IMPIEGO DI 3D WEB SERVICE E RILIEVO DI REPERTI ARCHEOLOGICI:

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Valentina Borrelli
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1 IMPIEGO DI 3D WEB SERVICE E SOFTWARE OPEN SOURCE NEL RILIEVO DI REPERTI ARCHEOLOGICI: VALUTAZIONI METRICHE Mauro Lo Brutto, Paola Meli DICAM Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale, Aerospaziale, dei Materiali Università degli Studi di Palermo

2 IMPIEGO 3D WEB SERVICE E SOFTWARE OPEN SOURCE AMPIA DIFFUSIONE NEL SETTORE DEI BENI CULTURALI ED IN PARTICOLARE NEL CAMPO ARCHEOLOGICO OBIETTIVI: VALUTAZIONE DELLE PRESTAZIONI DEI 3DWEB WEB SERVICE E SOFTWARE OPEN SOURCE RELATIVAMENTE ALLA QUALITA E ACCURATEZZA METRICA DEI PRODOTTI FINALI UTILIZZO DI ALGORITMI DELLA COMPUTER VISION INTRODUZIONE E OBIETTIVI

3 VANTAGGI: PORTABILITA SEMPLICITA DI UTILIZZO ELEVATA AUTOMAZIONE BASSO COSTO SVANTAGGI: QUALITA POSSIBILITA DI VERIFICA PRECISIONE VANTAGGI E SVANTAGGI 3D WEB SERVICE E SOFTWARE OPEN SOURCE

4 METODOLOGIA: 1. Generazione dei dimodelli con: Autodesk 123Dcatch My3Dscanner Arc3D VisualSFM+SFM_Georef 3D WEB SERVICE SOFTWARE OPEN SOURCE 2. Confronti metrici con i modelli 3D di riferimento, ottenuti tramite laser scanner o fotogrammetria close range 3. Tipologia i di verifiche metriche tih : Calcolo delle differenze tra le superfici Confronto 2D tra sezioni i METODOLOGIA

1 2 3 Dataset Descrizione Dimensioni Prese Camera Risoluzione GSD [mm] 1 2 3 Elemento scultoreo presente Due sequenze Kodak nel "Castello Incantato" di 30 cm x 45 cm x 30 cm convergenti di Easyshare

5 1 2 3 Dataset Descrizione Dimensioni Prese Camera Risoluzione GSD [mm] Elemento scultoreo presente Due sequenze Kodak nel "Castello Incantato" di 30 cm x 45 cm x 30 cm convergenti di Easyshare Sciacca. 85 immagini C315 Arula del Tempio della Vittoria del sito archeologico di Imera Fontana dei Delfini situata nella città di Ettlingen, Germania (Fontana P11 sul sito ch/data/ multiview/densemvs.html ) 33 cm x 33 cm x 15 cm 4,90 m x 5,40 mx 2,60 m Una sequenza Canon convergente di EOS 1Ds 8 immagini Mark II Una sequenza convergente di 11 immagini Canon D x 1932 pixels 4992 x 3328 pixels 3072 x 2028 pixels 0,28 0,15 3,10 I DATASET

6 123Dcatch / 0,49 0,66 My3Dscanner/ 0,14 0,59 Scarti < +/ 1 mm in verde Scarti < +/ 1 mm in verde Arc3D / 0,29 1,40 VisualSFM / 0,04 0,52 Scarti < +/ 1 mm in verde Scarti< +/ 1 mm in verde DATASET 1 FACCIA A: I CONFRONTI 3D

7 123Dcatch / 0,44 0,73 My3Dscanner/ 0,16 0,73 Scarti < +/ 1 mm in verde Scarti < +/ 1 mm in verde Arc3D / VisualSFM / 0,02 0,56 PROCESSAMENTO AUTOMATICO NON RIUSCITO Scarti < +/ 1 mm in verde DATASET 1 FACCIA B: I CONFRONTI 3D

8 123Dcatch / 0,05 0,28 My3Dscanner/ 0,03 0,29 Scarti < +/ 0,20 mm in verde Scarti < +/ 0,20 mm in verde Arc3D / 0,00 0,29 VisualSFM / 0,03 0,32 Scarti < +/ 020mm 0,20 in verde Scarti < +/ 020mm 0,20 in verde DATASET 2: I CONFRONTI 3D

9 123Dcatch / 1,61 15,49 My3Dscanner/ 5,51 12,34 Scarti < +/ 7,00 mm in verde Scarti < +/ 7,00 mm in verde Arc3D / VisualSFM/ 4,58 11,92 PROCESSAMENTO AUTOMATICO NON RIUSCITO Scarti < +/ 7,00 mm in verde DATASET 3: I CONFRONTI 3D

10 123Dcatch / SEZIONE AA 0,03 0,25 SEZIONE BB SEZ. AA SEZ. BB MEDIA [mm] DEV. STAND. [mm] SEZ. AA SEZ. BB Scarti < +/ 2,00 mm in verde 0,10 0,35 Scarti < +/ 2,00 mm in verde My3Dscanner/ SEZIONE AA 0,03 0,25 SEZIONE BB 0,03 0,35 Arc3D / VisualSFM / SEZIONE AA 0, ,33 SEZIONE AA 006 0, ,24 SEZIONE BB SEZIONE BB SEZ. AA SEZ. BB SEZ. AA SEZ. BB Scarti < +/ 2,00 mm in verde 0,02 0,32 Scarti < +/ 2,00 mm in verde 0,00 0,33 DATASET 2: I CONFRONTI 2D

11 123Dcatch / SEZIONE CC 2,85 15,99 SEZIONE DD SEZ. CC SEZ. DD SEZ. CC SEZ. DD Scarti < +/ 7,00 mm in verde Scarti < +/ 7,00 mm in verde 5,04 17,40 My3Dscanner/ SEZIONE CC 1,64 15,01 SEZIONE DD 2,80 10,80 Arc3D / SEZIONE CC VisualSFM / SEZIONE CC 0,45 11,83 PROCESSAMENTO AUTOMATICO NON RIUSCITO SEZIONE DD [mm] [mm] SEZ. CC SEZ. DD Scarti < +/ 700 7,00 mm in verde SEZIONE DD [mm] [mm] 3,15 9,58 DATASET 3: I CONFRONTI 2D

12 L esperienza condotta ha evidenziato risultati promettenti per l uso di 3D web service e software open source in ambito archeologico, soprattutto per gli oggetti di piccola dimensione. VERIFICHE METRICHE DATASET 1: Le deviazioni standard si presentano al di sotto del mm per tutti i modelli tranne che per il modello ottenuto dal confronto con Arc3D relativo alla faccia B che risulta essere dell ordine di del mm. DATASET 2: Le deviazioni standard si presentano tutte dell ordine del decimo di mm sia per il confronto 3D che per le sezioni. DATASET 3: Le deviazioni standard si presentano tutte dell ordine del centimetro sia per il confronto 3D che per le sezioni. I valori più bassi sono stati ottenuti dal confronto con il modello generato con Visual SFM. CONCLUSIONI

13 In particolare è possibile affermare che: Autodesk 123Dcatch grazie alla piattaforma di gestione che permette di editare i modelli risulta uno strumento completo My3Dscanner pur avendo dato buoni risultati in termini di completezza e di accuratezza metrica delle nuvole dei punti manca di strumenti per eseguire qualsiasi tipo di editing del prodotto finale Arc3d si è dimostrato lo strumento maggiormente instabile in quanto il processamento dipende molto dalla tipologia di prese e l accuratezza metrica non sempre è soddisfacente Visual SFM accoppiato con SFM_Georef si e dimostrato una buona soluzione per la velocità nel processamento delle immagini, per la qualità delle nuvole di punti ottenute e per la precisione metrica raggiunta. Uno svantaggio e la mancanza di strumenti per ricostruire modelli dlla superficie CONCLUSIONI

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