a single camera (1.3 megapixel 24
bits 16 frames per second), during each scan are
collected 2 million points for second with a preci-
     
Compared to the Spider model, it is possible to scan
larger objects having a linear area coverage greater


      
a monochrome CMOS sensor with a resolution of
        -
      
       
Fig. 5 Visualizzazione dell’errore generato da strumento Artec Eva a cau-
sa della rifrazione della luce sulle perline di vetro. Particolare della mesh
poligonale e della texture relativa elaborata dallo strumento.
 Visualization of the error generated by Artec Eva instrument due to the
refraction of light on the glass beads. Detail of the polygonal mesh and the
relative texture processed by the instrument.
3D Modeling & BIM
426
do un green screen come sfondo agli oggetti acquisiti per isolarli
dall’ambiente circostante Le nuvole di punti ottenute, e le relative
reti poligonali mesh dei modelli ricavati, sono state comparate;
in particolare la fase di acquisizione ha previsto un totale di 30
riprese di scansione con Artec Spider, 50 con Artec Eva, 12 con
DAVID-3D e un totale di 100 scatti fotograci per l’acquisizione
fotogrammetrica. La strumentazione a luce strutturata in fase di
acquisizione del dato necessita del supporto di appositi softwa-
re8 che, oltre a gestire la scansione, permettono di processare
in maniera preliminare i dati 3d attraverso operazioni di allinea-
mento delle singole scansioni.

Una prima analisi del dato prodotto è stata condotta espor-
tando i diversi risultati (modelli mesh ottenuti in automatico dal-
le nuvole di punti) in formato .obj ed importandoli all’interno del
software Geomagic Design X, confrontando così il diverso livello
di precisione ottenuto nella restituzione morfologica dei dettagli.
Nel caso del sonaglio il modello ottenuto dall’acquisizione con
         -


che permette la creazione del modello 3d dai dati scansione attraverso processi di
allineamento e fusione tra scansioni migliorando la qualità del 

strument, it is the object that is rotated by
a moving platform while the scanner fra-

acquire. DAVID 3D requires a preliminary
system calibration phase allowing the
software to correctly set the parameters
to obtain a data that is metrically correct.
The object is placed in front of a target,
a calibration matrix, that is chosen accor-
ding to the size of the object to be scan-
ned. This matrix must be larger than the
object in particular must exceed about
twice the size of the object. Scanning is
done by projecting geometric patterns
and structured lights on the object, thus
acquiring the morphology from the analy-
sis of the deformations of the projected
geometries. Finally, a SfM photogramme-
tric survey was carried out using a green
screen as a background in order to isolate
the objects from the surrounding environ-
ment The point clouds obtained, and the
related polygonal mesh of the obtained
models, have been compared; in particu-
lar, the acquisition phase involved a total
of 30 scan with Artec Spider, 50 with Ar-
tec Eva, 12 with DAVID-3D and a total
of 100 photographs for photogrammetric
acquisition. In the data acquisition phase
the structured light instrumentation re-
quires the support of special software8
with a short-focus lens and wide focal length. The
scanner is in stalled on a support, a simple tripod
with ball jointed head, equipped with a slide mecha-
nism for horizontal movements and a protractor for
the calibration of the camera’s camera angle.
       
Artec studio that allows operations of: auto-align,
      -
othing, and 3D editing. The DAVID-3D scanner, on
        
software which allows the creation of the 3D model
from the scan data through alignment and merging
processes between scans, improving the quality of
Fig. 6 Operazioni di Reverse Modeling:
integrazione ed ottimizzazione della
mesh per il modello del sonaglio e

di texture.
Fig. 6 Reverse Modeling operations for
the rattle model: integration and optimi-

complete texture model.
Sessione 3D Modeling
427
laser scanner David 3d è risultato il più soddisfacente, restituen-
do la totalità dell’oggetto e mantenendo un livello di dettaglio tale
da permettere la lettura delle incisioni presenti sulla pelle9.
Per i calzari la fotogrammetria SfM ha permesso di restitui-
re la complessità geometrica del materiale (perline in vetro) che
nell’acquisizione tramite laser a luce strutturata ha generato no-
tevoli errori a causa della rifrazione dell’impulso luminoso.10
Il rilievo del copricapo, probabilmente l’oggetto più complesso
tra quelli analizzati, ha visto risultati incompleti derivanti da siste-
mi hand held e un prodotto decisamente più convincente ottenu-
to mediante l’utilizzo del David- 3D11.
I modelli scelti sono stati sottoposti ad operazioni di ottimiz-
zazione del dato eliminando le porzioni superue e correggendo,
attraverso il comando , le mancanze individuate sulla su-
percie. I vuoti di ampiezza superiore (5-10 mm) sono stati rico-
struiti attraverso la realizzazione di “ponti di connessione” e, una
volta garantita la continuità del dato superciale, è stata prevista
una levigatura con eliminazione di features. Si sono riscontra-
te numerose criticità nell’esecuzione dei rilievi dovute, oltre alla
complessità della ripresa per coprire interamente l’oggetto a tutto
tondo, alla risposta strumentale in relazione alle caratteristiche
siche (crine o piumaggi dove si assottiglia estremamente la su-
percie di “contatto”) e cromatiche (superci traslucide o semi-
trasparenti) dei materiali. In particolare il fenomeno di rifrazione
della luce su materiali riettenti (come il metallo dei sonagli o il
vetro delle perline) ha causato errori sia nella generazione della
mesh che delle texture. È stato necessario provvedere al reinte-
gro delle porzioni mancanti unendo tra loro dati provenienti da
acquisizioni condotte per mezzo di strumenti diversi, effettuando
allineamenti delle scansioni per punti omologhi materializzati in
target esterni all’oggetto (nel caso di riprese statiche) o individua-
ti, quando presenti, nella geometria dei decori.12
Ottenuto il modello completo è stato necessario decimare l’e-
levato numero di poligoni per poter gestire il le all’interno dei
specici software di visualizzazione tridimensionale, prestando
attenzione a non perdere quelle informazioni necessarie a descri-
vere le qualità formali dell’oggetto. Ai singoli modelli sono state
riassegnate le texture generate in fase di acquisizione integrando
il dato spaziale con le informazioni relative al colore. La ricerca si è
 -

-

11 


 

that, in addition to managing the scan,
allows the preliminary processing of the
3D data through alignment operations of
the individual scans.
The production of reliable
models
      
was carried out by exporting the diffe-
rent results (mesh models automatically
obtained from point clouds) in .obj format
and importing them into the Geomagic
Design X software, thus comparing the
different level of precision obtained in
morphological restitution of the details.
In the case of the rattle, the model
obtained from the acquisition with a laser
scanner David 3d proved to be the most
satisfying, restoring the totality of the
object and maintaining a level of detail
that allows the reading of the incisions on
the skin.9
For the shoes, SfM photogrammetry
has allowed us to return the geometric
complexity of the material (glass beads)
which, in the acquisition by means of a
structured light laser, generated conside-
rable errors due to the refraction of the
light pulse10.
The survey of the headgear, probably
the most complex object among those
analyzed, has seen incomplete results
deriving from hand-held systems and a
the scan data through mesh correction operations,
and texture management tools.
 
   

10 The models of the shoes obtained by
SfM photogrammetric survey are characterized by


Fig. 7 Confronto tra modello reality based e
modello parametrico del sonaglio realizzato con

 Comparison between the rattle reality-based
model and the parametric model made with Revit
software.
3D Modeling & BIM
428
decidedly more convincing product obtai-
ned through the use of David-3D11.
The models have been submitted to
operations of optimization the data elimi-
-
     
-
ce. The voids of superior ampleness (5-10
11 The use of David-3D has allowed to
obtain a complete model that counts of a high qua-


posta come obiettivo l’inserimento di tali modelli all’interno di una
banca dati parametrica dove poter associare informazioni quali-
tative alle diverse congurazioni spaziali descritte dai modelli 3D.
Conclusioni, la creazione di una banca
dati parametrica
Al ne di costituire una banca dati informativa che non fosse
soltanto un contenitore statico di dati per la catalogazione, ma
che potesse costituirsi come uno strumento di qualicazione se-
mantica delle opere, si è tentato di associare al modello reality
Sessione 3D Modeling
429
based costituito da un sistema ordinato e discreto di punti e ma-
glie triangolari, un modello parametrico nel quale dati e qualità
spaziali fossero interconnesse.
La parametrizzazione degli oggetti ha comportato una ries-
sione circa i sistemi più appropriati di semplicazione sia delle
qualità morfologiche dei singoli oggetti, sia dei sistemi di lavora-
zione e “costruzione” del decoro. Come noto, seppur sia possibile
inserire un modello mesh all’interno di un software di gestione
BIM come Revit, questo non permette la modica dei parametri
dimensionali ma solo l’inserimento e l’associazione di parametri
non dimensionali come dati informativi sull’oggetto, immagini,
annotazioni ecc. In questi casi, è possibile scomporre il modello
creando una famiglia per ogni sotto elemento, per poi riassem-
blare, le singole componenti del modello ed associare a ciascuna
di queste le informazioni ritenute necessarie. [7]
Il modello così ottenuto, oltre a presentare una difcile gestio-
ne del dato all’interno del software a causa delle dimensioni in
termini di byte delle singole famiglie, risulta ne a se stesso e
non riapplicabile in futuro per la realizzazione di modelli di oggetti
appartenenti alla stessa categoria.[8] Nello specico i manufatti,
con le relative complessità morfologiche sono stati interpretati e
semplicati, nelle loro geometrie, costruendo l’archetipo dell’og-
getto stesso, ben individuabile per proporzioni, elementi, e com-
posizione spaziale, ma privo di riferimenti circostanziali sulla vita
“reale” dell’oggetto. In questo modo si compongono due modelli,
uno rivolto a duplicare e ripresentare il reale, l’altro a congurare
scenari di interazione tra dati, metadati e banche dati, utilizzan-
do “l’anima” dell’oggetto, il suo archetipo tridimensionale virtuale.
Per consentire a questi modelli di congurarsi come sistemi in-
formativi nella gestione dei database, le singole componenti del
manufatto vengono elaborate al ne di costituire una libreria pa-
rametrica tramite la quale poter indicizzare in maniera rapida gli
elementi che compongono l’opera. Tale modello va a descrivere
l’insieme delle macro-categorie in maniera che queste possano
essere parametrizzate in base alle caratteristiche dimensionali
del corrispettivo reale e che, nella loro totalità diano luogo ad una
congurazione unica ma anche ad un sistema leggero, in termi-
ni di byte, e facilmente gestibile. In tal senso i modelli sono stati
costruiti utilizzando direttamente il software Revit, creando per
ogni categoria di decoro la corrispettiva famiglia. È evidente che
trattandosi di oggetti artigianali, i singoli elementi che compon-
gono i diversi manufatti rappresenteranno sempre un unicum, ad
esempio si pensi alle piume d’aquila, pur appartenendo tutte alla
macro categoria delle piume ed essendo tutte apparentemente
simili tra loro osservando attentamente nello specico le singole
piume non risulteranno mai una uguale all’altra.
Partendo dal presupposto che risulterebbe difcile ricreare un
mm) have been reconstructed through the
creation of “connection bridges” and once
the continuity of the surface data has been
guaranteed, a smoothing with elimination
of features has been foreseen. Numerous
      -
tion of the surveys due, in addition to the
complexity of the shot to completely cover
the all-round object, to the instrumental
response in relation to the physical cha-
racteristics (horsehair or plumage where
the “contact” surface is extremely thin)
and chromatic (translucent or semi-tran-
sparent surfaces) of the materials. In par-
ticular, the phenomenon of refraction of
      
metal of rattles or the glass of the beads)
has caused errors both in the generation
of the mesh and the textures. For the rein-
tegration of the missing portions it was
necessary to combine data from acquisi-
tions conducted by different instruments,
through alignments of the scans for cor-
responding points materialized in targets
external to the object (in the case of static

geometry of the decorations. 12
Once the complete model was obtai-
ned, it was necessary to decimate the high
number of polygons in order to be able to
     -
mensional visualization software, taking
care not to lose the information necessary
to describe the formal qualities of the pro-
duct. The textures generated during the
acquisition phase have been reassigned to
the individual models, by supplementing
the spatial data with the information rela-
ted to the color. The main objective of the
research was to insert these models into a
parametric database where it is possible
to associate qualitative information with
the individual elements that make up the
object. The research topic was to insert
these models into a parametric database
where it is possible to associate qualitative
information with the different spatial con-

12 In particular, the drawings engraved on
the surfaces of the manufactured ar ticles have been
used as common points.
3D Modeling & BIM
430
modello parametrico di componenti così variabili come le piume.
Ogni macro categoria di decoro è stata modellata attraverso una
semplicazione estrema delle geometrie in maniera da poter uti-
lizzare gli elementi come abaco e indice degli elementi che vanno
a comporre il reperto. L’obiettivo è quello di ottenere un modello
che risulti realmente utile nella fase di gestione e catalogazione
della collezione, dal quale poter facilmente ottenere altri model-
li-oggetti appartenenti alla stessa categoria: i sonagli, i copricapi,
i calzari, ecc. con la possibilità di modicarne i parametri dimen-
sionali principali: lunghezza, larghezza, spessore, diametro.
L’i dea è qu ell a di creare , at tra ver so q ues ti m ode lli ghost, un
abaco per i diversi elementi della collezione ai quali poter associa-
re il modello reality based. L’unione dei due modelli permetterà di
assolvere le funzioni gestionali del sistema informativo parame-
trico e al contempo di descrivere qualitativamente e quantitativa-
mente le condizioni reali dell’oggetto e del suo stato conservativo,
riproducendo gli effetti del tempo e delle singolarità speciche.
Bibliography
[1] PARRINELLO, Sandro, PICCHIO, Francesca, (2017),
Databases and complexity. Remote use of the data in the
virtual space of reliable 3D models, in ARCHITECTURE AND
ENGINEERING, vol. 2: 27-36.
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Johan & Levi, Monza.
[6] GUIDI, Gabriele, RUSSO, Michele, BERALDIN, Jean-
Angelo, (2010), Acquisizione 3D e modellazione poligonale,
McGraw-Hill, Milano.
[7] PARRINELLO, Sandro, MIATTON, Chiara, (2017) Modelli
descrittivi per la gestione degli interventi di manutenzione sulla
facciata della basilica di San Michele a Pavia, in 3D MODELING
& BIM pp-260-277, Dei, Roma.
[8] SANTAGATI, Cettina, LO TURCO, Massimiliano, (2017)
From structure from motion to historical building information
modeling: populating a semantic-aware library of architectural
elements, in J. ELECTRONIC IMAGING VOL. 26.
Conclusion: the parame-
tric database creation
In order to set up an information data-
base that was not just a static container of
data for cataloging, but which could con-
stitute a semantic characterization tool for
works, it was attempted to associate with
the reality based model consisting of an
ordered and discreet system of triangular
points and meshes, a parametric model in
which spatial data and qualities were in-
terconnected.
The parameterization of the objects in-
-
-
phological qualities of the single objects,
and of the processing and “construction”
systems of the decoration. As is known,
although it is possible to insert a mesh
model within a BIM management softwa-
re such as Revit, this does not allow the
   
but only the insertion and association of
non-dimensional parameters as informa-
tion data on the object, images, annota-
tions etc. In these cases, it is possible to
break down the model by creating a family
for each sub-element, and then reassem-
ble the individual components of the mo-
del and associate to each one the informa-
tion deemed necessary. [7]
The model obtained in this way pre-
-
thin the software, due to the size in terms
of bytes of the single families, it is an end
in itself and not reapplicable in the future
for the realization of models of objects be-
longing to in the same category.[8]
    
morphological complexity, have been in-
     -
tries, building the archetype of the object
    
elements, and spatial composition, but
deprived of circumstantial references on
the “real” life of the object. In this way two
type of models are composed, one aimed
at duplicating and representing the real,
      -
raction between data, metadata and data-
Sessione 3D Modeling
431
bases, using the “soul” of the object, its virtual three-dimensional
archetype.
      -
stems in database management, the individual components of
the building are processed in order to constitute a parametric
library through which they can quickly index the elements that
made up the handiwork.
This model describes the set of macro-categories in this way
they can be parameterized according to the dimensional cha-
racteristics of the real counterpart and that, in their entirety, give

of byte, and easily manageable. In this sense, the models were
built using Revit software directly, creating for each category
the corresponding Revit family. It is evident that, being artisanal
objects, the single elements that made up the different products
will always represent a unique, for example the eagle feathers,
although all belong to the macro category of feathers and all see-

individual feathers will never be the same as the other.
-
del of components as variable as feathers. Each macro category of
decor has been modeled through a situation. The goal is to obtain
a model that is useful in the management and management of the
collection, from which it is easy to obtain other key objects in the
same category: rattles, headgear, shoes, etc. main dimensions: len-
gth, width, thickness, diameter with the possibility to modify the
main dimensional parameters: length, width, thickness, diameter.
The idea is to create, through these ghost models, an abacus
for the different elements of the collection to which associate
the reality based model which has the task of describing the real
conservation status of the object and reproduce the effects of

-
nagement functions of the parametric information system and
at the same time to qualitatively and quantitatively describe the
real conditions of the object and its conservative state, reprodu-

Bibliography
[1] PARRINELLO, Sandro, PICCHIO,
Francesca, (2017), Databases and
complexity. Remote use of the data in
the virtual space of reliable 3D models,
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Raffaello Cortina editore, Milano
[3] QUEAU, Philippe, (1993), Le virtuel:
Vertus et vertige, Champ Vallon Editions,
Ceyzérieu
[4] FOUCAULT, Michel, (2006), Utopie
Eterotopie, Cronopio, Napoli
[5] DUBOÿ, Philippe, (2016), Carlo
Scarpa: l’arte di esporre, Johan & Levi,
Monza
[6] GUIDI, Gabriele, RUSSO, Michele,
BERALDIN, Jean-Angelo, (2010),
Acquisizione 3D e modellazione
poligonale, McGraw-Hill, Milano
[7] PARRINELLO, Sandro, MIATTON,
Chiara, (2017) Modelli descrittivi per la
gestione degli interventi di manutenzione
sulla facciata della basilica di San Michele
a Pavia, in 3D MODELING & BIM pp-260-
277, Dei, Roma
[8] SANTAGATI, Cettina, LO TURCO,
Massimiliano, (2017)From structure from
motion to historical building information
modeling: populating a semantic-aware
library of architectural elements, in J.
ELECTRONIC IMAGING VOL. 26
3D Modeling & BIM
432
Sessione 3D Modeling
433
Workshop Board
Organizers
• Dipartimento di Storia, Disegno e Restauro dell’Architettura
• Corso di Laurea in Design, Comunicazione Visiva e Multimediale
Laboratorio di Disegno dell’Architettura e dell’Ambiente
Laboratorio di Computer Graphic
• Corso di Laurea in Disegno Industriale
Laboratorio di Atelier IV
• Master in “Building Information Modeling”
• Master in “Comunicazione dei Beni Culturali”
Nuove Fro ntier e
con il patrocinio
Partner
3D Modeling & BIM
Sponsor
Nuove Fro ntier e
Il volume raccoglie i contributi dei ricercatori, dei profes-
sionisti e degli operatori del settore, sullo stato della ricerca
nellambito del 3D Modeling &BIM.
È interessante vericare come, analizzando le Keywords
presenti nei contributi, siano presenti quelle più comuni e fondanti
il tema, come i termini BIM, HBIM, 3Dmodeling, VR, AR, Inte-
roperabilità. Allo stesso tempo si può constatare come gli autori
abbiano fatto emergere, con maggiore consapevolezza delle loro
centralità, nuove parole chiave, attingendo a volte a settori di stu-
dio aini, che nel loro insieme manifestano unaccelerazione nella
capacità critica di arontare il tema generale dellInformation
Modeling, individuandone le criticità e plasmandolo con innovati-
ve e ottimizzate funzionalità. Le nuove Keywords sono Level of
Reliability, Model checking, Combine Modeling, Algorithms
aided design, Complexity, Design analysis e Dataset.
Oltrepassando il livello percettivo-interpretativo delle parole
chiave, si entra nel merito dei contenuti, riordinando le tema-
tiche del digitale collegate alle attività di conoscenza, ideazione
e comunicazione dello spazio antropizzato. Procedendo dal
generale al particolare, si registra nellevoluzione delle attivi-
tà prima individuate una maggiore consapevolezza del ruolo
centrale dell’elaborazione digitale.
In particolare, appare sempre più evidente il superamento
del paradigma operativo del digitale utilizzato come strumento
di automazione di vecchie metodologie in favore del digitale
inteso come ausilio per la denizione di nuovi processi.
The book collects the contributions of researchers, profes-


It is interesting to check how, by analyzing the Keywords
present in the papers, there are the most common and foun-
ding the theme, such as the terms BIM, HBIM, 3Dmodeling,
VR, AR, Interoperability. At the same time we can see how the
authors have brought out new key words, with greater awa-

of study, which together manifest an acceleration in the critical
ability to tackle the general theme of Information Modeling,
identifying its criticalities and shaping it with innovative and
optimized features. The new “Keywordsare “Level of Reliabi-
lity, Model checking, Combine Modeling, Algorithms aided
design, Complexity, “Design analysisand “Dataset.
Going beyond the perceptive-interpretative level of the
keywords, we enter into the merits of the contents, rearran-
ging the themes of the digital connected to the activities of
knowledge, ideation and communication of the anthropized
space. Proceeding from the general to the particular, it is re-

greater awareness of the central role of digital processing.
In particular, the operational paradigm of the digital used as
an instrument for the automation of old methodologies in favor

increasingly evident.
... Regarding the collections, a first case study saw the experimentation of Native American craftsmanship 11 carried out on a widespread heritage. The research has been involved in the production of highly reliable models from which to develop useful considerations for the construction of information systems and digital databases for collections that unlike others are not collected in a single museum structure, but diffused among the various private collectors and not Americans and Europeans, and therefore the creation of a virtual museum system that allows to organize databases to try to gather such widespread heritage in a complex information system (Parrinello and Dell'Amico 2018). The aim is to preserve the specific qualities of each material, deformations, alterations and imperfections, working on the geometry of the polygonal mesh in order to decimate as much as possible the number of triangles without altering the functional qualities to achieve the objectives for the investigation. ...
Chapter
The paper through an excursus on the technological development of virtual fruition systems, intends to reflect on the methods of communication and dissemination of cultural heritage, taking as a reference part of the results of research recently conducted on some case studies. The museum, configured in its new immaterial form and no longer as an exclusively physical place, amplifies the availability of space open to visitors, revolutionizing its role as cultural mediator in the extension of a potential connective that increases the dynamics of social development. The present research was aimed at programming a methodological protocol for the documentation and the virtualization of museum assets, collections and architectural heritage of tourist interest, based on a new approach to fruition of the space and the work of art in it contained.
... Different kinds of information and media, such as video, audio tracks, photographs, descriptions and data sheets, were associated with a single object of the collection. These files constitute an archive made up of the large number of traditional materials of the Native American populations that are dispersed among numerous private collections today [11]. The data were collected on a website that, in addition to the history of the Native Americans, allows a visit to the digitalized collection ( Figure 9). ...
Article
Full-text available
The will to preserve and enhance cultural heritage imposes reflections on databases as containers of information for the accessibility of dispersed heritage. The aim of the research is to validate methodological approaches in order to create 3D models and information systems. These tools improve accessibility to the artifact, according to different interconnection channels, in order to overcome the physical limit imposed by location. Tangible and intangible heritage take the form of a metadata network throughout a critical analysis and elaboration of data. These files create a complex database containing 3D models rich in information that describe cultural systems. The digital survey is the starting point for the development of languages, signs and symbols. It transfers complex objects into virtual systems, developing a multidimensional dialogue capable of integrating actions and meanings. The interactivity of complex databases facilitates the accessibility and disclosure of data to a wide audience. It requires the establishment of representation systems based on the development of virtual environments.
Conference Paper
Full-text available
La presente ricerca tende a verificare le potenzialità rappresentative dei modelli parametrici al fine di valutarne l’efficacia sull’edilizia storica monumentale. I sistemi di rilevamento digitale, laser scanner o fotogrammetrici, producono nuvole di punti nello spazio dalle quali è possibile ridisegnare elaborati tecnici particolarmente affidabili anche in presenza di elementi decorativi e motivi ornamentali complessi. In maniera analoga è possibile ottenere modelli tridimensionali che, sfruttando le coordinate dei punti ottenute dal rilievo laser, rappresentano l’imperfezione e l’irregolarità dell’architettura reale. Il trasferimento di queste capacità descrittive all’interno dei modelli parametrici è una delle sfide legate all’esigenza di ottimizzare le procedure operative nell’ambito del restauro e della conservazione del patrimonio. A tal fine sono state indagate le modalità operative per costruire uno strumento di programmazione degli interventi e di rappresentazione della facciata del San Michele di Pavia, a partire da un rilievo architettonico digitale relazionato a diversi tipi di banche dati. La facciata della basilica è stata scelta per la particolare ricchezza di apparati decorativi, per l’irregolarità del paramento e per la presenza di degradi, soprattutto connessi all’umidità e all’esfoliazione del rivestimento, che compromettono la lettura dei fregi e dei bassorilievi. In questo contesto il rilievo acquista un duplice significato: ricostruire un’immagine dell’architettura, per fissarla nel tempo, e sfruttare la complessità dell’oggetto per testare le potenzialità della modellazione. Obiettivo ottenere un modello tridimensionale per rappresentare efficacemente l’oggetto reale sfruttando le potenzialità di parametrizzazione fornite dalla tecnologia BIM, con la quale è possibile combinare elaborati grafici e informazioni eterogenee in un unico ambiente virtuale. La nuvola di punti laser scanner viene scomposta e frazionata per produrre, tramite software di reverse modelling, un modello con superfici poligonali (mesh) che, importato in Revit, costituisce la base del modello BIM associato ad una serie di parametri descrittivi o geometrici. La definizione di un workflow operativo per la produzione del modello parametrico ha permesso di sviluppare considerazioni comparative con strumenti GIS e casi studio analoghi per trarre considerazioni circa la funzionalità di tali sistemi rappresentativi dell’architettura storica
Article
In recent years, we have witnessed a huge diffusion of building information modeling (BIM) approaches in the field of architectural design, although very little research has been undertaken to explore the value, criticalities, and advantages attributable to the application of these methodologies in the cultural heritage domain. Furthermore, the last developments in digital photogrammetry lead to the easy generation of reliable low-cost three-dimensional textured models that could be used in BIM platforms to create semantic-aware objects that could compose a specific library of historical architectural elements. In this case, the transfer between the point cloud and its corresponding parametric model is not so trivial and the level of geometrical abstraction could not be suitable with the scope of the BIM. The aim of this paper is to explore and retrace the milestone works on this crucial topic in order to identify the unsolved issues and to propose and test a unique and simple workflow practitioner centered and based on the use of the latest available solutions for point cloud managing into commercial BIM platforms.