Cultural Heritage 3D Modelling and visualisation within an Augmented Reality Environment, based on Geographic Information Technologies and mobile platforms

Abstract

Este artículo se aplica las Tecnologías de la Información Geográfica (TIG) al campo del Patrimonio Cultural (PC), con el objetivo de analizar la valoración patrimonial a través de las Representaciones Digitales (RD). Busca introducir brevemente la importancia de la RD a través de los conceptos de percepción espacial (mental) y percepciones físicas (externas) del individuo. Aborda los principales temas de adquisición de datos 3D, modelado y visualización, así como aplicaciones de patrimonio cultural, y presenta ensayos 3D y Realidad Aumentada (RA), junto con sus principales resultados y discusión. La metodología consiste en la adquisición exploratoria de datos mediante vehículos aéreos terrestres y no tripulados (UAV), los procedimientos de modelado 3D y la integración entre sistemas de información geográfica 3D (SIG) y ambientes RA (plataformas móviles) aplicados a sistemas patrimoniales y elementos urbanos.Los resultados consisten en varios ensayos y productos de adquisición 3D y procesos de modelado para ser visualizados en un entorno RA. Estos permiten ajustar las soluciones principales para un mayor desarrollo de aplicaciones móviles. Tomando como ejemplo el antiguo sistema de abastecimiento de agua de Lisboa, Portugal (Acueducto) (clasificado como monumento nacional), el hecho de que la mayor parte es imperceptible, debido a la gran extensión de las galerías subterráneas, permite la visualización in situ de la relación entre Y los elementos de la ciudad dentro de un entorno de realidad mixta. Los métodos utilizados apuntan a reforzar la idea de la potencial aplicación de esta tecnología para la valoración patrimonial, asociando el uso de la información geográfica a campos comúnmente relacionados con una fuerte percepción visual del espacio, proporcionando datos esenciales no sólo para usuarios ocasionales También para técnicos especializados, personas que toman decisiones, promotores y otras partes interesadas.

Aquest article s'aplica les Tecnologies de la Informació Geogràfica (TIG) al camp del Patrimoni Cultural (PC), amb l'objectiu d'analitzar la valoració patrimonial a través de les Representacions Digitals (RD). Busca introduir breument la importància de la RD a través dels conceptes de percepció espacial (mental) i percepcions físiques (externes) de l'individu. Aborda els principals temes d'adquisició de dades 3D, modelat i visualització, així com aplicacions de patrimoni cultural, i presenta assajos 3D i Realitat Augmentada (RA), juntament amb els seus principals resultats i discussió. La metodologia consisteix en l'adquisició exploratòria de dades mitjançant vehicles aeris terrestres i no tripulats (UAV), els procediments de modelatge 3D i la integració entre sistemes d'informació geogràfica 3D (SIG) i ambients RA (plataformes mòbils) aplicats a sistemes patrimonials i elements urbans.Els resultats consisteixen en diversos assajos i productes d'adquisició 3D i processos de modelatge per a ser visualitzats en un entorn RA. Aquests permeten ajustar les solucions principals per a un major desenvolupament d'aplicacions mòbils. Prenent com a exemple l'antic sistema d'abastament d'aigua de Lisboa, Portugal (Aqüeducte) (classificat com a monument nacional), el fet que la major part és imperceptible, a causa de la gran extensió de les galeries subterrànies, permet la visualització in situ de la relació entre I els elements de la ciutat dins d'un entorn de realitat mixta. Els mètodes utilitzats apunten a reforçar la idea de la potencial aplicació d'aquesta tecnologia per a la valoració patrimonial, associant l'ús de la informació geogràfica a camps comunament relacionats amb una forta percepció visual de l'espai, proporcionant dades essencials no només per a usuaris ocasionals També per a tècnics especialitzats, persones que prenen decisions, promotors i altres parts interessades.

This article applies Geographic Information Technologies (GIT) to the field of Cultural Heritage (CH), aiming to analyse patrimonial valuation through Digital Representations (DR). It seeks to briefly introduce the importance of DR through the concepts of the individual’s spatial cognition (mental) and physical (external) perceptions. It approaches the main topics of 3D data acquisition, modelling and visualisation, as well as cultural heritage applications, and presents 3D and Augmented Reality (AR) trials, together with their main results and discussion. The methodology consists of exploratory data acquisition using terrestrial and Unmanned Aerial Vehicles (UAV), 3D modelling procedures, and the integration between 3D-Geographical Information Systems (GIS) and AR environments (mobile platforms) applied to patrimonial systems and elements in urban areas.The results consist of several Trials and products of 3D acquisition and modelling processes to be visualised in an AR environment. These allow for adjusting the core solutions for further mobile application development. Taking the ancient Lisbon (Aqueduct) water supply system (classified as a national monument) as a case study, the fact that most of it is imperceptible, owing to the large extent of the undergrown galleries, enables the onsite visualisation of the relation between the system and the city elements within a mixed reality environment. The methods used aimed to strengthen the idea of the potential application of this technology for heritage valuation, associating the use of geographic information to fields commonly related to a strong visual perception of space, providing essential data not only for occasional users (public), but also for specialised technicians, opinion/decision makers, promoters and other stakeholders.