Un tablet per svelare i misteri degli abissi grazie alle tecnologie ideate all’Università della Calabria

Dall’Università della Calabria arriva un tablet per svelare i misteri degli abissi

abissi

Esplorare il relitto di una nave romana sommersa nella profondità del mare, stando comodamente seduti in poltrona, immergersi realmente nelle acque e muoversi agilmente con il proprio ‘tablet’ fra i misteri di una città sepolta da tempi immemorabili. Dalle tecnologie avanzate arriva una nuova e importante conquista per svelare i misteri degli abissi che da sempre affascinano l’uomo.

Grazie al Progetto Visas (Valorizzazione Integrata del Siti Archeologici Sommersi), coordinato dal Prof. Fabio Bruno del Dipartimento di Ingegneria Meccanica Energetica e Gestionale dell’Unical, l’Università della Calabria, l’istituto per l’Ambiente Marino e Costiero del CNR e le Start- Up 3D Research Srl, Applicon Srl e Enviroconsult Srl hanno sviluppato e sperimentato con successo una nuova tecnica che integra sensori ottici, sistemi sonar e dispositivi di localizzazione, generando un modello tridimensionale per rappresentare in modo realistico il fondale marino ed esplorarlo con tutti i reperti archeologici, la flora e la fauna che lo popolano. Non solo. Nell’ambito dello stesso progetto, è stata infatti realizzata una nuova tecnologia dedicata ai sub che effettuano le immersioni nei siti archeologici, consistente nella creazione di un tablet subacqueo che permette di osservare la mappa del fondale, di conoscere la propria posizione sulla mappa e di ricevere contestualmente informazioni su quello che si sta esplorando, uno strumento simile a Google Maps.

Il tablet fornisce al sub le informazioni sulla profondità, la temperatura dell’acqua e permette anche di scattare foto geo-localizzate dei momenti più emozionanti dell’immersione che possono essere successivamente scaricate e condivise, attraverso una piattaforma social appositamente realizzata.

Le nuove tecnologie sono state sperimentate in due siti archeologici, grazie alla collaborazione e alle autorizzazioni concesse dalle Soprintendenze e dalle Aree Marine Protette Competenti. Nell’Area Marina Protetta di Capo Rizzuto, in Calabria, il sistema è stato testato sul relitto di una nave imperiale romana nella baia di Punta Scifo, vicino Crotone. Grazie alla collaborazione con la Soprintendenza del Mare della Sicilia è stata possibile la sperimentazione nel sito archeologico sommerso di Cala Mimmola dell’Isola di Levanzo, all’interno dell’Area Marina Protetta delle Egadi, dove si trova il relitto di una nave carica di anfore appartenuta ad una famiglia romana che esportava vino in tutto il Mediterraneo, già nota agli appassionati e agli studiosi di archeologia subacquea. La sperimentazione, atta a valutare l’utilità, l’affidabilità, l’efficacia e la fruibilità del tablet ha riscosso molti pareri favorevoli e l’entusiasmo del gruppo dei subacquei locali che hanno condotto le attività insieme ai ricercatori dell’Università della Calabria.

L’innovativo sistema tecnologico migliora l’esperienza di fruizione del sito sommerso da parte dei sub in un contesto di promozione del turismo subacqueo, promuove inoltre il contesto turistico-culturale che ruota intorno al sito sommerso, attraverso lo sviluppo di una modalità rivoluzionaria di visita virtuale, incentrata sul concetto di Edutainment.  I risultati innovativi del progetto VISAS hanno riscosso l’interesse della comunità internazionale tant’è che le tecnologie sviluppate saranno oggetto di ulteriori approfondimenti e sperimentazioni. Inoltre i partner del progetto VISAS stanno già sviluppando delle estensioni del tablet subacqueo per applicazioni in contesti diversi dalla fruizione archeologica, come, ad esempio, la ricerca e il recupero o per la documentazione e il monitoraggio ambientale.

SCHEDE TECNICHE

IL 3D, SUI FONDALI COME IN UN VIDEOGIOCO

Il modello tridimensionale del fondale marino viene ottenuto grazie all’elaborazione di centinaia di foto subacquee che possono essere riprese dai sub o da veicoli filoguidati. La rappresentazione in 3D del sito sommerso può essere esplorata con un sistema di realtà virtuale sviluppato dalla 3DResearch s.r.l., che permette di vivere l’emozione di effettuare un’immersione nel sito archeologico subacqueo ricevendo informazioni contestualizzate riguardanti i reperti, le strutture, la flora e la fauna presenti. “Il software – spiega il Prof. Fabio Bruno del Dipartimento di Ingegneria Meccanica Energetica e Gestionale dell’Università della Calabria, responsabile scientifico del Progetto VISAS - simula l’immersione, partendo dalla superficie del mare e guidando l’utente nell’esplorazione fino a visitare tutte le aree e i punti d’interesse presenti nel sitoGrazie all’impiego delle più moderne tecniche di computer grafica, mutuate dal mondo dei videogiochi, è stato possibile arricchire lo scenario di tutti gli effetti grafici necessari per simulare le ombre, le riflessioni, le caustiche, le particelle in sospensione, la torbidità, i movimenti della flora e della fauna. In tal modo è possibile generare un’ambientazione marina credibile, coinvolgente e affascinanteIl software di realtà virtuale può essere utilizzato con due diversi sistemi di visualizzazione. Il primo è un monitor 3D che, grazie agli occhialini polarizzati, permette di osservare la scena in stereoscopi, aumentando il coinvolgimento degli utenti.Per interagire con il sistema, l’utente ha a disposizione una consolle con un monitor touch attraverso il quale controlla i propri movimenti nell’ambiente marino (come in un videogioco) e riceve le informazioni sui punti di interesseLa seconda modalità si basa sull’uso di speciali visori indossabili detti Head Mounted DisplayL’utente muovendo la testa può osservare l’ambiente marino da tutti i punti di vista e, attraverso le mani, può controllare i suoi spostamenti per esplorare il sito archeologico alla ricerca dei reperti e degli organismi marini che popolano il fondale”.

IL TABLET SUBACQUEO, IL GPS DEL SUB

Durante le immersioni sui relitti e più in generale nei siti archeologici sommersi, i visitatori seguono una guida subacquea ma, spesso, trovano difficoltà a comprendere la topografia del sito per la visibilità ridotta. Inoltre le informazioni su quello che si vede in immersione vengono fornite dalla guida durante il briefing, prima di entrare in acqua. Talvolta non è semplice ricordare quanto si è ascoltato ed associarlo a quello che si sta vedendo sott’acqua. Dall’osservazione di queste esigenze, i ricercatori del progetto VISAS hanno pensato di sviluppare un tablet subacqueo che permettesse ai sommozzatori di osservare una mappa del fondale, di conoscere la propria posizione sulla mappa e di ricevere informazioni contestualizzate rispetto a ciò che si osserva. In altri termini, l’obiettivo è stato quello di fornire ai subacquei uno strumento simile a Google Maps o TripAdvisor, studiato in maniera specifica per le visite dei siti archeologici sommersi. La sfida per raggiungere questo obiettivo è legata al fatto che nell’ambiente subacqueo i classici sistemi di posizionamento terrestri (come il GPS) non funzionano poiché il segnale proveniente dai satelliti viene attenuato dall’acqua al punto che riesce a penetrare solo per pochi centimetri al di sotto della superficie del mare. Il risultato che è stato raggiunto è lo sviluppo di un sistema che permette di localizzare il tablet subacqueo (e quindi il sommozzatore che lo usa), sfruttando le onde acustiche poiché queste, a differenza di quelle elettromagnetiche, si propagano benissimo sott’acqua.

Le aziende 3D Research srl e Applicon srl hanno realizzato il prototipo di un tablet subacqueo in grado di determinare la propria posizione geografica, grazie ad un sistema di localizzazione acustica integrato con un dispositivo per la navigazione inerziale. Il sistema è basato sull’utilizzo di alcuni emettitori acustici posizionati sul fondale e da un modem acustico integrato nel tablet. Attraverso algoritmi di sensor fusion e trilaterazione, il tablet è in grado di determinare la sua posizione all’interno del sito subacqueo con un errore di poche decine di centimetri. La App che permette al tablet di gestire le informazioni di localizzazione è stata sviluppata dalla 3DResearch S.r.l. Questa App non solo fornisce ai sommozzatori le informazioni sulla propria posizione all’interno del sito, ma fornisce anche indicazioni sulla direzione, il percorso da seguire, sui manufatti e gli altri punti di interesse incontrati durante la visita. Lo sviluppo di un sistema in grado di geo-localizzare e visualizzare le mappe 3D del fondale e le informazioni relative ai punti di interesse è una soluzione completamente innovativa e apre l’utilizzo di questi dispositivi anche ai subacquei non professionisti che potranno utilizzare un sistema pseudo-GPS anche sott’acqua.

IL PROGETTO VISAS

VISAS (Valorizzazione Integrata dei Siti Archeologici Sommersi) è un progetto di ricerca realizzato tre aziende Start-Up (3D Research srl, Applicon srl e Enviroconsult srl) in collaborazione con l’Università della Calabria e l’Istituto per l’Ambiente Marino e Costiero (IAMC) del CNR. Il progetto si è concluso il 30 settembre 2016 ed è durato poco più di due anni. VISAS è stato finanziato dal MIUR – Ministero dell’Istruzione, dall’Università e dalla Ricerca attraverso i fondi del PAC (Piano d’azione e coesione), nell’ambito di un bando dedicato alle aziende in fase di Start-Up. Il responsabile scientifico del Progetto VISAS è il Prof. Fabio Bruno del Dipartimento di Ingegneria Meccanica Energetica e Gestionale dell’Università della Calabria.