Riportare in vita un capolavoro in bronzo del 14° secolo con Artec Space Spider

Di Matthew McMillion

La sfida: un progetto di conservazione culturale di alto profilo richiedeva l'uso di uno scanner 3D per catturare digitalmente una serie di porte in bronzo vecchie di 680 anni, allo scopo di creare repliche esatte per mostre pubbliche.

La soluzione: Artec Spider, Artec Studio, ZBrush, Meshmixer

Obiettivo: utilizzare uno scanner 3D portatile professionale per catturare con precisione ogni dettaglio di due gigantesche porte in bronzo e trasformare le scansioni in modelli 3D ad alta risoluzione, da stampare in seguito in 3D per eseguirne dei calchi tramite un processo di fusione a cera persa.

Quando l'orafo, scultore e architetto Andrea Pisano stava apportando gli ultimi ritocchi alle porte in bronzo che aveva creato per il battistero del duomo di Firenze nel 1336, rimanevano solo dodici anni prima che la Morte Nera colpisse l'Italia dal mare e iniziasse la sua devastante marcia attraverso l'Europa. La popolazione di Firenze non si sarebbe ripresa completamente per altri 500 anni. Ma nei decenni precedenti, c'era più di un motivo per festeggiare per i cittadini, gli artisti e i commercianti locali.

Le porte di bronzo di Andrea Pisano, scansionate con Artec Spider

Dante e diversi altri illustri personaggi rinascimentali hanno ricevuto il battesimo nel battistero della cattedrale, che si ritiene fosse stato eretto per la prima volta alla fine del quarto o all'inizio del quinto secolo d.C. Anche se fu solo nell'anno 1329 che la potente e influente Corporazione dei mercanti di stoffe di Firenze, responsabile della cura del battistero, decise di sostituire l'attuale porta di legno con delle porte di bronzo.

Ad Andrea Pisano fu assegnato l'onore di progettare quella che sarebbe diventata la prima coppia di porte del battistero, inizialmente installata sul lato est dell'edificio, ma successivamente spostata sul lato sud.

Il Battistero di Firenze, visto dall’interno e dall’esterno

Quando finalmente Pisano le svelò alla città, le imponenti porte in bronzo diventarono rapidamente l'orgoglio di Firenze. I loro 28 pannelli in rilievo finemente intagliati con vari motivi e forme geometriche, nonché le 20 scene della vita di Giovanni Battista, hanno catturato l'immaginazione di innumerevoli cittadini e pellegrini.

Eppure, col passare di 680 anni dalla loro creazione, le massicce porte da 8 tonnellate hanno subito un significativo deterioramento a causa del tempo e dell'inquinamento. Inoltre, nel corso dei secoli, un accumulo di sali instabili stava lentamente divorando il bronzo, distruggendo questa opera d'arte.

Nell'ambito di un progetto di conservazione culturale promosso dall'Opera di Santa Maria del Fiore, è stato deciso di sostituire le porte di Pisano con delle repliche esatte. Le altre due porte del battistero, quelle sui lati est e nord dell'edificio, erano state sostituite anni prima. Restavano solo quelle di Pisano.

Per portare a termine questo complesso compito, l'Opera ha collaborato con la Galleria Frilli, uno dei principali studi d'arte di Firenze, famoso in tutta Italia e nel mondo per i suoi altissimi standard di maestria artistica. Dall'inizio alla fine, la Galleria Frilli ha coordinato meticolosamente gli sforzi di dozzine di specialisti qualificati.

Il progetto di restauro è iniziato nel 2016 e ha richiesto 3 anni per essere completato. Delle porte est e nord erano stati già realizzati dei calchi in gesso, rendendo possibile realizzarne di duplicati, ma lo stesso non era stato fatto per le porte di Pisano. Considerando le superfici complesse delle porte e delle opere d'arte e la necessità di ricrearle nel modo più perfetto possibile, il team di restauro ha deciso di utilizzare la scansione 3D per il progetto.

Dopo un'attenta ricerca per una ditta qualificata in grado di gestire un simile progetto, di immensa importanza culturale, si è deciso di rivolgersi agli specialisti di Prototek, un fornitore di servizi di scansione e stampa 3D di Valenza. Con anni di esperienza nel campo dell'acquisizione digitale, nella progettazione 3D e nei servizi di produzione 3D, Prototek non ha avuto esitazioni quando gli è stato chiesto di prendere parte a questo progetto di conservazione culturale ad alto profilo.

Secondo le parole del Prototek COO Andrea Barchi, “Siamo onorati di partecipare a questo progetto multi-fase, così carico di significato per i cittadini di Firenze e di tutta l'Italia. I risultati che abbiamo raggiunto, ora visibili a chiunque passi davanti alle nuove porte, attesta la qualità del nostro lavoro, che siamo pronti a offrire a qualsiasi cliente, indipendentemente dalle dimensioni o dalla complessità del progetto."

Le due gigantesche porte, alte 5 metri, larghe 3 e del peso di circa 8 tonnellate, dopo essere state accuratamente rimosse dal battistero, sono passate alle delicate attenzioni dai maestri restauratori, che hanno riparato i danni e rimosso l'ossidazione accumulatasi nel corso dei secoli. Giorno dopo giorno, con il lavoro dei restauratori, hanno iniziato a emergere lo splendore originale e i magnifici dettagli dell'arte di Pisano.

Una pausa durante una sessione di scansione 3D con Artec Spider

Quindi è iniziata la scansione 3D. Prototek ha scelto Artec Spider per catturare digitalmente ogni intricato pannello delle porte in bronzo di Pisano. Nelle parole di Andrea Barchi, "Artec Spider è lo scanner 3D per eccellenza, su cui abbiamo fatto affidamento molte volte per lavori di scansione che richiedono i massimi livelli di precisione e un'acquisizione digitale estremamente realistica. È davvero comodo da usare, con i risultati visualizzati in tempo reale sullo schermo del portatile. Spider è così avanzato che lo abbiamo usato per svolgere praticamente qualsiasi tipo di processo di reverse engineering, su qualsiasi piccolo oggetto, da un inestimabile vaso cloisonné della prima dinastia Qing, fino ai piccoli componenti turbofan per il motore di una Rolls Royce Trent 500."

Esecuzione di una scansione completa dei pannelli originali in bronzo con Artec Spider e Artec Studio (sfondo)

Dall'inizio alla fine, la parte del progetto dedicata scansione 3D ha richiesto solo 10 giorni. Durante questo periodo, tutti e 28 i pannelli originali di Pisano sono stati catturati digitalmente con colori ad alta risoluzione e trasformati in incredibili modelli 3D.

“Abbiamo utilizzato altri scanner 3D che richiedono un supporto o un treppiede per la scansione, ma data la leggerezza e portabilità di Spider ci potevamo spostare comodamente attorno a ciascun pannello e catturarlo in modo rapido e veloce. Le precise scansioni di Spider e la sua velocità di acquisizione hanno ridotto al minimo le dimensioni del file e i tempi di post-elaborazione", ha affermato Barchi.

Dopo l'acquisizione digitale, le scansioni di Spider sono state elaborate in Artec Studio. "Il nostro tecnico di scansione ha elaborato le scansioni nel software Artec Studio, che offre un'ampia varietà di strumenti per l'editing dei dati 3D. eliminando qualsiasi dato indesiderato, allineando e registrando le scansioni e infine esportandoli come modelli 3D pronti per ZBrush e Meshmixer, che abbiamo utilizzato per lavorare più da vicino sugli intricati dettagli dei pannelli e le loro complesse geometrie ", ha affermato Barchi. "Nel caso di ZBrush, l'abbiamo usato per ricostruire alcuni dettagli mancanti in alcuni dei pannelli."

Preparati a catturare ogni intricato dettaglio dei pannelli da tutte le angolazioni richieste con Artec Spider

I modelli 3D sono stati quindi inviati per essere stampati in 3D come pannelli positivi 500mm x 500mm in PA12 su una stampante 3D Systems sPro 230 SLS (Selective Laser Sintering). Una volta pronti, i pannelli sono stati inviati alla Fonderia Artistica Ciglia & Carrai, che ha creato stampi in silicone negativo dai pannelli positivi. Questi stampi negativi sono stati quindi utilizzati per la creazione delle repliche di bronzo finali tramite fusione a cera persa.

Andrea Barchi di Prototek con un pannello PA12 positivo, pronto per la realizzazione dello stampo in silicone negativo

Una volta riempiti i calchi, e quindi lasciati completamente raffreddare, gli artisti e gli artigiani di Ciglia & Carrai sono andati a lavorare, perfezionando delicatamente e lucidando i dettagli anatomici, le mani, i piedi, i vestiti e altri elementi, riportando fedelmente in vita tutte le linee, le forme e curve della creazione originale di Pisano.

Uno specialista di Ciglia & Carrai che dà gli ultimi ritocchi a un pannello di bronzo

Dopo la finitura, è stato richiesto un processo finale, in cui gli acidi sono stati accuratamente versati sulla superficie di ciascun pannello di bronzo per ossidare naturalmente il metallo e conferire un aspetto invecchiato e autentico al capolavoro.

Ci è voluto un mese prima che tutti gli elementi delle porte fossero assemblati, ottenendo così lo spettacolare risultato finale.

Alla cerimonia di installazione, sia i cittadini che i visitatori di Firenze hanno guardato con ammirazione e meraviglia il capolavoro del XIV secolo di Pisano rinato in tutta la sua eleganza e tutti i suoi dettagli, grazie alle tecnologie del 21° secolo e al brillante lavoro degli specialisti di Prototek e Ciglia & Carrai.

Il momento emozionante della cerimonia di inaugurazione, quando la folla ha visto per la prima volta le nuove porte

Oggi le porte della replica sono state posizionate nel punto in cui gli originali sono rimaste per secoli: sul lato sud del Battistero del Duomo di Firenze, dove senza dubbio saranno osservate con ammirazione e curiosità per le generazioni a venire.

Per quanto riguarda la scansione 3D per compiti di conservazione culturale, Andrea Barchi ha commentato: "Mai prima d'ora la tecnologia è stata in grado di soddisfare così pienamente le esigenze di musei e società storiche per aiutare a salvare i nostri più preziosi manufatti e monumenti storici. Qui in Italia e in tutta Europa, molte di queste inestimabili creazioni dei nostri antenati stanno purtroppo cadendo in rovina o anche peggio. Ma ora queste straordinarie eredità possono essere catturate digitalmente e riportate in vita utilizzando le ultime novità della scansione 3D, come Artec Spider."

Barchi ha continuato: “Inoltre, una volta che questi oggetti sono stati scansionati e trasformati in modelli 3D, un museo può realizzare molti tipi di iniziative creative. Ad esempio, parlando delle porte di Pisano, ora possono essere stampate in 3D su piccola scala, in modo che i visitatori del museo possano avere la possibilità di prenderle in mano, oppure i modelli 3D potrebbero diventare parte di una mostra VR o AR, dove i visitatori in un'altra parte del mondo potrebbero vedere queste meravigliose porte da vicino con incredibile realismo."

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