RILIEVO INTEGRATO TRAMITE UAV PER LA TUTELA, LA VALORIZZAZIONE E LA COMUNICAZIONE DEL PATRIMONIO CULTURALE. L’apparato decorativo parietale di stile pompeiano. Il Caso studio della Villa di Livia a Prima Porta e della Villa romana della Farnesina, Roma. INTEGRATED SURVEY THROUGH UAV FOR THE PROTECTION, ENHANCEMENT, AND COMMUNICATION OF CULTURAL HERITAGE. The wall decoration apparatus of Pompeian style. The Case Study of the Villa of Livia at Prima Porta and the Roman Villa of the Farnesina, Rome.

The research project aims to optimize an integrated survey methodology through the use of UAV3 technology for applications in indoor or partially enclosed architectural environments. The state of the art, which focuses on identifying and cataloging related and interdisciplinary research fields, various procedures, expected outcomes, and the reading and understanding of guidelines developed by European and national programs, constitutes the initial phase of the project. Studying and testing the different possibilities offered by drone technology for acquiring both quantitative and qualitative data in indoor environments with poor lighting, also allows for verifying, through high-quality 4K and 6K imagery, the accuracy of the integrated survey. This serves as a fundamental tool for the analysis of cultural heritage. The experimentation focused on the Pompeian-style decorative wall elements of the Villa of Livia at Prima Porta and the Roman Villa of the Farnesina in Rome, which were surveyed in order to draft and represent the schemes of their perspectival and perceptual orders through advanced digital representation. This knowledge approach, together with the historical-archival research phase, allowed for a deeper study of wall decorations from a heuristic and inductive perspective. The survey project included a timeline aimed at identifying the best applications to implement, in order to achieve data accuracy and precision in a short time frame, even under adverse working conditions. One of the phases following data acquisition, the processing of the point cloud of the Pompeian-style wall surfaces, enabled a critical and qualitative analysis of the data obtained from the survey phase, with the goal of extracting geometric, chromatic, and conservation-related information. One of the objectives of the work is to use these images to expand representational possibilities within architectural survey and museum mediation. In order to test the methodology and understand its limitations and potential, several experiments were conducted in indoor environments using UAV devices in ATTI4 mode, performing preliminary photogrammetric survey campaigns to assess their response and verify the quality of the data obtained during post-production. Once the basic parameters were studied and fine-tuned, the indoor use of drones was implemented in the case studies addressed within the research: certain rooms of the National Roman Museum at Palazzo Massimo alle Terme in Rome, which houses the Triclinium of the Villa of Livia at Prima Porta (RM) with garden-themed frescoes, and several rooms belonging to the Roman Villa of the Farnesina in Trastevere (RM). These case studies were selected not only for their significant historical, architectural, and decorative value, but also because they represent some of the best-preserved and most refined examples of Roman Pompeian-style decoration, dating to a relatively close historical period and both currently displayed in the same museum. For the surveys of the Pompeian-style wall surfaces, preliminary historical, iconographic, drawing, compositional, and allegorical analyses were conducted to understand the decorative, perspectival, and painting techniques. In fact, the Villa of Livia and the Roman Villa of the Farnesina are two emblematic cases that illustrate the transition from an elaborate lush painting style to one more aligned with the new imperial policy of Augustus, who favored a more modest yet captivating wall composition based on geometric partition schemes. The similarity, not in the subjects, but in the compositional style, becomes clearer considering that the villas belonged, respectively, to Livia and her husband Emperor Augustus, and to Agrippa and his wife Julia Major, both belonging to the Roman aristocratic Julio-Claudian family. The familial and political connections between the two families meant that these frescoes were highly appreciated and widely regarded as models throughout the empire at the time. The development of a cause-and-effect comparison of tools and outcomes serves as the foundation for the creation of a digital platform aimed at communication, dissemination, and promotion, including in the field of museology and museum mediation. The use of high-quality textures, in fact, could be employed to create virtual environments that demonstrate to the public how the Pompeian-style wall decorations of the Roman area appeared at the time of their creation within the architectural context for which they were intended. At the same time, these virtual environments could support professionals working in the conservation and protection of cultural heritage by providing updated and high-quality data. The sharing of data within the scientific community and the availability of 3D textured models accessible to the general public is, in fact, one of the goals promoted by the European Commission in the context of cultural heritage preservation and enhancement, as well as a key objective of the national digitalization plan for heritage.

Il progetto di ricerca ha come obiettivo l’ottimizzazione di una metodologia integrata di rilievo mediante l’utilizzo della tecnologia UAV1 per le applicazioni in ambienti architettonici indoor o parzialmente delimitati. Lo stato dell’arte, mirato all’individuazione e catalogazione dei filoni di ricerca affini e trasversali al tema di studio, i diversi procedimenti e gli esiti attesi, nonché la lettura e la comprensione delle linee guida redatte dai programmi europei e nazionali, costituiscono la fase iniziale del progetto. Studiare e testare le differenti possibilità che ci offre la tecnologia drone per l’acquisizione di dati quantitativi e qualitativi negli ambienti architettonici indoor e con scarsa illuminazione, consente anche di verificare, tramite le immagini ad alta qualità 4k e 6k, la correttezza del rilievo integrato, come strumento fondamentale conoscitivo per l’analisi del patrimonio culturale. La sperimentazione si è focalizzata sull’apparato decorativo parietale in stile pompeiano di Villa di Livia a Prima Porta e Villa romana della Farnesina, a Roma,che è stato rilevato al fine di disegnarne e rappresentarne gli schemi degli ordini prospettici e percettivi tramite una rappresentazione avanzata digitale. Tale approccio conoscitivo, unitamente alla fase di ricerca storico-archivistica, ha consentito di approfondire lo studio delle decorazioni parietali con una visione euristica e induttiva. Il progetto di rilievo ha previsto un cronoprogramma mirato ad individuare quali fossero le migliori applicazioni da mettere in atto, con lo scopo di ottenere un’accuratezza e una precisione di restituzione dei dati quantitativi in tempistiche ridotte anche in condizioni di lavoro avverse. Una delle fasi successive all’acquisizione dei dati, l’elaborazione della nuvola di punti dei paramenti murari di stile pompeiano, ha consentito di approfondire criticamente e qualitativamente i valori ottenuti dalle fasi di rilievo al fine di estrarre informazioni di tipo geometrico, cromatico e conservativo. Uno degli obiettivi del lavoro consiste nell’utilizzare tali immagini per ampliare le possibilità rappresentative nell’ambito del rilievo architettonico e di mediazione museale. Con lo scopo di testare la metodologia e comprenderne i limiti e le possibilità, sono state eseguite diverse sperimentazioni in ambienti indoor testando l’impiego di dispositivi UAV in modalità ATTI2 eseguendo preliminarmente delle campagne di rilievo fotogrammetrico, studiandone le riposte e verificandone la qualità dei dati ottenuti in postproduzione. Una volta studiati e messi a punto i parametri base si è passati all’utilizzo indoor del drone sui casi studio affrontati all’interno della ricerca: alcune sale del Museo Nazionale Romano, nella sede di Palazzo Massimo alle Terme a Roma, che conserva la sala con gli affreschi a tema giardino del Triclinio della Villa di Livia a Prima Porta (RM) e diverse stanze appartenenti alla Villa romana della Farnesina in Trastevere (RM). I casi studio sono stati selezionati non solo per il loro notevole pregio storico, architettonico e decorativo, ma anche perché si configurano come le decorazioni romane in stile pompeiano tra le meglio conservate e le più raffinate, risalenti ad un periodo storico ravvicinato ed entrambe esposte oggi all’interno del medesimo museo. Per i rilievi dei paramenti murari di stile pompeiano si sono condotte, a priori, delle analisi storiche, iconografiche, disegnative, compositive e allegoriche, utili per comprendere le tecniche decorative, prospettiche e pittoriche. Di fatto, la Villa di Livia e la Villa romana della Farnesina si configurano come due casi emblematici che hanno visto il passaggio da un’influenza pittorica pomposa e lussureggiante ad una più in linea con la nuova politica imperiale di Augusto, che preferiva una più modesta ma al contempo accattivante configurazione della parete secondo schemi compositivi a partiture geometriche. La somiglianza non dei soggetti ma del tipo compositivo pittorico, si rende maggiormente comprensibile dal momento che le ville appartenevano una a Livia e a suo marito l’imperatore Augusto, e l’altra ad Agrippa e alla sua sposa Giulia Maggiore, entrambe facenti parte della gens aristocratica romana Giulio-Claudia. I legami di parentela e di natura politica delle due famiglie fecero sì che questi affreschi fossero già all’epoca apprezzati e presi a modello in tutto l’impero. La messa a punto di una comparazione di causa ed effetto di strumentazioni ed esiti, si pone come base per l’elaborazione di una piattaforma digitale mirata alla comunicazione, divulgazione e disseminazione anche nel campo della museologia e della mediazione museale. L’uso delle texture ad altissima qualità, infatti, potrà essere impiegata per realizzare degli ambienti virtuali che mostrino al pubblico come si presentavano, all’epoca della loro realizzazione, i paramenti pittorici pompeiani dell’area romana all’interno dell’impianto architettonico per il quale erano stati pensati. Al tempo stesso potranno essere di supporto per i professionisti che lavorano nel campo della conservazione e tutela del patrimonio culturale sotto forma di dati aggiornati e di alta qualità. La condivisione dei dati in ambito scientifico e la fruizione di modelli 3D texturizzati consultabili dal grande pubblico, è infatti una delle finalità promosse dalla Commissione Europea in ambito di tutela e valorizzazione dal patrimonio culturale, e degli obiettivi maturati all’interno del piano nazionale di digitalizzazione del patrimonio.