La Modellazione 3D Fisico Tecnica Integrale nella Basilica di San Vitale, Ravenna



Documenti analoghi
Fotografia acustica delle sale da concerto

Visualizzazione e Controllo Remoto di Agenti in Ambienti Virtuali Tramite la Libreria OpenSceneGraph

Calendario delle lezioni

Rumore virtuale. Andrea Cerniglia (Estratto da RCI, anno XXVI N. 7, luglio 1999, Tecniche Nuove)

ACUSTICA E PSICOACUSTICA MUSICALE

Programmi per lo studio dell acustica di un ambiente

Corso di Laurea a Distanza in Ingegneria Elettrica Corso di Comunicazioni Elettriche. Analisi dei segnali A.A

PROGETTAZIONE ACUSTICA DELLE SALE E INDICI DI CARATTERIZZAZIONE

Simulazione acustica in ambiente industriale Andrea Cerniglia

Introduzione a 3ds Max

IL COMFORT ACUSTICO INTERNO

Acustica industriale: valutazione del rischio da rumore e vibrazioni, progettazione e piani di risanamento

Il Porto Virtuale. Modello 3D del Porto di Genova. Prof. Alessandro De Gloria. Università degli Studi di Genova

ACUSTICA E VIBRAZIONI

Corso di Rendering (Vray 3.0+3dStudio)

Studio di fattibilità di conversione di un deltaplano da motore termico a motore elettrico

Scuola Estiva di Fisica Tecnica 2012 V Edizione

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI SIENA

ELEMENTI DI ACUSTICA 03

MASTER IN 3D VISUALIZATION

Confronto tra metodi di misurazione del tempo di riverberazione

Misura dei requisiti passvi acustici degli edifici

La ricostruzione virtuale di San Giovanni in Conca

Riverbero digitale mediante convoluzione di teatri famosi

INTERVENTO DI ADEGUAMENTO ACUSTICO DELL AULA MAGNA DELL UNIVERSITÀ DI BOLOGNA

TEATRO BESOSTRI MEDE (PV)

ANIMATIKA SCHOOL OF VISUAL EFFECTS

Disegno e Modellazione Tridimensionale delle Superfici esterne del RE 2005

STUDIO DEL COMPORTAMENTO DINAMICO SU STRADA DELLA VETTURA ASTURA

ALLEGATO 4 Rapporto di prova emesso dall università di Bologna riguardante la valutazione in opera dell isolamento acustico di una parete NYD 15

La Giglia Mauro Cell La Giglia Mauro CURRICULUM VITAE

Riccardo Maurri. Curriculum vitae

STUDIO DI UN SEDILE AD ELEVATO COMFORT PER UN AUTO SPORTIVA

Inquadramento legislativo e normativo: dal D.Lgs.81/2008 alla UNI/TR 11450:2012 Modena 12 ottobre 2012

Università degli Studi di Perugia Dipartimento di Ingegneria Industriale SEZIONE DI FISICA TECNICA TESI DI LAUREA DISPONIBILI

Modulo 1: Fondamenti di Acustica Applicata. DATA E ORARIO Argomento Descrizione Ore sede corso

CURRICULUM PROFESSIONALE Dott. Ing. Antonella D Angelo (n Ordine degli Ingegneri - AP)

Corso di Fondamenti di Telecomunicazioni

Campi Elettromagnetici e Circuiti I Circuiti con accoppiamento magnetico

Università degli Studi di Ferrara DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA Laboratorio di Acustica Via Saragat, Ferrara Tel Fax.

MISURA DELLA RISPOSTA ALL IMPULSO

Corso di Laurea a Distanza in Ingegneria Elettrica Corso di Comunicazioni Elettriche Processi casuali A.A Alberto Perotti, Roberto Garello

f f Un futuro per la Storia la Storia per il futuro Alma Mater Studiorum Università di Bologna Laboratorio Multidisciplinare di Ricerca Storica

Più veloce di quello che immagini. Il software professionale per l arredamento di interni. I.P.

FmLD: NORMATIVA E REALTÀ

Esercitazioni di Informatica Grafica A.A

L Auditorium Oscar Niemeyer a Ravello

F O R M A T O E U R O P E O

Modellistica e Simulazione del Comportamento Dinamico di Beccheggio di un Trattore Agricolo

Esercitazioni di Informatica Grafica A.A

C U R R I C U L U M V I T Æ G A B R I E L E S C A L V I N O N I

INFORMATICA E GRAFICA PER IL WEB

STUDIO DI MASSIMA ED OTTIMIZZAZIONE DEL SISTEMA DI TRAZIONE DI UNA VETTURA SPORTIVA IBRIDA PER DIVERSAMENTE ABILI

F O R M A T O E U R O P E O

SIMULAZIONE E PREVENZIONE DEL RISCHIO IDROGEOLOGICO

PROBLEMATICHE ACUSTICHE DELLE GRANDI SALE: CRITERI PROGETTUALI. Prof. Arch. Antonio Carbonari, Ch. mo Prof. Ing. Mauro Strada.

LA SIMULAZIONE E LA COMUNICAZIONE DEL PROGETTO ILLUMINOTECNICO: IL CASO DI PALAZZO MADAMA IN TORINO

Sintesi dei Titoli dei Candidati. Titoli di studio Laurea in Scienze dell'informazione con lode nel 1988 presso l'università degli Studi di Bari.

Corso di Visione Artificiale. Il corso. Samuel Rota Bulò

Dipartimento Città e Territorio Università degli Studi di Palermo

2014 Docente del corso di Autocad 2d/3d su Trieste per conto di Puntonet, formazione e sviluppo

LA SIMULAZIONE ILLUMINOTECNICA CON RADIANCE MEDIANTE ECOTECT

Parametri fisici dell acustica ambientale

Progettazione Tecnologica e Impianti IMPIANTI TECNICI. corso di laurea specialistica in Scienze dell Architettura

f a c o l t à d i INGEGNERIA

Michele Falasconi cell:

COMPLEMENTI DI ACUSTICA ARCHITETTONICA: QUALITÀ ACUSTICA DELLE SALE

ARCHITETTURA VIRTUALE [AVR]

Protocollo di prova n. 423-MNK-12

L IMPATTO DELLE ANTENNE SWITCHED BEAM IN RETI WIRELESS DI SENSORI

Patente: Via W. Suzzi 15, Ravenna. Titoli di Studio 2008 Qualifica di Certificatore Energetico accreditato per la Regione Emilia-Romagna

L ACUSTICA DEL GIARDINO DI WAGNER IN RAVELLO

Laboratorio di Progettazione 3M B. Fisica Tecnica. Calcolo del Fattore medio di luce diurna

HD 2040 HD 2050 HD HD HD

Documento tecnico. Lightfinder Prestazioni eccezionali in condizioni di scarsa illuminazione

Università degli studi di Modena e Reggio Emilia Dipartimento di Ingegneria Enzo Ferrari. Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Civile

Presentazione CORSI. Studio di Architettura & Tutela del Paesaggio Giuseppe BARONE Architetto_Agronomo_Paesaggista

Marco Perrone. Residenza: via Castel Del Monte 52, Galatina (Le) Domicilio: via Delle Giunchiglie 15, Roma

Monitoraggio del trasporto solido:! la stazione di Ponte Stelvio

REVIT ARCHITECTURE progettazione architettonica 3D (BASE) Corso organizzato in collaborazione con OSNAP Durata

Byron L. R. Borst. Byron L. R. Borst via Cavour 22 Magenta Mi cell

Criteri di progettazione acustica di una sala prova orchestra

Simulazione di scenario urbano con molteplici nodi mobili su OmNet++

STIMA DI UN IMPATTO ACUSTICO

REVIT ARCHITECTURE progettazione architettonica 3D (Corso BASE)

CARATTERIZZAZIONE ACUSTICA DEL TEATRO ALLA SCALA DI MILANO

REPERTORIO DELLE QUALIFICAZIONI PROFESSIONALI DELLA REGIONE CAMPANIA

Luci/Ombre. YAFARAY motore di rendering Open Source. Federico Frittelli aka fredfrittella. SUTURA-studio di progettazione.

BALLANDI ROBERTO Ingegnere. C.F. BLL RRT 54BO9 A944B P.IVA Iscritto all'albo degli Ingegneri della Provincia di Bologna al n 3346

Corrispondenza tra gli insegnamenti: ORDINAMENTO (DM 509) NUOVO ORDINAMENTO (DM 270)

PLATES. Riconoscimento Targhe

INFORMAZIONI PERSONALI MESSINA MARCELLO 109, SAN GIACOMO DEI CAPRI, 80131, NAPOLI, ITALIA

CURRICULUM VITAE. Altri titoli di studio e professionali Abilitazione all esercizio della professione di Ingegnere

WORKSHOP URBAN LIGHTING

VADEMECUM PER RIPRESE VIDEO

Università degli Studi Roma Tre

[ TECNICO COMPETENTE IN ACUSTICA AMBIENTALE ] AFOR M A S T E R

IL RUMORE DA TRAFFICO STRADALE

PROGRAMMA DEL CORSO PER TECNICO COMPETENTE IN ACUSTICA

Transcript:

ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITÀ DI BOLOGNA FACOLTÀ DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA EDILE SEDE DI RAVENNA La Modellazione 3D Fisico Tecnica Integrale nella Basilica di San Vitale, Ravenna Tesi in FISICA TECNICA AMBIENTALE Relatore prof. Ing. Lamberto Tronchin Presenta Mattia Nori Correlatrice dott.sa Ing. Ilaria Durvilli

Obiettivi 1. Studio dell acustica della Basilica di San Vitale e Auralizzazione 3D 2. Modellazione fotorealistica della chiesa Tesi svolta in collaborazione con l Università di Southampton (UK) Prof. Simon Keay 2

OBIETTIVO 1: Auralizzazione 3D Obiettivi: Ricostruzione dell acustica del VI secolo Effetto dell architettura sull acustica vocale (ISVR, Univ. of Southampton, UK) Rendering acustico (a completamento del rendering visivo) 3

Teoria dell Acustica L acustica studia la perturbazione della pressione all interno di un fluido comprimibile. Risposta all impulso (IR) 4

Misura della Qualità Acustica Risposto all Impulso Parametri acustici (Norma ISO 3382) Reverberation Time (T60) Clarity (C50 e C80) Definition (D50) Center Time (Ts ) Initial Time Delay Gap (I.T.D.G.) Strength (G) Speech Transmission Index (STI) Lateral Efficiency (LE) Inter Aural Cross Correlation (IACC) 5

Determinare la Risposta all Impulso Ipotesi: sistema lineare tempo-invariante (SLTI) (acustica lineare, ambiente stazionario con solo rumore di fondo stazionario) La Risposta all Impulso è il DNA della stanza. La teoria dei sistemi afferma che: Un SLTI può essere determinato esaustivamente dalla propria risposta all impulso L effetto del sistema su qualunque segnale che vi entra è determinato completamente da una operazione matematica chiamata convoluzione 6

Determinare la Risposta all Impulso Convoluzione: y( τ ) = x( τ ) h( τ ) x(τ) h(τ) y(τ) * = 7

Determinare la Risposta all Impulso ) ( ) ( ) ( τ τ τ h x y = 1. Emetto un suono x(t) 2. Lo registro con un microfono y(t) 3. Convolvo la registrazione con l inversa del suono iniziale * x(t) -1 4. Ottengo la Risposta all Impulso h(t) 8 1 2 3 4 1 ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( = = τ τ τ τ τ x y x y h

Misure a San Vitale 3 Sorgenti (S1, S2, S3) 10 Ricevitori (M1 M10) 9

Misure a San Vitale Strumentazione 1) Sorgente omni-direzionale (dodecaedro) 2) Testa artificiale (dummy head) Neumann 3) Microfono Soundfield (MKV) 10

Misure a San Vitale Parametri acustici misurati Freq. [Hz] 31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000 A Lin Signal [db] 31.31 63.57 68.73 71.04 75.05 77.60 80.64 81.96 75.15 67.56 86.59 86.71 C50 [db] -6.31-8.96-10.84-11.12-9.64-10.28-8.86-6.05-2.92 2.99-7.10-7.05 C80 [db] -4.45-6.05-8.68-8.53-7.50-7.56-6.33-3.65 0.07 6.92-4.71-4.70 D50 [%] 20.04 14.17 9.07 8.82 11.82 10.21 13.64 21.45 35.96 64.82 18.36 18.67 Ts [ms] 232.4 371.80 409.25 438.61 434.60 403.21 325.71 214.56 114.77 63.20 278.20 287.95 EDT [s] 4.62 4.90 4.96 5.80 5.86 5.27 4.32 2.89 1.57 0.74 3.80 3.99 T20 [s] 5.53 5.59 5.17 5.58 5.74 5.27 4.39 2.91 1.69 0.74 4.46 4.75 T30 [s] 7.02 5.80 5.02 5.60 5.77 5.35 4.44 2.95 1.78 0.11 4.70 5.00 IACC 0.99 1.00 0.96 0.74 0.39 0.35 0.35 0.23 0.14 0.25 0.25 0.26 LE 0.54 1.12 1.21 0.84 0.82 0.89 0.70 0.68 0.50 0.25 0.66 0.65 LF 0.80 1.72 1.49 1.09 1.10 1.16 0.99 0.93 0.65 0.37 0.91 0.90 LFC 0.44 0.79 0.70 0.60 0.59 0.60 0.54 0.49 0.36 0.25 0.49 0.48 Valori ottimali: T20 = 1.0 2.6 sec Ts < 140 ms C50 = -2 +2 D50 = 34 % LE = 0.2 0.4 IACC = 0.4 0.5 Scarsa qualità acustica 11

Misure a San Vitale Mappe di distribuzione spaziale dei parametri acustici Distribuzione spaziale del parametro T30 per le tre sorgenti S1 (a sinistra), S2 (al centro) e S3 (a destra). 12

Problema! Infinite risposte all impulso (con il modello è possibile simulare in ogni punto!) 13

Auralizzazione 3D Obiettivo: poter sentire l effetto che l ambiente ha sul suono emesso dalla sorgente acustica Soluzione: Auralizzazione 3D 1. Modello 3D semplificato 2. Taratura del modello col programma Ramsete 3. Simulazione della risposta all impulso 14

Auralizzazione 3D 1) Modello 3D semplificato con AutoCAD 15

Auralizzazione 3D 2) Taratura del modello 3D con Ramsete: (metodo iterativo per tentativi ) Attribuire ad ogni materiale i propri coefficienti di assorbimento, α Variare i coefficienti α in modo che la soluzione simulata converga con i parametri acustici misurati 16

Auralizzazione 3D Confronto parametri misurati e simulati Freq [Hz] 31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000. 8000 16000 Lin A T20 di rif. 5.08 4.84 5.05 5.60 5.73 5.25 4.26 2.75 1.72 0.75 4.47 4.75 T20 T20 simul. 4.50 6.47 5.15 5.92 6.69 6.51 5.07 3.85 1.81 1.15 6.34 6.25 Scarto 0.58-1.63-0.10-0.32-0.96-1.26-0.81-1.10-0.09-0.40-1.87-1.50 JND OK OK T30 di rif. 6.29 4.98 5.05 5.67 5.75 5.20 4.24 2.81 1.78 0.13 4.65 4.95 T30 T30 simul. 5.58 6.26 4.96 5.80 6.55 6.36 4.93 3.86 1.86 1.19 6.20 6.17 Scarto 0.71-1.28 0.09-0.13-0.81-1.16-0.69-1.05-0.08-1.06-1.55-1.23 JND OK OK OK C50 di rif. -2.99-10.30-7.83-8.40-9.95-9.39-7.51-5.92-2.17-1.05-6.63-6.53 C50 C50 simul. -2.97-8.71-7.04-7.97-8.96-8.78-7.06-5.37-1.87-0.18-7.09-6.99 Scarto -0.02-1.59-0.79-0.43-0.99-0.61-0.45-0.55-0.30-0.87 0.46 0.46 JND OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK C80 di rif. -1.40-6.95-5.97-6.48-7.75-7.31-5.56-3.59 0.36 1.86-4.60-4.55 C80 C80 simul. -0.45-6.73-4.97-5.97-7.00-6.82-5.00-3.15 1.11 2.99-5.05-4.94 Scarto -0.95-0.22-1.00-0.51-0.75-0.49-0.56-0.44-0.75-1.13 0.45 0.39 JND OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK D50 di rif. 34.05 11.31 16.18 13.11 9.79 11.15 15.67 21.47 38.52 51.54 18.49 18.81 D50 D50 simul. 33.54 11.86 16.52 13.76 11.28 11.70 16.45 22.51 39.40 48.97 16.36 16.66 Scarto 0.51-0.55-0.34-0.65-1.49-0.55-0.78-1.04-0.88 2.57 2.13 2.15 JND OK OK OK OK OK OK OK OK OK EDT di rif. 4.06 4.17 4.61 5.56 5.76 5.36 4.29 2.80 1.65 11.95 3.93 4.12 EDT EDT simul. 2.40 7.87 5.29 6.55 7.96 7.64 5.28 3.44 1.53 1.11 6.62 6.26 Scarto 1.66-3.70-0.68-0.99-2.20-2.28-0.99-0.64 0.12 10.84-2.69-2.14 JND

Auralizzazione 3D 3) Simulare la risposta all impulso Esempio: confronto tra IR misurata e IR simulata Risposta all impulso SIMULATA Risposta all impulso MISURATA 18

OBIETTIVO 2: Modellazione Fotorealistica Obiettivi Modello 3D fedele alla realtà Ricostruzione dell architettura del VI secolo Simulazione dell illuminazione 1. Illuminazione attuale diurna 2. Illuminazione attuale notturna 3. Illuminazione antica (torce e candele) 19

Software Usato AutoCAD 3D Modellazione solida 3D fedele alla realtà 20

Software Usato Adobe Photoshop 850 fotografie Trasformazione fotografie in texture (raddrizzate, tagliate, migliorate graficamente) 21

Software Usato 3D Studio Max Mappaggio delle Texture Luci e camere (3 stili di luci diverse) Rendering finale (Screenshots e video) 22

Software Usato Situazioni di illuminazione Attuale diurno Attuale notturno Antico notturno 23

Confronto visivo Fotografia reale 24

Confronto visivo Rendering 25

Confronto visivo Fotografia reale 26

Confronto visivo Rendering 27

Risultato visivo Video Brano musicale Lux de luce cantato in camera anecoica, convoluto con la risposta all impulso misurata. 28

Sviluppi futuri Auralizzazione 3D Studio acustico architettonico Studio per opere future di restauro finalizzate all acustica Modello fotorealistico Studio storico e restauro fotografico antico Simulazioni illuminotecniche avanzate (light tracer, radiosity) Modello 3D interattivo in Internet 29

ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITÀ DI BOLOGNA FACOLTÀ DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA EDILE SEDE DI RAVENNA La Modellazione 3D Fisico Tecnica Integrale nella Basilica di San Vitale, Ravenna Tesi in FISICA TECNICA AMBIENTALE Relatore prof. Ing. Lamberto Tronchin Presenta Mattia Nori Correlatrice dott.sa Ing. Ilaria Durvilli