Darkscape Experience - DSE

PRIN 2022 PNRR Gaiani

Abstract

DSE (DarkScape Experience) è un progetto tecnologico-scientifico, didattico e culturale che si propone di realizzare ricostruzioni digitali tridimensionali di ambienti appartenenti a edifici storici (studi, gallerie, cappelle) all'interno dei quali vengono ripristinate virtualmente le condizioni di illuminazione originarie, non solo la luce diurna ma anche quella notturna, secondo le antiche modalità di “fruizione oscura” ampiamente attestate da fonti letterarie, documentarie e storiografich. DSE si propone inoltre di ricollocare all'interno dell'ambiente virtuale ricostruito le opere d'arte che facevano parte del contesto ornamentale originario, consentendo di analizzare a fini didattici e scientifici sia l'ambiente stesso, nella sua restituzione complessiva, sia i singoli oggetti che un tempo ne costituivano l'arredo, permettendo così di apprezzare, in base alle diverse condizioni di illuminazione, le qualità materiche delle opere, le specificità stilistiche ed espressive, la capacità di reagire ai più diversi stimoli luminosi. L'importanza data fin dal nome del progetto alla condizione di oscurità dipende dall'antica consuetudine, particolarmente viva nei secoli XVI-XVIII, di immergere le opere d'arte in una dimensione di completa oscurità affinché le loro qualità materiali e stilistiche potessero essere meglio apprezzate alla luce vibrante di una fiamma. Tale esperienza di fruizione prevedeva l'utilizzo di particolari sistemi di illuminazione artificiale, come torce, lampade a olio e candele, di cui esistono testimonianze precise. DSE permette quindi di replicare nello spazio virtuale particolari effetti di luce, ombra e penombra, come quelli prodotti dalla lanterna, dalla candela e dalla torcia, oltre che, naturalmente, dalla luce del giorno. Per raggiungere i suoi obiettivi, DSE integra tre diversi punti di vista quello dello storico dell’arte, quello dell’architetto esperto di rilievi di spazi e dipinti, quello dell’esperto di illuminazione e sorgenti luminose, corrispondenti ai contributi delle tre unità che concorrono al progetto: A. Una metodologia per la ricostruzione filologica di una stanza appartenente a un edificio storico, basata sui documenti relativi agli arredi e agli apparecchi di illuminazione originali. B. b) Una metodologia per la ricostruzione della BRDF (Bidirectional Reflectance Distribution function) dei materiali che costituiscono gli arredi e le superfici interne, ottenuta con metodi fotografici e la loro visualizzazione all'interno di un motore di rendering in tempo reale basato sulla fisica. C. Un abaco delle sorgenti luminose completo delle loro caratteristiche illuminotecniche per la loro visualizzazione digitale e l'eventuale integrazione in un sistema BIM per l'ottimizzazione e la gestione degli spazi digitali e, ove esistenti, reali. Il caso di studio del progetto è Villa d'Este di Tivoli, una delle residenze storiche più visitate d'Italia, le cui sale affrescate e i camerini privati erano già stati spogliati dei dipinti e delle statue che li adornavano, oggi dispersi nei musei di tutto il mondo (come dimostra una vasta documentazione d'archivio attentamente vagliata in molti anni di ricerca). In particolare, il gruppo dell’Università di Bologna si è occupato dello sviluppo di un metodo per la ricostruzione della BRDF (Bidirectional Reflectance Distribution function) dei materiali che costituiscono gli arredi e le superfici interne, dell’acquisizione e visualizzazione di statue e dipinti in vista della loro re-illuminazione e dell’ipotesi di ricostruzione del Quarto Camerino dove il cardinale Ippolito I d’Este conservava le sue opere d’arte. Lo scopo è quello di poter possedere una metodologia consistente, dimostrata col caso di studio, capace di poter riscrivere parte della storia dell’arte rinascimentale re-illuminando i dipinti con la luce utilizzata dagli artisti per realizzarli e dai fruitori per osservarli. Inoltre, un’ipotesi di ricostruzione del camerino di Ippolito I capace di aprire uno squarcio sul mistero che circonda questo spazio e la sua evoluzione dal XVI secolo a oggi attraverso i suoi cambiamenti nel tempo, tra cui quello fondamentale della sua occupazione da parte di Franz Liszt che lo trasformò a sua residenza.

Risultati raggiunti

Il progetto DSE ha conseguito i risultati previsti dal programma di ricerca PRIN 2022 PNRR, sviluppando e validando un metodo interdisciplinare per la ricostruzione digitale di ambienti storici perduti e delle loro condizioni originarie di visione, con particolare attenzione alla “fruizione oscura” di dipinti, sculture e arredi in luce naturale attenuata e in luce artificiale prodotta da fiamme, candele, lampade e torce. La ricerca ha assunto come caso di studio principale il “Quarto Camerino” del cardinale Ippolito II d’Este a Villa d’Este, Tivoli, ambiente oggi scomparso ma documentato dagli inventari estensi e collegato a un nucleo di opere oggi disperse in istituzioni museali italiane ed europee. L’unità dell’Università di Bologna ha contribuito in modo determinante alla componente tecnico-metodologica, definendo lo stato dell’arte degli strumenti per la digitalizzazione tridimensionale dei dipinti e per la loro visualizzazione in condizioni luminose variabili. L’uso congiunto di fotogrammetria, photometric stereo, imaging gigapixel, correzione colorimetrica, acquisizione della riflettanza e rendering physically-based ha consentito di costruire un workflow specifico per superfici pittoriche complesse, dorature, cornici, vernici e materiali d’arredo. Sono state quindi condotte campagne di acquisizione e organizzazione dei dati relative al Quarto Camerino, agli spazi superstiti dell’ala sud-ovest di Villa d’Este e alle opere individuate come parte del contesto originario. Sono stati prodotti modelli digitali e repliche tridimensionali, con acquisizione diretta per le simulazioni luminose di: Ludovico Mazzolino, Strage degli Innocenti e Circoncisione di Gesù, conservati alle Gallerie degli Uffizi, e il Ritratto di Alfonso I d’Este da Tiziano, conservato a Palazzo Pitti, e della scultura marmorea di epoca romana (post 100 a.C - ante 1 a.C) Spinario estense. A questi si sono affiancati i modelli digitali della Bella di Palma il Vecchio, conservata al Museo Thyssen-Bornemisza, e della Sacra Famiglia con l’agnello di Raffaello, conservata al Museo del Prado. Uno dei principali risultati scientifici consiste nella formalizzazione di una procedura integrata di acquisizione, modellazione e resa percettiva dei dipinti. Il metodo combina ricostruzione geometrica delle macrostrutture, documentazione delle mesostrutture e microstrutture della superficie pittorica, generazione di mappe multilivello (albedo, normal, depth, specular reflection) e definizione di shader BRDF/BSDF dedicati. In questo modo il dipinto non è stato trattato come immagine piana, ma come oggetto ottico e materiale, capace di reagire diversamente alla direzione, alla temperatura, all’intensità e all’instabilità delle sorgenti luminose. La ricerca ha inoltre prodotto criteri di correzione colorimetrica e di gestione di texture ad altissima risoluzione per rendere esplorabili i modelli in ambienti di real-time rendering. Parallelamente, il progetto ha realizzato una ipotesi ricostruttiva digitale del Quarto Camerino fondata sull’integrazione di rilievi laser scanner e fotogrammetrici, dati architettonici, documenti d’archivio, inventari, confronti tipologici e analisi storico-artistiche. La modellazione ha distinto le parti rilevate, dedotte e ricostruite per analogia, così da rendere espliciti i diversi livelli di affidabilità. Particolare attenzione è stata posta alla replica dei corami parietali, dei pavimenti in cotto, delle superfici architettoniche, dei materiali di arredo, dei dipinti e della statuaria, con l’obiettivo di ricomporre un ambiente storicamente fondato e verificabile sul piano scientifico. Un ulteriore risultato è stato l’allestimento di un ambiente di visualizzazione in real-time rendering, nel quale sono stati integrati il modello della stanza, le opere digitalizzate, le mappe materiche, gli shader e le prime configurazioni luminose. Tale ambiente permette di simulare la percezione dei manufatti in luce diurna, penombra, luce radente e sorgenti artificiali storiche, mostrando come qualità cromatiche, dorature, vernici, rilievi minimi e valori chiaroscurali possano emergere o attenuarsi secondo condizioni di visione molto diverse da quelle museali contemporanee. Nell’ultima fase sono state redatte linee guida per la validazione, la riproducibilità e la trasferibilità del metodo. Esse comprendono criteri per l’acquisizione geometrica e colorimetrica, principi per la condivisione dei dati e dei formati, indicazioni per la valutazione della validità scientifica delle ricostruzioni e procedure per dichiarare fonti, ipotesi e limiti interpretativi. I risultati sono rivolti a storici dell’arte, architetti, curatori, restauratori, fotografi museali, lighting designer, istituzioni culturali e pubblici non specialistici. I risultati sono stati diffusi attraverso pubblicazioni scientifiche e occasioni pubbliche. Tra i contributi già realizzati si segnalano gli articoli su Heritage 2025 dedicato alla ricostruzione dei camerini rinascimentali, su SCIRES-IT 2025 relativo al processo integrato “from capture to light”, e su Disegnare. Idee Immagini 2025 riguardante gli strumenti di indagine per la ricostruzione 3D degli ambienti scomparsi di Villa d’Este. È inoltre in corso di pubblicazione il contributo di Marco Gaiani, Virtual copies and real artifacts, presentato al II Global Congress on Digital Innovation in the Visual and Performing Arts – Hyperstage. La disseminazione proseguirà con il volume Darkscape Experience. L’arte nella sua luce originaria, a cura di Carmelo Occhipinti, in corso di pubblicazione presso Skira, e con un numero monografico di Horti Hesperidum. Studi di storia del collezionismo e della storiografia artistica.

Dettagli del progetto

Responsabile scientifico: Marco Gaiani

Strutture Unibo coinvolte:
Dipartimento di Architettura

Coordinatore:
Università  degli Studi di ROMA Tor Vergata(Italy)

Contributo totale Unibo: Euro (EUR) 72.000,00
Durata del progetto in mesi: 24
Data di inizio 30/11/2023
Data di fine: 29/11/2025

Loghi degli enti finanziatori