La trasparenza del dato archeologico 3D: stato dell arte su software e formati aperti

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1 La trasparenza del dato archeologico 3D: stato dell arte su software e formati aperti E. Demetrescu CNR ITABC

2 Il lavoro sul campo dell archeologo e dell architetto (nel campo del digitale): Restituzione (reality based models) Acquisizione, post-processing, visualizzazione Ricostruzione (non reality based models) Studio, modellazione, visualizzazione

3 L asset digitale (restituzione e ricostruzione) Dovrebbe conservare le informazioni utili a rileggere la storia della sua produzione Dovrebbe poter essere condiviso e riutilizzato, anche in vista di una sua conservazione futura

4 La trasparenza del dato visivo I principi del London Charter hanno sottolineato da tempo il problema senza indicare soluzioni di tipo applicativo I Principi d Siviglia si sono mossi verso questa direzione senza raggiungere ancora un risultato condiviso

5 La trasparenza da un punto di vista del software e del formato Metadati associati agli asset Formato dell asset digitale

6 Metadati I metadati applicati ai beni culturali Dublin Core (vocabolario di proprietà tipo ), punto di riferimento semantico per il web dalla metà degli anni 90, nasce dall OCLC (grande rete americana di servizi per le biblioteche).

7 Metadati Principali paradigmi concettuali CIDOC-CRM (standard ISO dal 2006) è accettato come punto di partenza per le definizioni e la struttura formale dei metadati. NB: Un paradigma concettuale non è ancora un metadata schema.

8 Metadati Metadata Schema: creati nell ambito del CIDOC-CRM -> Polis XML sviluppati all interno di progetti europei come LIDO e CARARE Tra questi solo CARARE pone un accento particolare sul tipo di media digitale (oggetto 3D, filmato, etc..) eletti a strumenti a carattere nazionale come MIDAS in Inghilterra

9 Metadati Interoperabilità fra metadata schema: Strumenti per mappare ed integrare dati eterogenei tool Mint (LIDO) RDFa è un formato W3C compliant (per aggiungere metadati complessi a pagine web) XML, linguaggio di MarkUp

10 Metadati Difficoltà all adozione dei metadati: Necessità di personale qualificato La complessità è strettamente connessa con il tipo di asset coinvolto

11 Metadati Complessità e tipo di asset: Metadati per modelli restitutivi (reality based) Naturale evoluzione del libretto di campagna Metadati per modelli ricostruttivi (non reality based) Maggiore articolazione dei metadati

12 Metadati Un esempio: il grado di affidabilità/precisione Scansione laser -> tolleranza di errore (basato su letture strumentali e valori discreti) Ricostruzione -> deriva da una serie di fattori eterogenei di difficile discretizzazione (basato su fenomeni storici affrontati con metodo analitico comparativo)

13 Metadati Scarsa adozione dei metadati nell utilizzo sul campo Dati dell intervista ai partner V-MUST Necessità di un sistema per completare il data ingestion durante la produzione

14 Formati 3D Importanza del contenitore o formato 3D Accessibilità del dato 3D, storage a medio e lungo termine. Formati open / closed, questione aperta grazie alla sensibilizzazione operata da iniziative come l ArcheoFOSS. Formati standard (o accettati come tali) / formati poco diffusi. Il caso del formato PDF.

15 Formati 3D Mancanza di un formato 3D di scambio e storage? Obj e 3DS non hanno ottenuto il successo sperato anche a causa di lacune tecniche insite nei formati stessi. FBX è il formato più utilizzato ma costretto nel circuito di accordi commerciali, inadatto allo storage definitivo di una documentazione archeologica. Collada negli ultimi mesi sembra aver fatto il salto di qualità.

16 Formati 3D Collada come formato preferenziale per molte società di settore (2012) Apple si basa su collada come formato di default per la sua piattaforma di contenuti editoriali ibook In luglio diventa ISO (ISO/PAS 17506:2012) Unity 3D, basato fin dall inizio su FBX, estende la compatibilità a Collada (plug-in). La maggior parte dei pacchetti 3D migliorano la loro compatibilità a Collada.

17 Formati 3D Quanto è importante l adozione da parte di grandi società al successo di un formato? Il caso di Open EXR ( E' un formato di immagine HDR per l'utilizzo in applicazioni di computer imaging. Creato da ILM (Industrial Light & Magic, una divisione di Lucasfilm Ltd) Formato Open rilasciato con licenza BSD E' ormai uno standard nel settore ed è ampiamente usato.

18 Formati 3D Volontà delle grandi società di arrivare a degli standard L attuale ruolo di ILM (Industrial Light & Magic, divisione di Lucas Ltd) OpenEXR -> standard riconosciuto Ventaglio di formati:alembic, OpenColorIO, OSL Fra questi non c è un formato 3d di scambio a fare da concorrente a Collada e non è un caso in quanto Sony finanzia sia Kronos Group (collada) che ILM.

19 Caso di studio della Villa di Livia (CNR-ITABC e Fraunhofer) Metadati Modelli 3D Esempio di riutilizzo di asset creati alcuni anni prima e reimpiegati in una nuova applicazione 3d.

20 Museo Virtuale della Via Flaminia Antica: 2008 Dal Museo Nazionale Romano (Terme di Diocleziano) Progetto di realtà virtuale multiutenza (4 utenti) Esplorazione interattiva di 2 siti (Villa di Livia e Malborghetto) e filmica di altri 2 (Grottarossa, Ponte Milvio) sulla Flaminia video from min. 3:40

21 Museo Virtuale della Via Flaminia Antica: 2008 Dati acquisiti con tecniche range based e image based Modellazione 3d software closed (3d Studio Max) modelli ricostruttivi (creazione della villa di I sec d.c.) modelli restitutivi (ottimizzazione meshes) modellazione characters -> filmati software Virtools dev licenze runtime (1 server e 4 clients) Proiettore stereo attivo

22 Museo Virtuale della Via Flaminia Antica: 2011 > chiusura della sala: giugno problemi di manutenzione (personale dei musei non è pronto a gestire giornalmente in piena autonomia un'installazione tecnologica). spegnimento / accensione. mancanza di condizionamento > schede grafiche. licenze run time!! (> 1 mese di chiusura della sala! Dassault Systemes)

23 Lo scopo del progetto è portare gli ambienti della Villa di Livia in un'applicazione online, renderli esplorabili in maniera interattiva, e consentendo agli utenti di accedere ai metadati cliccando sugli oggetti, partendo dai 7 ambienti principali. Obbiettivo realizzabile con un server LAMP + X3Dom.

24 Behind Livia's Villa: Riutilizzo degli asset digitali della villa di Livia (il sito più importante) Accesso on line dei Dati Multimediali Focus sull'accesso alle informazioni connesse ai dati (metadati) comprese quelle relative al processo di interpretazione e ricostruzione (informazioni non accessibili nell'applicazione al museo) Test di sistema non a plug-in: webgl / X3Dom

25 Gli asset della Villa di Livia Modelli 3d della villa allo stato attuale (.max) meshes ottenute da scanner laser meshes decimate per l'applicazione in realtime textures ottenute da battuta fotografica sul campo Modelli 3d della villa ricostruita (.max) modellati direttamente nel software di modellazione a partire dai dati disponibili e secondo un'ipotesi ricostruttiva textures preparate a partire da uno studio filologico

26 Come passare da 3DStudio Max a Blender? file originali in formato.max esportazione da 3DStudioMax in diversi formati "intermedi" per cercare la pipeline più agevole: o 3DS: Il formato viene letto correttamente da Blender ma non supporta nomi più lunghi di 8 caratteri o dae collada: Il formato al momento della conversione non era correttamente interpretato da Blender. Nella prima parte del 2012 la Blender Foundation era sul punto di rinunciare completamente a questo formato a causa dello scarso supportoforito dalla comunità di OpenCollada. In pochi mesi collada ha decisamente invertito la rotta. o Obj: il formato è correttamente interpretato per quanto concerne le geometrie e, con alcuni accorgimenti, permette di importare correttamente i modelli in Blender o Esiste un tool di passaggio da Max a Blender basato su obj: Export/3DS_MAX_Scene_Interchange

27 Da 3DStudio Max a Blender tramite Obj Problemi riscontrati i nomi degli oggetti: gli oggetti hanno assunto solo una numerazione incrementale. i nomi delle meshes sono corretti. attraverso uno script è possibile ripristinare i nomi: meshes -> oggetti trasparenze nei materiali tramite script è possibile modificare tutti i materiali insieme

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29 Conclusioni, questioni aperte La conversione (senza perdere informazioni) da formati chiusi a formati aperti è una questione aperta e necessita' di linee guide ed esempi disponibili per la comunità: o necessita comunque un'installazione del software proprietario di partenza L'ottimizzazione dei modelli 3d (già realizzati) fra applicazioni on-site e applicazioni on-line comporta delle scelte ed un aggravio di lavoro per la produzione dei livelli di dettaglio Lo storage dei modelli e dei metadati ed il loro riutilizzo finalizzato alla visualizzazione interattiva on line comporta delle scelte di infrastruttura del lavoro ancora in discussione questioni relative alla scelta del Propriety Right nel settore Beni Culturali nel caso di applicazioni 3d on line connesse a repository e sistemi di storage accessibili all utente

30 Aspettative Il progetto della Villa di Livia è on going e sarà concluso presumibilmente entro fine anno. Qual'è il risultato aspettato? A conclusione del lavoro dovrebbe essere possibile: - rendere nuovamente disponibili on line, per una fruzione anche domestica da parte del pubblico, gli assets 3d, connessi ai metadati, mantenendo qualità e contenuto informativo, senza introdurre particolari oneri economici, aprendo la strada ad ulteriori sperimentazioni future. - mettere a disposizione anche la documentazione relativa alle conversioni dei dati e alla costruzione dell'applicazione on line step-by-step (al momento stiamo utilizzando Trac (in HPC-FORGE))