Il Laboratorio svolge numerose ricerche sul territorio nazionale, tra queste le principali sono:

DEMETRA_Sistema DEMo di simulazionE e Training viRtuale per l’operatore di Agroindustria primaria

Le attività di training in ambiente simulato mediante piattaforme basate su realtà virtuale e sistemi meccatronici possono ritenersi consolidate nel settore dei trasporti (aerospazio, automotive e nautica). In ambito agri industria primaria, al contrario, le soluzioni di simulatori sono agli albori, principalmente focalizzate sullo studio della dinamica dei trattori o sul comando di macchine operatrici secondo le logiche dell’agricoltura di precisione. La possibilità di utilizzo di una piattaforma di training, disponibile nell’intero anno solare poiché strutturata in ambiente virtuale, svincolerebbe il percorso di apprendimento di un’attività agricola dalla stagionalità ad essa connessa. L’utilizzo di sistemi di simulazione per attività di formazione e pratica dell’operatore agricolo non trova ad oggi riscontro applicativo in ambiente agro industriale, sebbene alcune soluzioni (es. potatura della vigna) siano state proposte in attività di ricerca di gruppi internazionali. Tali soluzioni prevedono tuttavia la movimentazione dell’operatore nell’ambiente virtuale mediante joystick e non garantiscono la percezione di piena immersività, penalizzando la verosimiglianza dell’attività di training.
DEMETRA vuole sviluppare un Proof Of Concept (POC) di una piattaforma di training dell’operatore agricolo in ambiente virtuale, basato sulle tecniche di human-in-the-loop ed innovativo per livello di immersività: l’operatore può realmente camminare su un tapis roulant multidirezionale e la mappatura del suo moto, ottenuta mediante sensoristica IMU e sistema di telecamere 3D, permette di comandare in maniera sincrona e coerente il movimento all’interno dello spazio virtuale. A tal fine il team di progetto selezionato ha competenze multidisciplinari, in ambito meccatronico e di ricostruzione 3D di ambienti virtuali.
Il POC vuole inoltre dimostrare la possibilità di interazione dell’operatore in scenari agricoli in cui la forma di allevamento più complessa di quella tipica della vite, che può sostanzialmente considerarsi un ambiente 2D. La maggior parte degli alberi da frutto viene infatti coltivata consentendo uno sviluppo della pianta anche nello spazio interfilare, richiedendo di gestire un’interazione tra operatore e modello digitale più complessa, in cui la terza dimensione gioca un ruolo essenziale.

GO-IN! Piattaforma digitale per le aree interne. Piattaforme virtuali interattive per la valorizzazione dei contesti fragili e del loro patrimonio culturale

GO-IN! intende sperimentare sistemi di fruizione virtuale applicati al patrimonio culturale e paesaggistico dei piccoli centri storici delle aree interne fragili. Con l’obiettivo di tutelare e valorizzare tali insediamenti, oggi a rischio di spopolamento, abbandono, degrado e scomparsa della memoria storica, GO-IN! propone un protocollo replicabile per la costruzione di gemelli digitali di tali aree. Saranno perciò sviluppate azioni di documentazione digitale, analisi dello stato di conservazione degli edifici, censimento dei servizi e delle risorse territoriali, rilevamento geologico e valutazione della vulnerabilità idrogeologica e geomorfologica, su una prima area campione all’interno del piccolo centro storico di Stigliano (MT) in Basilicata.
Le informazioni raccolte confluiranno in modelli 3D accessibili attraverso un GIS 3D, consultabile e implementabile nel tempo dagli operatori tecnici, per la gestione programmatica degli interventi; e una piattaforma virtuale interattiva fruibile dai cittadini e più in generale da chiunque voglia scoprire il borgo, interagendo con lo spazio digitale, con i contenuti virtuali e con gli altri utenti.

DORIAN_modellazione Digitale a suppOrto del pRogetto di AmbIenti sicuri, sosteNibili e resilienti

Il Dipartimento di Ingegneria Civile e Architettura dell’Università di Pavia (DICAr) risulta uno dei 180 dipartimenti italiani selezionati dal Ministero dell’Università e della Ricerca (MIUR) per il periodo 2023-2027 nell’ambito dell’iniziativa “Dipartimenti di Eccellenza” che premia i dipartimenti che spiccano per la qualità della ricerca prodotta e che finanzia specifici progetti sviluppo.
Il laboratorio DAda-LAB rientra all’interno dei gruppi di ricerca, presenti all’interno del DICAr, che svilupperanno attività di ricerca legate al progetto DORIAN. Il progetto in questione mira a migliorare la qualità del Dipartimento espandendo le eccellenze e le competenze attuali dei diversi gruppi di ricerca, adottando una metodologia progettuale comune a tutto il DiCAr. L’obiettivo è quello di creare una sinergia tra realtà e la sua simulazione digitale, affrontando con un approccio unificato e trans-disciplinare i temi attuali e le sfide globali per lo sviluppo degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile 6, 7, 9, 11, 12, 13 e 15 proposti dall’Agenda 2030 dell’ONU.

>DORIAN

Rilevamento e GIS 3D degli scavi archeologici nel complesso dell’ ex clinica Santa Margherita a Pavia

Il progetto prevede lo sviluppo di una metodologia per l’organizzazione dei dati riguardanti scavi archeologici in emergenza. Dalla produzione di modelli sulle singole azioni di scavo alla compilazione di schede di catalogo sulle diverse US, il fine è costituire un “contenitore” digitale nel quale inserire i racconti delle attività archeologiche condotte nell’ex clinica Santa Margherita di Pavia. Elaborati grafici e banche dati digitali vengono orientati per costituire una mappa tridimensionale utile a testimoniare quanto rinvenuto in una logica di lettura complessiva dell’area interessata dalla ricerca. La piattaforma GIS 3D potrà configurarsi come vero e proprio libretto di scavo nel quale raccogliere le informazioni che saranno poi direttamente connesse ai modelli 3D.

Documentazione e stampa 3D dei bassorilievi del Pulpito di Donatello a Prato

In occasione della mostra “Donatello e il Rinascimento” alcune formelle originali del Pulpito di Donatello sono state rimosse dal Museo del Duomo di Prato. Il Laboratorio ha organizzato un accurato protocollo metodologico finalizzato alla documentazione e alla prototipazione, mediante stampa 3D, per sostituire temporaneamente le formelle mancanti. La campagna di documentazione è stata condotta producendo una banca dati di dettaglio dell’apparato architettonico e scultoreo del pulpito, includendo oltre agli ambienti del museo anche porzioni della cattedrale. La facciata è stata ridisegnata contestualmente a tutti gli ambienti che caratterizzano il percorso della sacra cintola durante il rito dell’ostensione.

Ricostruzioni digitali e percorsi espositivi per il racconto, fra archeologia e papiri, degli scavi del XX Secolo a Arsinoe

La collezione archeologica dell’Istituto Papirologico «G. Vitelli» riunisce i reperti pervenuti a Firenze dalle campagne di scavo condotte dall’Istituto in Egitto tra il 1964 e il 1965 ad Arsinoe (capoluogo del nomos Arsinoites, l’attuale Faiyûm). Nella missione, diretta da Sergio Bosticco con la collaborazione di Manfredo Manfredi, sono stati rinvenuti  reperti che risalgono all’età tolemaica e romana (III a.C.-II d.C.). La ricerca promuove la ricostruzione digitale dello scavo e la costruzione di un ambiente virtuale per poter visitare nuovamente l’area archeologica oggi sepolta sotto l’edificazione della città moderna. La produzione di modelli tridimensionali, a supporto delle analisi e delle interpretazioni sulla ricostruzione di questo scavo, è orientata alla produzione di una mostra digitale pensata per valorizzare la collezione dell’Istituto e recuperare un importante frammento di storia.

Documentazione digitale e sviluppo del modello HBIM del Collegio Castiglioni Brugnatelli a Pavia

Attività di documentazione digitale ed analisi delle strutture murarie del Castello di Cigognola

Archeologia 3.0_ Attività di analisi, documentazione e restituzione grafica dello scavo archeologico di Bedriacum a Calvatone (CR)

La documentazione delle Architetture militari di Verona

Nello spazio urbano veronese sono visibili ancora oggi opere monumentali che formano un repertorio di quasi 2.000 anni di storia di arte fortificatoria. Tuttora restano imponenti i resti della città fortificata romana, il perimetro della città murata scaligera, la struttura bastionata della fortezza veneta, la grandiosa disposizione della piazzaforte asburgica, cardine del Quadrilatero. La Cinta Muraria urbana, nel suo assetto definitivo, ha uno sviluppo di oltre 9 chilometri e occupa quasi 100 ettari con le sue opere: torri, rondelle, bastioni, fossati, terrapieni. Il sistema difensivo veronese è un imponente complesso costituito da da svariati elementi disposti tra colline e pianura attorno alla città di Verona, costituendo non solo uno straordinario catalogo tipologico dell’architettura militare e del suo sviluppo ma anche un apparato urbano e ormai paesaggistico praticamente unico al mondo. Questo sistema difensivo stratificato costituisce uno dei punti cardini su cui si fonda la declaratoria UNESCO della città, esplicitando una valenza storica e culturale internazionale in attesa di essere compiutamente riscoperta e valorizzata.
La ricerca, avviata nel 2016 da una collaborazione con la Società di Mutuo Soccorso Porta Palio è oggi disciplinata da un accordo con il Comune di Verona ed è ancora in corso.

Il rilievo dell’Arca di Mastino II a Verona

La ricerca, promossa per le celebrazioni del 700° anniversario della morte di Dante Alighieri, riguarda l’analisi dello stato di conservazione dell’Arca di Mastino II a Verona. Situate nel centro storico della città UNESCO, le Arche Scaligere rappresentano un complesso gotico unico al mondo. Lo sviluppo di disegni metrici affidabili e la creazione di una banca dati tridimensionale dalla quale elaborare un modello informativo sugli aspetti costruttivi del monumento di Mastino II sono alcune delle azioni che riguardano un processo di conoscenza per valorizzare e conservare l’importante opera funeraria. La ricerca mette in campo numerose metodologie di misurazione attraverso strumenti digitali tesi a documentare lo spazio urbano e architettonico, con particolare attenzione agli aspetti decorativi e ornamentali che caratterizzano il monumento veronese.

Analisi metrica della Torre dell’Orologio a Pavia

La ricerca si fonda sulla definizione delle metodologie più appropriate per l’acquisizione e la registrazione dei dati metrici relativi alla torre dell’Orologio di Pavia. Attraverso l’utilizzo di droni e laser scanner, è possibile definire una banca dati metrica affidabile dalla quale ottenere disegni e modelli utili per l’interpretazione dello stato di fatto del monumento storico.

Fast survey for After Disaster digital documentation: chiese danneggiate dal terremoto in Abruzzo.

Il progetto riguarda lo sviluppo di un sistema di analisi  per la comprensione e la rappresentazione del paesaggio della pianura nell’Oltrepò pavese, al fine di preservarne e conservarne il patrimonio storico paesaggistico. La catalogazione del territorio e dei suoi elementi costituenti diviene uno strumento per innescare un network tra amministrazioni, enti locali e Università al fine di promuovere le tradizioni culturali e il valore del territorio. Dal 2013 sono in corso azioni di documentazione volte alla tutela e alla salvaguardia della memoria di tale sistema paesaggistico e culturale.

La documentazione di Villa Adriana

Il progetto pluriennale di indagine ha l’obiettivo di fornire alla Soprintendenza una banca dati tridimensionale degli ambienti della Villa, capace di descrivere lo stato dei luoghi sia relativamente alle condizioni delle murature che delle relazioni tra architettura e paesaggio. Villa Adriana rappresenta la più alta espressione di architettura imperiale coniugando spazi legati sia ad esigenze politiche che ad attività ricreative e di piacere in un complesso dall’articolazione urbana immerso nell’armonia di un paesaggio  dove la natura permea le strutture con vasche, giochi d’acqua e coni visivi che si aprono fin verso Roma. Le attività di documentazione e rilievo delle rovine, organizzate in campagne di documentazione, hanno prodotto ad oggi un database parziale della Villa costituito da  nuvole di punti ad alta densità dalle quali vengono elaborati modelli 3D sui quali poter studiare i sistemi morfologici, i dettagli costruttivi e parietali per individuare le relazioni architettoniche tra gli elementi e i sistemi paesaggistici, dalla grande scala al singolo dettaglio murario. Villa Adriana costituisce uno dei più complessi siti archeologici italiani, questa ricerca intende sviluppare un apparato documentario in grado di descrivere lo stato dei luoghi esplicitando tecniche e sistemi costruttivi per semplificare  letture tematiche in grado di promuovere la conoscenza sul patrimonio. Parallelamente la ricerca sviluppa una riflessione sulla qualità dei modelli e dei disegni per la descrizione delle rovine nel loro stato attuale e tramite procedure di  ricostruzione virtuale.

Lo studio dell’Architettura Eremitica e il rilievo della Certosa di Pavia e della Certosa del Galluzzo

Ricerca intrapresa dal 2005 con il rilievo e la documentazione dei principali complessi eremitici della Toscana quali Monte Senario, Vallombrosa, Camaldoli e La Verna (in corso) e proseguita con la documentazione di complessi eremitici nel pavese con l’Eremo di Sant’Alberto di Butrio. La documentazione della Certosa di Pavia e della Certosa del Galluzzo, avviata dal 2014 e ancora oggi in corso, è volta a redigere una banca dati dei due complessi monumentali per estrapolare un quadro conoscitivo  per l’intero complesso e per le singole celle, al fine di definire modelli informativi utili per la valorizzazione e la gestione di tali complessi.

Attività di documentazione e di analisi per il cantiere degli Uffizi

Dal 2010 sono state condotte numerose attività di rilevamento e documentazione nel Cantiere dei Grandi Uffizi​, sviluppando attività ed esperienze di indagine di supporto per i tecnici e per gli specialisti attivi nelle opere di cantiere. Tali attività sono state oggetto di convenzioni ​tra il Dipartimento e la Soprintendenza offrendo alla ricerca scientifica, una serie di occasioni importanti per poter sperimentare e sviluppare metodologie innovative di rilievo digitale 3D dedicato più specificatamente al monitoraggio strutturale dell’architettura.