Open Source, Free Software e Open Format nei processi di ricerca archeologica. Atti del III Workshop (Padova, 8-9 maggio 2008)

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1 Open Source, Free Software e Open Format nei processi di ricerca archeologica Atti del III Workshop (Padova, 8-9 maggio 2008) a cura di Luca Bezzi, Denis Francisci, Piergiovanna Grossi, Damiano Lotto

2 Nota all edizione. Il layout di impaginazione è opera dei curatori; è realizzato in linguaggio LaTeX e si basa sul modello degli Atti dei precedenti Workshop Open Source, Free Software e Open Format nei processi di ricerca archeologica tenutisi a Grosseto nel 2006 e a Genova nel 2007 (quest ultimo ancora in corso di stampa). Tutti gli interventi orali ed i posters del workshop sono stati pubblicati, tranne quelli di M. Landa, M. Lorenzini e L. Sanna, F. Morando. Gli abstract in lingua inglese di E. Demetrescu, A. D Ascoli e P. Forlin sono opera dei curatori. Vista la distanza di tempo tra il convegno e la pubblicazione degli Atti e nonostante il lavoro di aggiornamento effettuato, alcuni siti internet citati nei contributi potrebbero non risultare più attivi o aver modificato il proprio indirizzo. I lavori segnalati come in corso di stampa (cds) erano ancora tali alla data del 31 maggio Il logo in copertina è opera di Luca Bezzi. La pubblicazione degli Atti è stata finanziata col contributo del Dipartimento dei Beni Culturali: archeologia, storia dell arte, del cinema e della musica dell Università degli Studi di Padova. Roma 2012, Edizioni Quasar di Severino Tognon s.r.l. via Ajaccio 41-43, I Roma qn@edizioniquasar.it ISBN: cb Il volume ed i singoli contributi degli Atti nella versione digitale sono distribuiti con licenza Creative Commons Attribuzione 3.0 Italia; ciò significa che il lettore è libero di riprodurre, distribuire, comunicare al pubblico, esporre in pubblico, rappresentare ed eseguire quest opera, di modificarla e di usarla per fini commerciali, a condizione che venga attribuita la paternità dell opera ai curatori del volume e ai singoli autori dei contributi nei modi indicati dagli stessi o da chi ha dato l opera in licenza.

3 Indice Presentazione Jacopo Bonetto, Giovanni Leonardi Introduzione Luca Bezzi, Denis Francisci, Piergiovanna Grossi, Damiano Lotto V IX 1. RELAZIONI 1 L analisi archeologica degli elevati attraverso l uso del free e open-source software Giovanni Luca Pesce 3 Reconstructing the past. Il 3D modeling nella ricerca archeologica Filippo Stanco, Davide Tanasi, Santo Privitera 17 Elementi di metodologia per le applicazioni open source e free software nella restituzione archeologica territoriale ed urbana. Il caso della Marrana di San Giovanni a Roma Emanuel Demetrescu 33 Reinterpretazione delle mappe di Google: WebGIS dinamico elementare e formati aperti con ASP e XML Gianluca Cantoro 43 Network solutions for the management and dissemination of the archaeological data Julian Bogdani, Erika Vecchietti 55 Libera circolazione di dati archeologici: il caso dello scavo di S. Vigilio di Ossana (TN) Nicoletta Pisu, Giuseppe Naponiello 69 Open Archaeology: i Fasti e la pubblicazione online Helga Di Giuseppe, Elizabeth Fentress 85

4 IV INDICE Libertà di accesso, ricerca e riserva di pubblicazione nelle scoperte archeologiche Maddalena Mazzoleni, Zeno Baldo 95 Trasparenza, circolazione e diritto intellettuale per il dato archeologico: un possibile modello dalle licenze Open Source Augusto Palombini, Andrea Schiappelli 101 L accessibilità all Informazione Territoriale: i programmi regionali e le iniziative nazionali ed europee Maurizio De Gennaro, Luca Zennaro POSTER 115 Mura Bastia. Anastilosi informatica della torre di Onigo (Pederobba, Treviso) Vladimiro Achilli, Alessandro Bezzi, Denis Bragagnolo, Massimo Fabris, Matteo Frassine 117 Journal of Intercultural and Interdisciplinary Archaeology. JIIA Eprints Repository: un esperienza OAI-PMH per l archeologia Antonella D Ascoli 127 Montegrotto Terme. Spatial analysis dei reperti mobili applicata alle superfici d uso della capanna pienomedievale (sec. XI-XII): metodologia e risultati Paolo Forlin 135 Roma città aperta. Virtual Rome e il paesaggio archeologico di Roma sul web Luigi Calori, Carlo Camporesi, Andrea Negri, Augusto Palombini, Sofia Pescarin 141 Sistema GIS e strumentazione tradizionale: una soluzione possibile Massimo Dadà, Giuseppe Naponiello 147 Arc-Team s.n.c. open research (sharing results) Alessandro Bezzi, Luca Bezzi, Rupert Gietl 159 Il WebGIS territoriale e di scavo di Montegrotto Terme (Padova) Piergiovanna Grossi, Francesco Pirotti 171 Flessibilità della scelta Open Source in archeologia: i casi di Villa di Villa (TV) e Fondo Paviani (VR) Damiano Lotto 183 Documentazione di scavo in open source: il caso di Montebelluna (TV) Denis Francisci 187

5 2 POSTER

6 Roma città aperta. Virtual Rome e il paesaggio archeologico di Roma sul web Luigi Calori, Carlo Camporesi, Andrea Negri, Augusto Palombini, Sofia Pescarin Sommario. Dopo le applicazioni VR WebGIS realizzate per il Parco dell Appia Antica ( Museo Virtuale della Via Flaminia Antica presso il Museo Nazionale Romano alle Terme di Diocleziano ( si sta costruendo un nuovo capitolo Open del Virtual Heritage Lab dell ITABC-CNR, che consentirà di portare su web l intero paesaggio archeologico di Roma fruibile interattivamente e in 3 dimensioni a diverse scale e risoluzioni. Dal macro contesto, con le sue dinamiche geomorfologiche e ambientali, al micro contesto degli interni dei monumenti, sarà possibile spostarsi nello spazio e nel tempo dell Ager, attivando approfondimenti multimediali. Si tratta del primo sistema VR WebGIS tridimensionale riferito all intero paesaggio dell Agro Romano nelle due versioni della situazione odierna e di quella antica (II sec. d.c.). Caratteristica saliente di questo progetto, basato sui dati della Carta Storica Archeologica Monumentale e Paesaggistica del Suburbio e dell Agro Romano, sarà la sua completa realizzazione attraverso una catena operativa di tipo Open Source (GRASS, QGIS, VTP, OSG), così come sarà aperto il software appositamente realizzato per la sua visualizzazione ottimale: OSG4WEB, un plug-in apposito per browser internet e un interfaccia utente provvista di una serie di funzionalità avanzate per interagire con il territorio, i modelli ed i contenuti, attraverso inediti strumenti per le funzioni di editing dinamico delle scene. Abstract. Besides its previous VR WebGIS applications (Parco dell Appia Antica: http: // www. appia. itabc. cnr. it, Museo Virtuale dell Antica Via Flaminia, at the Museo Nazionale Romano of the Terme di Diocleziano: http: // www. vhlab. itabc. cnr. it/ flaminia ), the VH Lab of the ITABC-CNR, is working on a new chapter of the Open history, to create and browse interactively the tridimensional ancient Rome landscape, in different scales and dimensions, from the wide landscapes to the inner parts of the monuments. Such an application will allow to move through space and time, inside the Ager, and activate multimedia contents. It is the first VR WebGIS tridimensional system referred to the whole Roman Ager landscape, both in the actual and the ancient (2 nd cent. A.D.) situation. The project is based on data of the Carta Storica Archeologica Monumentale e Paesaggistica del Suburbio e dell Agro Romano, and its main feature is the whole working chain based on Open Source software (GRASS, QGIS, VTP, OSG), as well as the visualization software: the OSG4WEB plugin with a rich GUI, to interact with terrain, models and contents, through new tools for the dynamic scene editing. CINECA. VHLab-ITABC-CNR.

7 142 ROMA CITTÀ APERTA Dopo le applicazioni VR WebGIS realizzate per il Parco dell Appia Antica ( per il distretto archeologico della provincia di Salerno ( e per il Museo Nazionale Romano alle Terme di Diocleziano ( il Virtual Heritage Lab dell ITABC-CNR ha da qualche tempo avviato un nuovo progetto di realtà virtuale fruibile da web: un nuovo capitolo Open, grazie all ulteriore sviluppo di OSG4WEB e delle metodologie integrate che consentiranno di portare su web l intero paesaggio archeologico di Roma fruibile interattivamente e in 3 dimensioni a diverse scale e risoluzioni. Il progetto Virtual Rome è stato messo in cantiere grazie al finanziamento di Seat Pagine Gialle e della Camera di Commercio di Roma attraverso Promoroma, e vedrà la realizzazione, del primo sistema VR WebGIS tridimensionale riferito all intero paesaggio dell Agro Romano nelle due versioni della situazione odierna e di quella antica (II sec. d.c.). Caratteristica saliente sarà la sua completa realizzazione attraverso una catena operativa di tipo Open Source (GRASS, QGIS, VTP, OSG), così come sarà aperto il software appositamente realizzato per la sua visualizzazione ottimale: OSG4WEB. Si tratta di un applicazione basata su modelli tridimensionali del terreno (realizzati a partire da dati GIS), layer vettoriali e modelli 3D geo-localizzati fruibili via web attraverso un plug-in apposito per browser internet e un interfaccia utente provvista di una serie di funzionalità avanzate per interagire con il territorio, i modelli ed i contenuti. Dal macro contesto, con le sue dinamiche geomorfologiche e ambientali, al micro contesto degli interni dei monumenti, ricostruiti sulla base della documentazione archeologica, sarà quindi possibile spostarsi nello spazio e nel tempo dell Ager, attivando approfondimenti multimediali. 1. Il Contenitore: il CMS OSG4WEB OSG4WEB è un sistema CMS costituito da un plugin autoinstallante che si integra nei più comuni Browser web (Mozilla Firefox e MS Internet Explorer). Esso comprende un interfaccia attraverso cui gli utenti possono navigare all interno del paesaggio tridimensionale, alternando diversi tipi di terreno (le diverse fasi storiche), con i relativi dati informativi, e scalando a piacere sui diversi livelli di dettaglio, ottenuti attraverso un sistema di paginazione basato sulle librerie OpenSceneGraph. La peculiarità di questo sistema, dal punto di vista della fruizione, consiste infatti nell unire alla dimensione del GIS (disponibilità di diversi livelli informativi visualizzabili) e alla suggestione della navigazione tridimensionale su macroaree, l effetto tipico delle applicazioni di realtà virtuale di esplorazione dell interno degli edifici e di spostamento a passo d uomo sul terreno. A ciò si aggiunge la possibilità di integrazione dell esperienza con ogni tipo di contenuto multimediale collegabile ai singoli punti del terreno come una qualunque istanza attivabile a comando. Il sistema di fruizione web prevede inoltre lo sviluppo di alcune funzionalità quali la navigazione a volo, quella in prima persona, lo switch tra paesaggi di diversa epoca (attuale/romano-imperiale), l attivazione di punti di vista, il caricamento sulla scena 3D di layers tematici (vettoriali, 3D) e di contenuti collegati ai modelli 3D (filmati, schede).

8 VIRTUAL ROME 143 La road-map prevede inoltre per i prossimi sviluppi una serie di strumenti per la manipolazione e l organizzazione dei contenuti multimediali, attraverso inedite funzioni di editing dinamico delle scene. 2. Virtual Rome Attraverso l utilizzo del software OSG4WEB è quindi stato realizzato il progetto Virtual Rome: la ricostruzione tridimensionale del paesaggio dell Agro Romano, visualizzabile e navigabile attraverso i comuni web-browsers. Partendo dai dati della Carta Storica Archeologica Monumentale e Paesaggistica del Suburbio e dell Agro Romano, fornita dall Ufficio Servizio IV Carta dell Agro, Nuova Forma Urbis Romae, nell ambito della convenzione del CNR con la Soprintendenza Archeologica del Comune di Roma, l obiettivo del progetto è un sistema per la ricostruzione del paesaggio diacronico di Roma, attraverso la modellazione del paesaggio archeologico attuale, del paesaggio potenziale antico e di alcuni siti archeologici ottimizzati per il web, nonché l elaborazione di contenuti multimediali (filmati, schede) accessibili dalla scena 3D. L area attualmente oggetto della ricostruzione si estende per circa ettari, ed è caratterizzata dall elaborazione di DEM a vario livello di risoluzione a seconda della zona, che sono stati integrati coi dati disponibili sull altimetria antica e con ulteriori ricerche sulla situazione idrografica e paesaggistica, al fine di ottenere un terreno plausibile per la situazione antica. Più specificamente, il procedimento parte con l elaborazione dei DEM attuali, interpolandoli con i dati in nostro possesso sul livello del terreno nell antichità nelle aree su cui questi sono disponibili (scavi archeologici, presenza di evidenze certe quali strade, monumenti, ecc.). Questa operazione va di pari passo con l esclusione di quegli elementi morfologici odierni per i quali, al contrario, si è certi della natura moderna (opere di terrapieno, scavi, ecc.). L operazione fornisce dati da coniugare e interpolare alla condizione attuale, in un ottica non esaustiva ma fornendo in ogni caso una rappresentazione plausibile. Si procede quindi alla ricostruzione idrografica, attraverso il confronto di mappe storiche e l analisi di foto satellitari. A partire dal modello digitale del terreno, elaborato secondo quanto specificato, si procede alla generazione di una mappa delle pendenze divise su cinque classi in base alle suddivisioni delle possibili colture e presenze vegetali, così da assegnare a ciascuna classe di pendenza una categoria vegetazionale generica, poi affinata attraverso la carta litostratigrafica. In seguito a questa categorizzazione si ottiene il nuovo tematismo dei terreni antichi coltivati suddivisi in coltivazioni di ulivi e viti, di cereali e di frutta. Ad esse si aggiungono i terreni adibiti a pascolo, i boschi densi e radi, le zone a vegetazione più bassa (cespuglieti), le aree vegetate intorno ai fiumi, che sono normalmente caratterizzate da una zona di rispetto densa di vegetazione spontanea (fig. 1). A questo punto, lo scopo dell analisi si sposta sul piano della selezione, fra tutte le aree potenzialmente adatte all agricoltura, di quelle effettivamente caratterizzate dalla coltivazione. Si è operato in questo senso attraverso gli strumenti della Site catchment analysis (Vita-Finzi, Higgs 1970). Nel nostro caso, esistono per le ville romane diversi studi sul raggio di azione prevedibile per l attività agricola. Sulla base di studi con strumenti analoghi (Gaffney, Stančič 1991) e di analisi statistiche sulla densità occupazionale, si

9 144 ROMA CITTA APERTA Fig. 1. Mappa ricostruttiva dell uso potenziale del terreno, per la definizione della copertura vegetale antica, ottenuta attraverso l analisi morfologica e litostratigrafica (a), la definizione di aree di pertinenza delle ville, tramite sitecatchment e cost-analysis (b), e l ipotesi vegetazionale finale (c) (GRASS 6.3), per giungere alla ricostruzione fotorealistica del manto vegetale (d). sono analizzate aree circolari del raggio di 1357 m attorno alle ville stesse (per una spiegazione piu dettagliata: Palombini, Vassallo 2008). All interno di queste vengono privilegiate le zone raggiungibili con minore difficolta in termini di pendenza (cost analysis). Tutti questi dati, e gli altri fattori di analisi (idrografia antica, ricostruzione delle possibili centuriazioni agrarie, correlazioni con corsi d acqua e strade), possono agevolmente essere inglobati in formule di calcolo che restituiscano mappe tematiche, attraverso i software di elaborazione geografica (nel caso specifico: GRASS) (fig. 1). Il risultato di questa elaborazione e nello spirito della ricostruzione del paesaggio antico una rappresentazione plausibile della realta storica, e non la riproduzione di una situazione che, se pure fosse conoscibile, costituirebbe un contesto continuamente in fieri. Tuttavia questo procedimento, proprio in virtu della plausibilita scientifica e della trasparenza procedurale, puo essere considerato un punto di incontro fra l attendibilita nella dimensione ecologica e in quella emotiva, dal punto di vista dell impatto percettivo sull osservatore. 3. Il paesaggio storico Sulla base dei risultati ottenuti con il procedimento appena descritto, tradotti in una serie di tematismi raster e vettoriali, viene quindi generato il terreno vero e proprio con tutte le sue caratteristiche eco-morfologiche. Questo, elaborato attraverso le librerie aperte OSG, si traduce in una serie di files paginati secondo una gerarchia di porzioni territoriali di risoluzione variabile, a seconda della distanza dal punto di vista dell osservatore. OSG4WEB consente quindi la

10 IL PAESAGGIO STORICO Fig. 2. Virtual Rome: schermata web dell interfaccia utente (OSG4WEB) e visione a volo del paesaggio moderno con texture satellitare ad alta risoluzione, modelli 3D e layer informativi vettoriali ( Fig. 3. Virtual Rome: schermata web dell interfaccia utente (OSG4WEB) e visione in prospettiva walk dell interno ricostruito della Villa di Livia a Prima Porta ( 145

11 146 ROMA CITTÀ APERTA fruizione della ricostruzione del paesaggio così strutturata, che diviene un contesto consultabile e navigabile attraverso il web, con l integrazione dei modelli tridimensionali degli edifici e di tutti i contenuti multimediali che ad essi si possono associare. In sintesi, l effetto finale è quello di un duplice territorio (antico e attuale) realisticamente dettagliati, navigabili a volo d uccello, con la possibilità di visualizzazione contemporanea dei layer vettoriali informativi (fig. 2), nonché la facoltà di esplorare le strutture architettoniche nei loro interni ricostruiti analogamente alle applicazioni di realtà virtuale (fig. 3), unendo in un nuovo tipo di laboratorio in rete le funzioni di CMS, WebGis e applicativo VR, pur con i limiti di dettaglio imposti dal web. Bibliografia Gaffney V., Stančič Z. 1991, GIS approaches to regional analysis: a case study of the island of Hvar, Ljubljana. Palombini A., Vassallo V. 2008, Il Paesaggio archeologico, l ambiente e il contesto, in Forte M. (a cura di), La Villa di Livia, un percorso di ricerca di archeologia virtuale, Roma, pp Vita-Finzi C., Higgs E. S. 1970, Prehistoric Economy in the Mount Carmel Area of Palestine: Site Catchment Analysis, Proceedings of the Prehistoric Society, 36, pp