Il GIS e i Beni Architettonici

La documentazione on-line del Bene architettonico.

Perché documentare via rete i Beni Architettonici?
Per dare una risposta a questa domanda dobbiamo chiarire i concetti di Bene architettonico e di documentazione. In questa sede, definiamo:

"bene architettonico", ogni costruzione realizzata dall'uomo per ripararsi ed "operare" in condizioni ottimali, sulla base di una riflessione presa da Internet.
"documentazione", l'insieme delle informazioni che ci consentono un "replica" dell'edificio preso in considerazione, intendendo per replica, la ricostruzione reale o virtuale secondo il percorso originario.

Un altro concetto che, volere o non volere, dobbiamo accettare, è quello di assimilare il bene architettonico ad un essere vivente, inteso come ciò che prende forma sul nostro pianeta, che si trasforma nel tempo e che, infine, scompare: dunque qualsiasi giudizio sul bene architettonico e sulla sua vita non può prescindere della sua ubicazione nello spazio e nel tempo.
Prendiamo ad esempio un bene architettonico che, probabilmente, non figura neppure negli archivi della Soprintendenza: si tratta di "Palazzo Arranga", un edificio, quasi certamente sconosciuto, elevato a ruolo di municipio in uno paese, altrettanto sconosciuto, dell'Italia meridionale.
Su questo edificio esisteva un orologio, che "è stato fermato" dal terremoto dello scorso anno.
Con grande sollecitudine, la torre con questo orologio è stata demolita, decapitando "Palazzo Arranga", e si è proceduto alla redazione di un progetto per la sistemazione di un nuovo orologio, ovviamente con abito moderno, tanto che la presentazione, fatta dagli stessi progettisti, ha determinato, nella popolazione, non poche reazioni (politiche e non).
È fuori di ogni dubbio che, se i progettisti avessero operato non sul foglio di "carta bianca", ma sul modello virtuale dell'edificio, avrebbero prodotto un progetto diverso da un simile "disegno".
Proviamo ora a fare l'anamnesi dell'orologio di Palazzo Arranga, sulla base del sistema informativo del Comune di Serracapriola.
L'orologio "pubblico" di Serracapriola è nato quando quasi nessuno possedeva uno strumento preciso per la misura del tempo ed era stato issato su una torre posta sulla "portella", la porta principale del paese, quasi a segnalare ai contadini, che operavano nei campi, la chiusura delle porte di accesso.
Agli inizi del 1900, la "portella" fu demolita, essendo considerata un semplice diaframma che divideva in due il paese e separava il vecchio dal nuovo. L'orologio pubblico, essendo ancora indispensabile per comunicare ai cittadini la scansione del tempo, fu spostato (in posizione baricentrica del centro urbano) su "Palazzo Arranga", nato con una semplice copertura a tetto.
A distanza di un secolo, seguendo la stessa logica e approfittando dell'avvenuta demolizione della torre in occasione del terremoto, l'orologio (ammesso che sia ancora da considerarsi utile alla comunità) avrebbe dovuto essere spostato, sia pure con abito moderno, nel nuovo "baricentro" del paese, che si è espanso ancora verso nord.
Evitiamo di giudicare sia l'intervento, sia il criterio con cui viene speso il denaro pubblico, ma fermiamoci ad una semplice considerazione:

questa breve illustrazione sarebbe risultata incomprensibile, se non impossibile, in mancanza della documentazione fotografica, disponibile su Internet, grazie al sistema informativo on-line del Comune di Serracapriola;
questo sistema informativo, nato da una ricerca universitaria d'interesse nazionale, avviata del 1999, ha superato i 7000 documenti in rete e viene aggiornato, a costo zero, con frequenza settimanale, da una sola persona, "motivata", insegnante in pensione, componente del comitato di redazione di un periodico locale;
un simile sistema informativo non può essere frutto di un appalto, ma deve identificarsi in un processo culturale, destinato a coinvolgere tutta la popolazioni e le istituzioni pubbliche e private.

Questo tipo di documentazione, che può essere messo in rete con il contributo di tutti,in particolare delle scuole elementari e medie, può essere integrata da un atro tipo di documentazione, forse più tecnica, ma che, disponibile in rete, darebbe un contributo notevole al processo di formazione culturale generale: si tratta della documentazione fotogrammetrica.
A distanza di trentacinque anni dalla riunione che, nel luglio 1968, segnò la nascita ufficiale della fotogrammetria architettonica, questo convegno ripropone la raccolta di tutta la documentazione fotogrammetrica dei monumenti, che, oggi, può essere disponibile per tutti su Internet ed essere utilizzata sempre via rete.
Il CIPA (Comité International de Photogrammétrie Architecturale), il cui fondatore è stato M. Carbonnell (che ci onora, oggi, con la Sua presenza), ebbe la prima riunione a Parigi nei giorni 18-19 giugno 1970. Scopo di questa organizzazione internazionale è la raccolta e la diffusione di tutte le informazioni relative alla fotogrammetria applicata all'Architettura e riguardanti gli equipaggiamenti, i metodi, i lavori effettuati, l'insegnamento, la bibliografia.
A queste prime riunioni partecipò il prof. ing. Raffaele De Vita, responsable della Sezione stereofotogrammetrica per il rilievo dei monumernti e degli ambienti urbani dell'Istituto di Architettura e Urbanistica della Facoltà d'Ingegneria di Bari, cui si deve lo sviluppo della ricerca sulla fotogrammetria architettonica, in Puglia, secondo le direttive impartite dalla carta del CIPA del 1970.
Il 1° Corso Internazionale di Fotogrammetria Architettonica, svoltosi presso il Politecnico Federale di Zurigo nel marzo 1972, sancì la validità del “caso normale”, cioè della ripresa fotogrammetrica con fotocamere ad assi ottici paralleli e fotogrammi complanari. Questo metodo, oltre che semplificare enormemente la fase di ripresa, con un semplice sistema di tre equazioni di primo grado in tre incognite, stabilisce una corrispondenza biunivoca tra la coppia di coordinate xy dei punti-immagine esistenti sui fotogrammi e le coordinate-terreno xyz del punto reale.
Possiamo parlare, quindi, di:
- fotogrammetria diretta, quando ricaviamo le coordinate-terreno di un punto rappresentato sui fotogrammi stereometrici;
- fotogrammetria inversa, quando ricaviamo le coordinate dei punti-immagine e, quindi, rappresentiamo sui fotogrammi un punto reale, di cui conosciamo (o fissiamo) le coordinate nel sistema xyz, determinato in fase di ripresa.
I primi esempi di fotogrammetria inversa li troviamo sul n. 24 (dicembre 1973) del Bollettino d’informazione dell’IGN (Institut Géographique National).
A Bari, il primo intervento scientifico di fotogrammetria inversa risale al 1979, con una tesi di laurea in Ingegneria Civile-Edile, ma erano i tempi in cui l’elaborazione dell’immagine fotografica era possibile solo in camera oscura e con tempi di lavoro non certo economici.
Una spinta fondamentale alla ricerca sulla fotogrammetria inversa venne dai rilievi effettuati dall’Unità Fotogrammetrica dei Vigili Urbani di Bari nelle zone colpite dal sisma del 1980: si evidenziò, in modo inequivocabile, l’esigenza che il progettista del restauro operasse direttamente sull’immagine stereometrica, piuttosto che su di una restituzione grafica effettuata, quasi sempre, da operatori cartografici con tempi lunghissimi, che, come minimo, decuplicavano i costi del rilievo.
L’avvento del computer fece intravedere subito la possibilità di interventi continui sui fotogrammi e, quindi, la possibilità di visualizzare, in tempo reale, qualsiasi intervento architettonico nello spazio stereometrico individuato da una ripresa fotogrammetrica. Ma si evidenziò subito il rovescio della medaglia: per rappresentare l’architettura con la fotogrammetria inversa occorreva una nuova mentalità, capace di operare direttamente nello spazio tridimensionale, prescindendo dalla rappresentazione bidimensionale sul supporto cartaceo!
Nel 1985, nell’ambito del progetto finalizzato “fotogrammetria e tutela del territorio”, nel tentativo di sperimentare una nuova formazione di base, a Bari, fu organizzato un corso di fotogrammetria in una seconda e due quarte classi della scuola elementare, spostando il problema del rilievo e della progettazione nel mondo dei mattoncini LEGO. Superfluo riferire l’entusiasmo con cui la nuova didattica fu accolta dai piccoli, ma notevoli furono le difficoltà che essi incontrarono nella scuola media, in cui le proiezioni ortoganali erano un “dogma”.
Nel 1991, con HyperCard (il primo software multimediale) nacque Stereofot, che con due semplici click sui punti-immagine corrispondenti, forniva le coordinate del punto reale. Si operava con una risoluzione dello schermo di 512 x 384 pixel, un computer a 16 MHz con appena 2 Mb di Ram. ed uno sterescopio rudimentale, che di certo non offriva comode condizioni di lavoro.
Nel 1996, con l’avvento di Internet, il programma StereoFot è stato riscritto nel linguaggio Java, consentendo la restituzione on-line, sia pure con una visione stereoscopica ad assi visuali incrociati.
Oggi, i grandi schermi, con larghezza superiore a 40 cm., consentono l’osservazione di immagini con i tradizionali stereoscopi a specchi da tavolo e, in attesa di una larga diffusione del casco virtuale, tutti possono usufruire dei programmi on-line per la restituzione fotogrammetrica.
Superate le difficoltà tecniche, sul piano operativo, per attuare il sogno dei fondatori del CIPA, non resta che attuare la banca delle immagini.
All’epoca si pensava di archiviare tutti i fotogrammi metrici dei monumenti rilevati, in duplice copia, in due archivi separati e protetti. Questa idea si è dimostrata inattuabile sia per la difficile localizzazione dell’archivio, sia per la non disponibilità a cedere i fotogrammi da parte dei rilevatori.
Oggi grazie alla documentazione on-line, chiunque può gestire un proprio archivio e mettere a disposizione, via rete, il proprio materiale. Si tratta semplicemente di creare un centro di coagulo di tutte le iniziative esistenti sul territorio.
Presso il Politecnico di Bari si sta operando in tal senso.
Dal 1996, presso il laboratorio di fotogrammetria architettonica, gli studenti del corso di “rilevamento fotogrammetrico dell’architettura” mettono in rete, in tempo reale, la propria produzione didattica, alimentando a costo zero, un centro di documentazione dell’architettura.
L’on. Ernesto Maggi, della Commissione Istruzione e Cultura della Camera, dopo la partecipazione al nostro convegmo on-line del 2002, si è coinvolto nel progetto, partecipando persino ad una seduta d’esami della sessione estiva.
Il 17 luglio scorso, il prof. Giovanni Tortorici, di questo Politecnico, in un’audizione alla stessa commissione parlamentare, ha presentato l’idea per una scuola on-line, capace di coinvolgere gli studenti in un’attività produttiva, ma anche di svolgere ricerca per un continuo aggiornamento.

La Legge n. del 23 ottobre 2003, assicurando al Politecnico di Bari, per il 2005, un contributo per la realizzazione di un’aula multimediale per la modellazione stereometrica, rende attuabile il sogno di una Scuola on-line, pienamente rispettosa della riforma universitaria, basata su una stima reciproca, tra docenti e discenti, sufficiente per coinvolgerli in un’attività produttiva, finalizzata alla documentazione dell’architettura.
Con l'impiego della fotogrammetria inversa, oggi, risultando estremamente semplificata dal computer l’applicazione della relazione matematica, esistente tra i punti fotografati e le corrispondenti immagini sui fotogrammi, � possibile visualizzare sui fotogrammi stereometrici qualsiasi intervento di trasformazione.
Nei primi anni dei CIPA si parlava di “finalizzazione del rilievo”, ma oggi l’architetto può operare sull’edificio, sia pure in modo virtuale, non diversamente da come opera l’artigiano su di un manufatto e come questi deve realizzare strumenti ad hoc per effettuare i vari interventi.
Il programma StereoFot, nella versione 6.0.1, scritta con Macromedia Flash MX, consente di rappresentare, nell spazio stereometrico, delle superfici individuate da punti, di cui vengono registrate le coordinate-fotogramma e le corrispondenti coordinate-terreno. In pratica il programma consente di disegnare dei volumi-involucro degli oggetti che si desidera inserire e di cui si conoscono con precisione i due punti di ripresa fotografica. In un secondo momento, mantenendo i punti fissi, si procede alla modellazione con i programmi disponibili sul mercato, si fotografa il modello dai due punti noti e si effettua il fotomontaggio stereometrico con un programma di fotoritocco, quale Photoshop.
Nato per scopi didattici, il programma StereoFot rappresenta solo un esempio di come può essere utilizzata la semplice relazione matematica tra coordinate-immagine e coordinate-terreno, ma poi, ogni utente dovrebbe rielaborarlo per le proprie esigenze. Perchè ciò sia possibile e non avvengano stravolgimenti, come potrebbe essere l’utilizzo finalizzato alla restituzione prospettica, il potenziale utente deve intendersi di architettura, di fotografia, di informatica ed, ovviamente, di fotogrammetria.
Quando diciamo “intendersi di architettura” ci riferiamo all’architetto che è capace di realizzare in prima persona ciò che progetta, perché il modello virtuale, realizzato in scala reale, dev’essere un’autentica costruzione o ricostruzione, con chiare indicazioni dei materiali utilizzati.
Si evidenzia subito la necessità di una libreria di modelli e di materiali, per la cui realizzazione il numero di ore-uomo non è da meno di quello richiesto per i videogiochi. Considerato che, oggi, il rilievo di un oggetto si concretizza nella suo modello virtuale interattivo, la libreria virtuale dovrebbe realizzarsi a costo zero, come sottoprodotto, disponibile on-line, dei rilievi che vengono eseguiti o aggiornati nel tempo.
La documentazione, dunque, si risolve in un problema culturale, in cui la lettura dell’architettura potrebbe avere le identiche finalità della lettura dei Promessi Sposi nelle scuole di un tempo, quando la scrittura era una verifica del processo di apprendimento conseguente alla lettura.
Oggi possiamo leggere l’architettura (fotogrammetria diretta) e riscriverla (fotogrammetria inversa), ma solo la sovrapposizione di ciò che abbiamo letto (modello ottico stereometrico) con ciò che abbiamo scritto (modello virtuale stereometrico) ci dirà se abbiamo realizzato una “replica” o una “copia” dell’oggetto architettonico preso in considerazione.