Odkrywanie przeszłości dzięki skanowaniu rzeczywistości

Autorzy: Renata Barradas Gutiérrez, Josep M. Puche Fontanilles, Pau de Solà-Morales

Starożytne rzymskie miasto Tarraco, dzisiejsze miasto Tarragona, w regionie Katalonii w północno-wschodniej Hiszpanii, jest najstarszą osadą rzymską na Półwyspie Iberyjskim i było niegdyś stolicą półwyspu. Architektoniczne pozostałości chwalebnej przeszłości Tarragony obejmują między innymi ruiny, cyrk, teatr i amfiteatr. Ten zespół archeologiczny został zbudowany 2000 lat temu i od 2000 roku jest częścią światowego dziedzictwa UNESCO.

Kataloński Instytut Archeologii Klasycznej (ICAC) i Szkoła Architektury URV (ETSA) połączyły wysiłki w projekcie ARREL należącego do programu RecerCaixa, aby badać, chronić i przekazywać kulturowe bogactwo przeszłości Katalonii z użyciem najnowocześniejszych technologii skaningu laserowego Leica Geosystems i unikalnego rozwiązania do skanowania kinematycznego Pegasus:Backpack.

Zaangażowany zespół archeologów biegle przekształca chmury punktów i cyfrowe obrazy HDR w modele 3D CAD. Te umiejętności, w połączeniu z ich dogłębną wiedzą historyczną i archeologiczną, pomogły odkryć i zrozumieć tajemnice tego rzymskiego miasta, które niegdyś służyło jako wzór dla stolic prowincji w pozostałej części Cesarstwa Rzymskiego.

Spoglądając z szerszej perspektywy

Szczegółowy cyfrowy model 3D to rekonstrukcja rzeczywistości umożliwiająca badanie określonej przestrzeni.

Trójwymiarowe cyfrowe modele rzymskiego cyrku, dużego plenerowego miejsca dla wyścigów rydwanów i wyścigów konnych, uzyskane z chmur punktów, były podstawą do zbadania i zrozumienia początkowego stanu i transformacji, jakie ten obiekt doświadczył podczas dwóch tysiącleci.

"Rozwiązania skaningu laserowego firmy Leica Geosystems pozwalają nam na cyfrową wizualizację i zrozumienie złożonej rzeczywistości tego czterohektarowego terenu zajmowanego przez rzymski cyrk, znajdującego się dziś na starym mieście w Tarragonie, który stanowił prawdziwe wyzwanie dla rzymskiej inżynierii i który jest intensywnie zmieniany w wyniku działań prowadzonych od V wieku", powiedział Josep M. Macias Solé, starszy badacz w ICAC.

Modele 3D wygenerowane na podstawie chmur punktów pomogły zespołowi specjalistów:

• Zrekonstruuować cyfrowo rzymski cyrk, a nawet zlokalizować części, które umykają ludzkiemu oku.
• Zinterpretować elementy konstrukcji, aby przetestować hipotezę dotyczącą pojemności cyrku i logikę stojącą za jego pierwotną budową i późniejszymi budynkami.
• Rozszyfrować rozwój lokalnego krajobrazu na przestrzeni wieków, aby określić, w jaki sposób ta rzymska budowla wpłynęła na układ urbanistyczny miasta w czasach średniowiecza i nowożytnych.

Złożyć elementy razem za pomocą skanowania kinematycznego

Struktura, która początkowo służyła jako cyrk rzymski, uległa głębokim zmianom architektonicznym na przestrzeni lat, a obecnie jest umieszczona i ukryta w miejskim krajobrazie Tarragony. Cyrk rzymski, znajdujący się w centrum miasta, udostępnia powierzchnie wystawiennicze dla zwiedzających, jednak stare podziemia, które podtrzymują scenę, służą dziś jako struktury mieszczące bary, restauracje, a nawet prywatne rezydencje.

Podjęto kilka prób zdigitalizowania rzymskiego cyrku przy użyciu całej generacji skanerów laserowych Leica Geosystems, począwszy od C5 i C10, po jedną z najnowszych technologii skanowania laserowego - Leica P30. ICAC i ETSA zwieńczyły te wysiłki platformą sensorową do skanorzewania czywistości, która ujednoliciła wszystkie poprzednie skany –Pegasus:Backpack.

Wszystkie widoczne części rzymskiego cyrku zostały udokumentowane za pomocą skanerów laserowych. Pegasus:Backpack umożliwił jednak uchwycenie każdego kroku wszystkich ulic i fasad starego miasta Tarragony, które znajdują się na terenie zajmowanym przez rzymski cyrk. Wykorzystanie tego unikalnego rozwiązania do skanowania rzeczywistości ułatwiło również graficzną integrację współczesnej i starożytnej architektury miasta w jeden model.

„Pegasus:Backpack oferuje nam tę wielką zaletę, że jest w stanie pokryć obszary, które w innym przypadku byłyby bardzo kłopotliwe i bardzo drogie w digitalizacji, gdyby wykorzystano tradycyjne systemy geodezyjne. Dzięki temu narzędziu mogliśmy wyeliminować większość prac terenowych, a następnie przetworzyć dane i dopasować je do innych projektów, które wykonaliśmy w celu kompleksowej dokumentacji tego całego obszaru” powiedział Macias Solé.

„Cały ten proces pozyskiwania danych z milimetrową dokładnościa był niezwykle sprawny i skuteczny, a my zawsze mogliśmy liczyć na wsparcie techniczne i ciągłe doradztwo ekspertów Leica Geosystems.”

Łączenie dyscyplin

Pozostałości archeologiczne cyrku rzymskiego są świadectwem architektury oraz planowania rzymskiego i dostarczają schematów, jak ta starożytna konstrukcja rozwijała się i przekształcała historię oraz krajobraz Tarragony z każdym stuleciem.

Dokumentacja 3D miejsca dziedzictwa kulturowego w Tarragonie umożliwiła archeologom z ICAC i studentom architektury z ETSA opracowanie:

• Urbanistyki historycznej
• Pedagogii i muzealnictwa dziedzictwa historycznego
• Badań archeologicznych
• Planów katastralnych i systemu zarządzania dziedzictwem historycznym

Skanowanie rzeczywistości za pomocą skaningu laserowego otwiera drzwi tam, gdzie specjaliści z kilku dyscyplin, takich jak archeologia i architektura, mogą gromadzić dane, aby badać, mapować, monitorować i chronić dowolny budynek lub zasób. Jak widać w Tarragonie w Hiszpanii, rozwiązania Leica Geosystems pomagają profesjonalistom zwiększyć wydajność i dokładność w opracowywaniu, udostępnianiu i ocenie informacji.