Il Progetto Michelangelo Digitale
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Il Progetto Michelangelo Digitale |
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(piu recente)
Recenti miglioramenti nella tecnologia laser, insieme a nuovi algoritmi per la elaborazione di immagini sviluppati a Stanford, ci hanno permesso di ottenere riproduzioni digitali fedeli ed accurate delle forme e dei colori delle superfici esterne di numerosi oggetti fisici. Possibili esempi sono la riproduzione di parti di macchinari, di oggetti d'arte, modelli per la produzione industriale, effetti speciali cinematografici e produzione di videogiochi.
Come applicazione di questa tecnologia, un gruppo composto da 30 persone tra professori, staff tecnico e studenti, provenienti dalle università di Stanford e di Washington, hanno passato l'anno acccademico 1998-99 in Italia per effettuare la scannerizzazione delle sculture e di alcune strutture architettoniche realizzate da Michelangelo. Come progetto complementare, abbiamo anche scannerizzato i 1163 frammenti della Forma Urbis Romae, la gigantesca mappa marmorea della Roma antica.
Le finalità di questo progetto sono accademiche e culturali. Questo lavoro è finanziato dalla Stanford University, dalla Interval Research Corporation, e dalla Paul G. Allen Foundation for the Arts.
Il progetto ha avuto inizio nel Gennaio del 1997. In circa due anni, abbiamo progettato, costruito e collaudato un laser rangefinder e l'intelaiatura meccanica da utilizzare nella scansione di grandi statue. I requisiti del progetto erano esigenti; volevamo essere in grado di riprodurre le incisioni di dimensioni millimetriche lasciate dal cesello di Michelangelo, volevamo riprodurle da una distanza di sicurezza, e volevamo raggiungere la sommità del David di Michelangelo, posto ad una altezza di circa 7 metri. Foto dello scanner realizzato, fabbricato per noi dalla Cyberware di Monterey, California, si trovano in fondo a questa pagina. Per tutti i punti non facilmente raggiungibili (chiaramente non è possibile muovere le statue), abbiamo portato in Italia un braccio meccanico e un piccolo scanner laser a triangolazione realizzati da Faro Technologies e 3D Scanners Ltd. Infine, per poter riprodurre l'architettura delle sale dove sono custodite le statue di Michelangelo (in particolare la Cappella Medicea, progettata da Michelangelo), abbiamo portato con noi uno scanner laser di tipo "time-of-flight" (in grado di misurare distanze sulla base del tempo impiegato dalla luce laser per raggiungere un oggetto e tornare indietro) prodotto da Cyra Technologies. Tutti i tre sistemi sono in grado di registrare dati a colori ad alta risoluzione.
La fase operativa del progetto, da Settembre 1998 a Giugno 1999, ha consistito nella scansione delle statue. A questo scopo, il prof. Marc Levoy e Brian Cureless, il dr. Kari Pulli e 14 studenti si sono trasferiti in Italia per periodi variabili da qualche settimana ad un anno. I primi 4 mesi (dalla metà di Settembre alla metà di Gennaio) sono stati impiegati per organizzare un laboratorio di Computer Grafica a Firenze, per montare e testare gli scanners, e per scrivere il software necessario. I 5 mesi successivi ( dalla metà di Gennaio alla metà di Giugno) sono stati passati muovendoci di museo in museo, digitalizzando le opere d'arte per mezzo dei nostri scanners, e inviando i dati al laboratorio per le fasi di post-elaborazione. Durante questo periodo di intensa attività, abbiamo scannerizzato 10 stature: il David, i 4 Prigioni e il S. Matteo, tutti situati nella Galleria dell'Accademia a Firenze, le 4 statue allegoriche (Il Giorno, La Notte, l'Alba e il Crepuscolo) nella cappella Medicea, sempre a Firenze, e la struttura architettonica di entrambi i musei. Il nostro staff è risultato aumentato durante il semestre invernale (Gennaio-Marzo) per la presenza di 13 studenti dallo "Stanford Overseas Studies Center". Formalmente, questi studenti stavano seguendo il corso CS149-Laboratorio di Computer Grafica. Ciascuno ha dedicato molto tempo al progetto - il David è stato scannerizzato solo di notte, e sono state necessarie qualità insolite per un accademico - il gantry pesava "1800 pounds", ed ha dovuto essere montato ogni volta che ci siamo spostati in un altro museo. Ma il lavoro era stimolante.
Anche se il nostro obiettivo principale era quello di scannerizzare le opere di Michelangelo, siamo stati coinvolti in diversi altri progetti durante l'anno. Uno di questi è stato la digitalizzazione della Forma Urbis Romae, una gigantesca mappa della Roma antica incisa su lastre di marmo circa nel 200 A.D. La mappa è ridotta in frammenti - più di 1000 - e ricomporla è uno dei grandi problemi irrisolti della archeologia. Fortunatamente, i frammenti hanno spessori di parecchi "inches", e le superfici rotte danno delle forti indicazioni tridimensionali su come ricomporre insieme questi pezzi. Supponiamo di scannerizzare questi frammenti: sarebbe possibile scrivere un software capace di "risolvere il puzzle"? Noi ci stiamo provando. Per ottenere i dati necessari, abbiamo spostato le nostre apparecchiature a Roma, abbiamo aggiunto un altro scanner da tavolo acquistato a Palo Alto, e durante una maratona di scannerizzazione durata tre settimane, 24 ore su 24 durante i mesi di Maggio e Giugno, abbiamo digitalizzato ciascun frammento.
Il risultato principale di questo progetto è un set di modelli geopmetrici tridimensionali, uno per ogni statua, strutture architettoniche, o frammenti della Forma Urbis, che specificano forma e colore della loro superficie esterna. Nei mesi (forse anni) a venire elaboreremo i dati che abbiamo ottenuto, e nel caso della Froma Urbis cercheremo di assemblare la mappa. Il nostro progetto è di rendere questi modelli liberamente disponibili alla comunità scientifica per scopi di ricerca. Un uso commerciale di questi modelli non è escluso, e se ne potrebbero immaginare molti, ma per il momento non c'è nessuno progetto.
Numero di oggetti scannerizzati 10 statues + 2 buildings + 1,163 map fragments Più piccolo e più grande oggetto acquisito 1 inch (map fragment) and 23 feet (the David) Risoluzione spaziale dei dati 0.29mm for geometry, 0.125mm for color Complessità del più grande set di dati 2 billion polygons + 7,000 images (the David) Dimensione del più grande set di dati 32 gigabytes (the David) Dimensione totale dei dati 250 gigabytes Dimensione del più grande scanner 24 feet tall, 1800 pounds Peso complessivo dell'equipaggiamento trasportato in Italia 4 tons Numero di persone coinvolte 32 (not including subcontractors and collaborators) Tempo medio per la scannerizzazione di una statua 1 week (except the David, which took 1 month) Tempo totale per la scannerizzazione 5,000 man-hours Tempo medio impiegato per elaborare i dati 4,000 man-hours (so far) Costo del progetto $2,000,000
Attenzione: Per una visione d'insieme del Progetto Digitale Michelangelo, prima uno potrebbe dare un'occhiata all'articolo scritto per lo Stanford Campus Report, e poi al file delle domande più chiesto, e poi a un articolo tecnico presentato alla conferenza 3D Digital Imaging and Modeling '99. Uno potrebbe anche vedere la poster che descive il Progetto, e le immagini di tutto quello che si sta scannerizzando.Desideriamo inoltre informare i lettori che, a parte l'articolo pubblicato sullo Stanford Campus Report, pubblicato dall'università di stanford, gli articoli sopra citati non sono stati scelti da noi, nè ne è stata controllata l'accuratezza. alcuni di essi, ed anche altri articoli comparsi sui giornali ma non compresi nella lista della nostra pagina web, contengono errori nelle citazioni e nell'interpretazione dello spirito del progetto. Vi preghiamo di leggerli con cautela.
Stanford Computer Graphics Laboratory
Piazza Santa Maria Sopr'Arno 1
50125 Firenze, Italia
Tel: +39(055)2268053
Fax: +39(055)2469150Come arrivare al nostro laboratorio
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Due anni
di sviluppo |
Un palazzo lungo
il fiume Arno |
Il nostro laboratorio
di grafica |
Il nostro scanner principale
arriva al laboratorio |
Cominciamo nella
Galleria dell'Accademia |
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Nostra prima statua -
S. Matteo |
Cominciamo
il David |
Finiamo
il David |
Un model della
testa del David |
Immagini in colore
del David |
Other interesting
body parts |
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Scannerizziamo la
Cappella Medicea |
Un "campo di luce" della
Notte di Michelangelo |
Scannerizziamo la
Forma Urbis Romae |
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Una villa
à Firenze |
Una visita al'attico
del Duomo |
Una visita alle cave di marmo
a Pietrasanta |
Imparando
scolpire |
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Figura 1: Pranzo presso Il Fornaio,
Palo Alto, California, 29 Maggio 1998
Da sinistra verso destra:
Marc Levoy, Szymon Rusinkiewicz, Sean Anderson, David Koller, Lucas
Pereira,
Alex Roetter, Jeremy Ginsberg, Matt Ginzton, Kari Pulli, John Gerth.
Figura 2: Imballaggio dell'attrezzatura,
Palo Alto, California, 2 Settembre 1998
In senso orario da in basso a destra:
Sean Anderson, Lucas Pereira, Marc Levoy, David Koller,
John Gerth, Kari Pulli, Szymon Rusinkiewicz.
Questa è stata una delle tre spedizioni effettuate.
Figure 3: Prepariamo a scannerizzare il David,
Galleria dell'Accademia, Firenze, 15 Febraio 1999
Da sinistra verso destra: Kathryn Chinn, Jeremy Ginsberg, Sean Anderson, Lucas
Pereira, Dan Perkel, Matt Ginzton, Alex Roetter, Wallace Huang, Maisie Tsui,
Marc Levoy, David Koller, Unnur Gretarsdottir, Kari Pulli, Alana Chan, Dana
Katter, Daniel Wood, Rahul Gupta, Szymon Rusinkiewicz, Brian Curless, Jelena
Curless, James Davis.
Figure 4: Prepariamo a scannerizzare la Forma Urbis,
Terme di Caracalla, Roma, 13 avril 1999.
Da sinistra verso destra: Jonathan Shade, David Koller, Kari Pulli, Sean
Anderson, Marc Levoy Lucas Pereira, Szymon Rusinkiewicz, James Davis, Maisie
Tsui.
Notizia: Questi modelli elaborati al computer, immagini computerizzate, e fotografiche sono proprietà del Progetto Digitale Michelangelo e la Soprintendenza Per I Beni Artistici e Storici per le Province di Firenze, Pistoia e Prato. Non possono essere copiati, scaricati da internet su un file, inviati, o riprodotti in nessuna forma, incluso la posta elettronica o il web, da nessuna persona per nessun motivo, senza un permesso scritto da Marc Levoy, il direttore del progetto. Eventuali usi commerciali esigono anche il permesso scritto dalla Soprintendenza.