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Articolo metodologico

Integrazione della scansione laser terrestre, dell'IA generativa e della realtà mista per la ricostruzione del patrimonio digitale

261 visualizzazioni

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DOI:

10.3791/70841

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26 maggio 2026

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In questo articolo

Sommario

Questo protocollo replicabile dimostra un flusso di lavoro per la ricostruzione digitale del patrimonio. Integra la scansione laser terrestre per catturare la geometria del sito, l'IA generativa per ricostruire elementi culturali perduti da fonti archivistiche e la Realtà Mista per visualizzare questi elementi sintetizzati in situ.

Abstract

La rapida accelerazione dell'urbanizzazione nelle regioni in via di sviluppo ha provocato una doppia crisi per il patrimonio architettonico: il degrado fisico delle strutture e la dissipazione immateriale della memoria culturale. Le metodologie tradizionali di conservazione, che si basano prevalentemente su documentazione statica, come la fotografia e il rilievo manuale, sono sempre più insufficienti per catturare le complesse dimensioni spaziali e temporali di questi siti storici. Questo studio introduce un nuovo quadro metodologico combinatorio progettato per colmare il divario tra un archiviamento rigoroso e un coinvolgimento pubblico dinamico. Descriviamo un flusso di lavoro che sinergizza tre tecnologie distinte: Scansione Laser Terrestre (TLS) per catturare gli attributi geometrici tangibili dell'edificio con precisione millimetrica; Intelligenza Artificiale Generativa Condizionata (CGAI) per generare rappresentazioni visive storicamente informate di elementi culturali perduti (in particolare, strutture tradizionali di fiere dei templi) basate su riferimenti d'archivio; e Realtà Aumentata (AR) tramite cuffie olografiche per sovrapporre questi strati in un'esperienza unificata di Realtà Mista (MR). Il protocollo descrive l'intera pipeline dalle strategie di acquisizione dati e l'elaborazione del point cloud fino alla generazione di modelli guidata dall'IA e al deployment finale. Questo approccio produce un simulacro digitale dinamico che sovrappone con successo dati spaziali ad alta precisione a visualizzazioni culturali interpretative, offrendo un flusso di lavoro tecnicamente fattibile e scalabile per la conservazione digitale e l'esposizione potenziata dei monumenti del patrimonio urbano.

Introduzione

La conservazione del patrimonio architettonico costituisce un imperativo fondamentale all'interno del discorso contemporaneo della pianificazione urbana e della sostenibilitàculturale 1,2. Con una rapida modernizzazione e digitalizzazione delle città, la tensione tra sviluppo e conservazione diventa sempre piùacuta 3. Questo fenomeno è particolarmente evidente nelle Pianure Centrali della Cina, una regione che funge da culla della civiltà ma che affronta la pressione incessante dell'espansioneurbana 4,5

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Protocollo

1. Raccolta di dati storici e analisi del sito

  1. Avvia il progetto conducendo una revisione archivistica completa. Recupera documenti storici, fotografie, disegni architettonici e descrizioni testuali relative al sito storico bersaglio (in questo caso, il Tempio del Dio della Città di Zhengzhou) dagli archivi locali, dagli uffici di gestione del tempio e dagli uffici del patrimonio culturale pertinenti.
  2. Analizza i dati testuali nello specifico per identificare descrizioni di elementi effimeri perduti, come decorazioni di fiere del tempio, bancarelle temporanee, stendardi e disposizioni specifiche d....

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Risultati

La campagna di scansione laser terrestre, eseguita nel novembre 2024, ha utilizzato 18 stazioni di scansione per ottenere una copertura completa della Sala Principale, della Piazza d'Ingresso e delle zone Abside. Come dettagliato nella Tabella 1, i parametri di scansione erano rigorosamente calibrati—utilizzando specificamente un'impostazione di risoluzione di 1/4 e una di qualità di 4x—per ottenere una distanza puntuale di circa 6,1 mm a una distanza di 10 metri. Questa.......

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Discussione

Questo studio dimostra con successo un quadro metodologico combinatorio per la rinascita digitale del patrimonio architettonico. Integrando Terrestrial Laser Scanning (TLS), Condizionale Generative AI (CGAI) e Realtà Aumentata (AR), abbiamo stabilito un flusso di lavoro che supera i limiti della conservazione statica tradizionale, come riassunto nel quadro metodologico (Figura 8).

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non esserci conflitti di interesse. Questa ricerca non ricevette finanziamenti esterni ed era interamente autofinanziata dagli autori.

Ringraziamenti

Ringraziamo con gratitudine la direzione del Tempio degli Dei della Città di Zhengzhou per aver concesso accesso e assistenza durante il processo di scansione. Ringraziamo inoltre il Dipartimento delle Risorse Idriche e dell'Energia Idroelettrica della North China University per la loro collaborazione, e il Professor Zao Li dell'Università Tecnologica di Hefei per la sua preziosa guida. Un ringraziamento è esteso a LetPub per l'assistenza linguistica.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Fotocamera DSLRFotografia di riferimento ad alta risoluzioneN/A
FARO Focus3D S120Scanner Laser Terrestre (TLS)FARO Technologies
SCENA FARO 2019Software di elaborazione dati per cloud puntiformiFARO Technologies
FologramaPlugin di sviluppo MR e applicazione per cuffieFolograma
Postazioni di lavoro ad alte prestazioniElaborazione e rendering dei datiN/A
Microsoft HoloLens 2Visore a Realtà Mista (MR)Microsoft
Rhino 8Ambiente di modellazione 3DRobert McNeel & Collaboratori
Scheda di archiviazione SDArchiviazione dei dati di scansione grezzaN/A
Diffusione stabileModello di IA Generativa Condizionata (CGAI)Stability AI
Tencent Huiyuan 3DPiattaforma di IA Generativa Condizionata (CGAI)Tencent

Riferimenti

  1. Yan, W., Tan, K. K. H., Koo, A. C. Sustainable development practices in architectural design for cultural inheritance in Chinese cities. Wacana Seni J Arts Discourse. (Suppl 1), (2025).
  2. Guzmán, P. C., Roders, A. R. P., Colenbrander, B. J. F.

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Ristampe e permessi

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