Designing large scale 3D digitization of museums : the Compasso d'Oro collection case

The process of Reverse Engineering represents a powerful tool that is becoming more widespread every day. In the past decades, digital models have been more and more diffused in many fields thanks to their high versatility that make them suitable for different applications and implementations in engineering. It is precisely thanks to this adaptability that 3D digitization can be used also to virtualize complex objects related to other disciplines such as, for example, the Cultural Heritage field. Specifically, many projects related to digitizing single cultural objects and sometimes even entire collections have been carried out in such a context. However, most works were related to archaeological artifacts or sites, whose optical properties are generally very suitable for 3D digitization. More rarely, this systematic process has been applied to collections characterized by free form surfaces such as, for instance, modern design objects. These kinds of artworks are characterized by a wider variety of optical response to the non-contact measurement techniques, that increase the complexity of the 3D digitization process, whose feasibility, time, and cost can be affected unpredictably. Since very few guidelines are available for the massive digitization of a design collection, this project aims at defining a possible processing pipeline to be used in this context, considering all the different aspects related to the complexity of design objects in terms of shape, material, and texture. Therefore, most of the technologies available to digitized objects will be considered, focusing on the most common ones such as photogrammetry, digitization with 3D active devices, CAD modeling over sparse 3D measurements, and various integrations of them. Through some practical examples, the pipeline suggested will be theoretically justified and experimentally verified on a specific case study: the systematic 3D digitization of the ADI (“Associazione Design Italiano”) Museum, containing all the design products endowed with the prestigious “Compasso d’Oro” award. The other main aim of the project is to provide a guide that institutions can use to estimate the costs in terms of both money and time to eventually evaluate the feasibility of the digitization given the available resources. Therefore, the whole work involves designing a technical process according to a set of methodological constraints verifying them experimentally, and defining the related timing and costs, as in any other engineering process.

Il processo di Reverse Engineering rappresenta un potente strumento che si sta diffondendo sempre più. Grazie alla loro elevata versatilità che li rende adatti a diverse applicazioni e implementazioni in ambito ingegneristico, negli ultimi decenni, si è assistito ad una sempre più rapida diffusione dei modelli digitali in diversi ambiti. Proprio grazie a questa flessibilità, la digitalizzazione 3D può essere utilizzata anche per ottenere oggetti complessi legati ad altre discipline come, ad esempio, il campo dei Beni Culturali. Nello specifico, in tale contesto sono stati realizzati molti progetti relativi alla digitalizzazione di singoli beni culturali e talvolta anche di intere collezioni. Tuttavia, la maggior parte delle opere erano relative a manufatti o siti archeologici, le cui proprietà ottiche sono generalmente molto adatte alla digitalizzazione 3D. Più raramente, questo processo sistematico è stato applicato a collezioni caratterizzate da superfici di forma libera come, ad esempio, oggetti di design moderno. Questi tipi di opere d'arte sono caratterizzate da una più ampia varietà di risposte ottiche alle tecniche di misurazione senza contatto, che aumentano la complessità del processo di digitalizzazione 3D, la cui fattibilità in termini di tempi e costi possono essere influenzati in modo imprevedibile. Poiché sono disponibili pochissime linee guida per la digitalizzazione di un’intera collezione di design, questo progetto mira a definire una possibile pipeline di elaborazione da utilizzare in questo contesto, considerando tutti i diversi aspetti legati alla complessità degli oggetti di design in termini di forma, materiale e texture. Pertanto, verranno prese in considerazione la maggior parte delle tecnologie disponibili per digitalizzazione di oggetti, concentrandosi su quelle più comuni come la fotogrammetria, la digitalizzazione con dispositivi attivi 3D, la modellazione CAD su misurazioni 3D sparse e varie integrazioni di esse. Attraverso alcuni esempi pratici, la pipeline proposta verrà verificata sperimentalmente su uno specifico caso di studio: la digitalizzazione sistematica 3D del Museo ADI (“Associazione Design Italiano”), contenente tutti i prodotti di design insigniti con il prestigioso premio “Compasso d’Oro” . L'altro scopo principale del progetto è fornire una guida che le istituzioni possano utilizzare per stimare i costi in termini sia di denaro che di tempo per valutare eventualmente la fattibilità della digitalizzazione date le risorse disponibili. L'intero lavoro prevede quindi la progettazione di un processo tecnico secondo una serie di vincoli metodologici verificandoli sperimentalmente, e definendone tempi e costi, come in ogni altro processo ingegneristico.