Innovazione, ‘gemello digitale vivo’ per il Parco Archeologico Appia Antica

Un gemello digitale vivo in 4D per racchiudere e custodire ogni angolo – e ogni bellezza- del Parco Archeologico dell’Appia Antica in un mappa super-tech, un Atlante moderno che si estende nel tempo passato e futuro a n-dimensioni. Lo studio è già cominciato ed a realizzarlo sono il Parco Archeologico dell’Appia Antica (Paaa), istituto autonomo del Ministero della Cultura, e il Politecnico di Milano che hanno avviato un vasto progetto “organico e sistematico di rilievo e digitalizzazione” nel territorio del Parco. L’obiettivo è dare forma a un Atlante geografico moderno che si configura come ‘living digital twin 4D’, cioè gemello digitale vivo, un modello destinato a esperti, curatori e fruitori, da accrescere e monitorare nel tempo ed il lavoro è svolto dal laboratorio interdisciplinare di rilievo e rappresentazione GIcarus-AbcLab (Hbim-Gis-Sdi-Xr) del PoliMi con il coordinamento del Paaa.

Il Parco archeologico dell’Appia Antica è stato istituito nel 2016 ed è “un territorio di straordinario interesse che rappresenta l’area urbana tutelata più estesa d’Europa, con 4.500 ettari di paesaggio con aree archeologiche che si susseguono e costeggiano gli oltre 16 chilometri della Via Appia Antica ‘Regina Viarum’, un vero museo all’aperto, un patrimonio mondiale che si prepara alla candidatura Unesco” scandisce Simone Quilici, direttore del Paaa del Ministero della Cultura. A riferire i vari step dell’innovativo progetto è Stefano Roascio, Paaa archeologo responsabile dei complessi Cecilia Metella e Acquedotto Claudio, che spiega come “in meno di un anno, sono stati digitalizzati i primi complessi e infrastrutture romane: l’Acquedotto imperiale Claudio-Anio Novus – segmento in Tor Fiscale -, un tratto di 11.7 chilometri della via Appia Antica – da Capo di Bove a Frattocchie-, la Tomba di Cecilia Metella, la Villa imperiale dei Quintili, oltre ad alcune sculture museali per la ricollocazione virtuale”.

Ne è nato un primo vero e proprio “Atlante geografico digitale 4D” di oltre 200.000 immagini e 20 Tera di dati e modelli, dove poter estrarre le informazioni correlate ai modelli tridimensionali generati su tutti i complessi rilevati e georiferite nello spazio geografico del Parco. “Un gemello digitale vivo (digital twin) che – sottolinea Raffaella Brumana GIcarus AbcLab del Politecnico di Milano – si estende nel tempo passato e futuro a n-dimensioni, fatto da modelli informativi a supporto dei progetti e del monitoraggio conservativo, dei piani di vulnerabilità sismica, collegabile a sensori Iot wifi: implementabile, aggiornabile e interrogabile, consente correlazioni sincroniche e diacroniche, aggiunge conoscenza via via che cresce. Ri-usabile per la divulgazione dei contenuti e la fruizione interattiva, immersiva e da remoto”.

Un rilievo di elevata precisione – basato su laser scanner terrestri (Tls) e portatili (Mms – Mobile Mapping System), fotogrammetria terrestre e aerea, droni, camere sferiche e sensori multispettrali – ha consentito di ottenere un modello parametrico a oggetti integrato da ortofoto in scala media 1:20 (accuratezza media di 3-5mm, risoluzione pixel terreno 2mm). Il modello proposto dal Politecnico di Milano va oltre il rilievo: smonta la continuità dello spazio rilevato in oggetti. “Costruisce un modello informativo Hbim (Heritage Building Information Modelling) che si adatta alla complessità attraverso una modellazione matematica a ‘oggetti’ per singoli componenti orientati ad ambienti interattivi di ultima generazione Xr (eXtended Reality) dove la forma diventa conoscenza” conclude Fabrizio Banfi, ricercatore del GIcarus AbcLab.

Il risultato del lavoro è un modello Scan-to-Hbim a 4 dimensioni – spazio e tempo – correlato via via a informazioni storiche, ai materiali, come ai sensori di monitoraggio, per il controllo nel tempo, di dissesto e degrado, per analisi strutturali (Bim-to-Fea): associato al Gis-Geographic Information System, la piattaforma Hbim consente di comparare le tecniche costruttive succedutesi nei secoli, modellate fino alle unità stratigrafiche, fino ai conci lapidei di ‘piperino’ degli acquedotti con le unità in laterizio dei restauri, o fino alle pietre dei ‘basolati’ e ‘crepidines’ della via Appia“, uno strumento di lavoro, spiegano i ricercatori, “che aiuta a quantificare area e volume degli elementi a supporto di analisi di costo e computi”. Gli studiosi evidenziano che uno dei vantaggi del Hbim è quello di “funzionare nel tempo come una calamita, evitando la diaspora delle informazioni che, una volta raggiunto il culmine conoscitivo di ricerche e restauri, iniziano una inesorabile dispersione, a decremento degli interventi futuri e potenzialità comunicative”.

Il progetto prevede – grazie a nuovi livelli di interoperabilità, immersività e linguaggi informatici – lo sviluppo di una piattaforma interattiva Xr per la divulgazione da remoto (Vr-Ar-Mr) di tutti i contenuti che sarà sperimentata man mano che i prodotti della digitalizzazione saranno disponibili, che consentirà anche di ricollocare virtualmente le collezioni vicine e lontane, le sculture digitalizzate, e di simulare porzioni scomparse, a partire dalle tracce rilevate, per aiutarne la comprensione con una postazione ai Quintili. Tutte le attività, per le rispettive competenze, sono state coordinate dal Direttore del Paaa, l’architetto Simone Quilici, insieme al personale tecnico scientifico del parco, in particolare gli archeologi Stefano Roascio, Francesca Romana Paolillo, gli architetti Luigi Oliva, Clara Spallino, Aura Picchione, Michele Reginaldi e Raffaella Rocchetta, la restauratrice Sara Iovine. Per il Politecnico di Milano sono coinvolti il Dipartimento Abc, GIcarus-rete AbcLab AbcLlab (Hbim-Gis-Sdi-Xr), i Responsabili Scientifici sono Raffaella Brumana e Mattia Previtali (Geomatics – Icar06), Fabrizio Banfi (Representation of Architecture – Icar17). Hanno collaborato al lavoro Fabio Roncoroni, Chiara Stanga, Dario Attico, Luca Bertola e Marzia Gabriele.