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Effettuare scansioni laser 3D nelle zone più remote del Nepal

Leica RTC360 sul tetto del Samling Gompa – Fonte: Peter Bauer

Preparare gli strumenti più adatti

“Per raggiungere i paesi dell'Alto Dolpo bisogna prendere due aerei, organizzare una carovana e camminare per alcuni giorni trasportando gli strumenti con animali da soma" spiega Peter Bauer, assistente universitario e dottorando alla Università di Graz. Sebbene in passato esistessero già misurazioni di questi siti, queste venivano misurate con metri a nastro e appunti manuali o, nella migliore delle ipotesi, con una stazione totale. Quando la spedizione congiunta annunciò che avrebbero utilizzato uno scanner laser e un drone, i ricercatori furono accolti con grande entusiasmo. "Abbiamo dovuto essere molto cauti nel pianificare quali attrezzature e strumenti portare", ha precisato Bauer.
“Il Leica RTC360 è stato il nostro scanner preferito perché è facile da trasportare ed è molto leggero, è stato un buon compromesso tra la Leica ScanStation P50, ma troppo grande per questa spedizione, e un Leica BLK360. BLK360 sarebbe stato ottimo per le piccole aree interne, ma abbiamo trovato RTC360 molto migliore per le estese scansioni esterne che avremmo dovuto eseguire."


Mesh 3D textured del tempio Gamotsche – Fonte: Peter Bauer

Eseguire scansioni perfette con solo una possibilità

Mentre la cattura della realtà e la modellazione 3D sono diventate un modo comune di procedere, in Nepal non lo è. Ma questo progetto ha permesso di semplificare il lavoro e la chiave per superare le molteplici sfide è stata la potenza della registrazione sul campo e le funzionalità dell’app per dispositivi mobili Leica Cyclone FIELD 360. Il team del progetto aveva una sola possibilità per risolvere i vari problemi problemi e le soluzioni adottate hanno fatto la differenza.
Questo progetto durato 2 mesi è stato eseguito in aree con energia limitata e senza connessione Internet; aspetti che la maggior parte dei professionisti danno per scontati. Con l'aiuto di Leica Cyclone FIELD 360, le scansioni sono state registrate progressivamente passando da un ambiente all'altro.
Ulteriori passaggi vengono poi eseguiti utilizzando in Cyclone REGISTER 360 PLUS su un laptop Sarebbe stato estremamente difficile portare a termine un lavoro con i vecchi metodi tradizionali: misurazioni ad hoc con metri a nastro, schizzi, stazioni totali e appunti sul campo; il tutto da compilare e analizzare una volta tornati a casa. Con gli scanner di precedenti generazioni erano necessari ulteriori passaggi per registrare le nuvole di punti e vincolare i target. Questi passaggi venivano eseguiti successivamente in ufficio.
Ciò significava che errori e omissioni non sarebbero stati individuati finché non fosse stato troppo tardi. E in questo caso tornare indietro non era un’opzione praticabile: tutto doveva andare bene la prima volta.


Ufficio improvvisato all’interno del tempio di Nezar (Bijer) – fonte: Peter Bauer

Pianificare le scansioni

Il passo iniziale, prima di procedere con le scansioni, è stato quello di organizzare un piano per stabilire le rilevazioni da eseguire da terra e dall’alto. "Questi siti dovevano essere studiati per determinare la stabilità strutturale di muri, colonne e pilastri. E in modo molto preciso rispetto a tutti gli altri elementi architettonici”. In ogni sito, bisognava eseguire circa 50 configurazioni di scansione per l'interno di ciascun monastero, con altre 50 all'esterno, che richiedevano circa 3,5 GB di dati di nuvole di punti per ciascuna configurazione.


Registrazione sul campo delle scansioni Gamotsche con Cyclone REGISTER 360 PLUS – Fonte: Peter Bauer

"Con Cyclone FIELD 360 abbiamo potuto registrare automaticamente le scansioni l'una con l'altra mentre procedevamo secondo quanto stabilito e potuto taggare gli obiettivi sul campo, il che ci è stato di grande aiuto per la post-elaborazione perché non potevamo importare subito tutti gli altri set di dati." Successivamente, il team ha prodotto modelli di mesh e di texture da trasmettere agli architetti per eseguire l'indagine strutturale, caricando i modelli nel proprio software per l'analisi. "La possibilità di esportare file di dati in formato standard ha funzionato bene per il nostro obiettivo principale", ha affermato Bauer. "Per creare un modello 3D e quindi più derivati." Si temeva anche per gli interni poco illuminati. "L'RTC360 ha potuto acquisire molti dettagli, anche in condizioni di scarsa illuminazione. Siamo riusciti a fornire quel minimo di luce necessaria con le torce da elmetto di cui eravamo dotati, riflettendole con fogli di plastica a bolle, riuscendo così ad ottenere i risultati sperati.”


I residenti locali sono rimasti colpiti dai modelli mesh con texture 3D e li hanno riconosciuti come una risorsa preziosa per aiutare a inventariare e preservare i loro tesori culturali – Fonte: Peter Bauer

Un ponte tra le culture

Questi sono tra i siti più sacri della regione, con un profondo significato culturale e un senso di identità e orgoglio per i residenti locali. Anche se i ricercatori in visita vengono accolti in modo più amichevole rispetto ai turisti, il team ha ritenuto di dover procedere con il massimo rispetto e assicurare ai residenti, ad esempio, che le scansioni non avessero catturato dettagli sensibili. "Ci sono stati problemi con i furti in alcuni siti, e la gente del posto non vuole che i contenuti preziosi dei loro templi vengano trasmessi al mondo", ha detto Bauer.
“Tuttavia, non appena siamo riusciti a mostrare rapidamente i modelli 3D, la gente del posto ha subito compreso che sono un ottimo strumento per aiutare a inventariare, documentare e preservare i loro tesori culturali”.