ALBATROZ Engenharia
Investigação, Desenvolvimento e Inovação
 

GALERIAS ROMANAS DA RUA DA PRATA
LISBOA, PORTUGAL

Reconstrução tridimensional de um cripto-pórtico do séc. I

Data: 27 Setembro 2007

Um pouco de história...

As galerias romanas da Rua da Prata em Lisboa terão sido edificadas entre os finais do século I a.C. e os inícios do século I d.C., num período de afirmação e consolidação da presença romana no actual território português.

Com efeito, a presença romana na Península Ibérica remonta a 218 a.C., na sequência da Segunda Guerra Púnica. Todavia a ocupação de Olisipo terá ocorrido, segundo as fontes escritas apenas por volta de 138 a.C., quando Décimo Júnio Bruto era governador da Hispânia Ulterior e fortificou a cidade. Lisboa seria já um importante entreposto comercial da costa ocidental europeia, que se terá desenvolvido durante o I milénio a.C., em resultado dos contactos comerciais com Fenícios e, posteriormente, Cartagineses.

Na segunda metade do séc. I a.C. Olisipo recebe o cognome de Felicitas Iulia, sendo elevada à categoria jurídico-administrativa de capital de municipium civium Romanorum, por Júlio César ou Octaviano, seguindo-se um período de paz e prosperidade até ao séc. III que foi determinante na consolidação política do Império.

   

É neste período que o municipium olisiponis vai promover a edificação de importantes edifícios públicos (fóruns, teatros, templos, termas, mercados, etc.), de que estas Galerias, a par com as ruínas do Teatro Romano (localizadas na colina do Castelo), constituem um importante testemunho que ainda hoje persiste, assinalando uma fase de grande expansão urbana.

Consequentemente, Olisipo vai conhecer um significativo incremento da sua actividade comercial e mercantil, obrigando a que a cidade encontre respostas na criação de estruturas de apoio a essas mesmas actividades, designadamente a portuária, promovendo-se então a ocupação do esteio onde actualmente se localiza a Baixa.

Em colaboração com
Museu da Cidade

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da

Câmara Municipal de Lisboa

Câmara Municipal de Lisboa
 

De acordo com a opinião mais recente dos especialistas, a estrutura que é objecto desta apresentação, terá correspondido a uma solução de engenharia adoptada pelos romanos (denominada de criptopórtico), para fazer face à pouca consistência dos solos nesta área ribeirinha da cidade. A este propósito, não será de mais lembrar que Lisboa era então o porto mais ocidental do Império, fazendo a ponte entre o Mediterrâneo e o Atlântico Norte.

A estrutura que hoje é possível visitar teria primitivamente, uma dimensão maior que se desconhece, todavia tudo leva a crer que a mesma definiria uma grande plataforma artificial, nivelada, sobre a qual terão sido construídos diversos edifícios. Infelizmente nada restou dessas construções, pelo que apenas é possível conjecturar a possível localização do porto de Olisipo ao longo do rio, a existência  de um fórum mercantil, templos, termas, etc.

Com o correr dos tempos aquelas construções ruíram e deram lugar a novas construções, apagando a memória das primitivas, mantendo-se contudo, a presença parcial desta infra-estrutura que, ainda hoje, sustenta alguns dos edifícios pombalinos nesta área da Baixa.

Criptopórtico

Embasamento artificial, em geral parcialmente enterrado, que é constituído por várias galerias abobadadas, dispostas perpendicularmente, por vezes com mais do que um piso.

Constitui uma solução de engenharia, muito recorrente na construção romana, para permitir a construção de edifícios em zonas difíceis do ponto de vista topográfico ou geológico, ou apenas para elevar um determinado edifício e destacá-lo relativamente à restante malha urbana de uma cidade.

 
Camaras transversais 'as galerias

Vista em planta do modelo tridimensional das galerias.

Este modelo não contempla todas as câmaras e galerias.

O eixo principal das galerias orienta-se perpendicularmente à margem do rio Tejo, que se localiza abaixo da imagem (aproximadamente para Sul).

 

As galerias são constituídas por corredores abobadados, dispostos paralelamente, com cerca de 3m de altura e por 2 a 3m de largura, as paredes são verticais, com abóbadas em arcos de volta perfeita (circular). Estas são intersectadas por corredores perpendiculares, mais estreitos, por vezes com uma altura significativamente inferior (entre 1,2m e 1,5m). Nalgumas galerias existem pequenos compartimentos transversais que, possivelmente, poderão ter sido usados para armazenamentos de pequena monta.

Todavia, ao visitar-se o seu interior é possível visualizar a ocorrência de diferentes fases construtivas, às quais correspondem aparelhos construtivos distintos (alvenarias de argamassa e silharia em pedra calcária). Tal facto ter-se-á ficado a dever a possíveis reconstruções ou reformas, cuja contextualização e cronologia não foi ainda possível recuperar, desconhecendo-se igualmente, a altura em que esta estrutura ficou entregue à sua sorte.

 
 
Camaras transversais 'as galerias

Pormenor das câmaras transversais.

É visível no lado direito uma "chaminé" que corresponde a um poço para recolha de água.

 


Durante toda a Idade Média, até ao terramoto de 1755 não existe qualquer referência documental às galerias o que nos leva a crer que a mesma permaneceu oculta e votada ao esquecimento/ignorância. Com efeito, apenas na sequência daquela catástrofe que se abateu sobre a cidade de Lisboa, quando se procedia à reconstrução da cidade, em 1770, a mesma volta a ser identificada e, desde logo integrada no seu património histórico.

 
 

Os eruditos que então procedem ao seu reconhecimento, entre os quais D. Thomaz Caetano de Bem, são praticamente unânimes ao considerar estar-se perante as antigas Termas Romanas de Olisipo, tese que perdurará quase até finais do séc. XX. Data de 1773 o primeiro levantamento esquemático da sua planta, por Joaquim Ferreira. Ainda que, em 1780 Frei José de S. Lourenço, tenha comparado estas “cryptas” com as catacumbas de Roma.

Segundo as descrições então efectuadas, esta estrutura já se encontrava inundada, contrariamente à sua primitiva fase de construção em que a mesma estaria a seco. Essa abundância de água, associada à descoberta de uma inscrição na qual os augustais M. Afranius Euporio e L. Fabius Daphnus dedicam um qualquer monumento a Esculápio (deus romano da medicina), terão de igual modo, contribuído para a interpretação que foi dada à sua funcionalidade.

Actualmente, o conhecimento arqueológico acerca deste tipo de estruturas, designadamente a sua tipologia, aproxima-a dos criptopórticos, muito comuns por todo o Império, enquanto solução de engenharia para fazer face a determinadas condicionantes de carácter geológico ou topográfico, ou como forma de destacar determinados edifícios públicos, relativamente à malha urbana de uma cidade, proporcionando-lhes um maior destaque e importância.

Uma vez reconhecido o monumento, procede-se ao seu estancamento, provocando uma grande concentração de água, neste espaço que assume então uma nova função – cisterna de abastecimento para as populações locais, que vão proceder à abertura de orifícios nas suas abóbadas e instalação de bocas de poço à superfície, originando o que então ficou igualmente conhecido como “Conservas de Água da Rua da Prata”. Simultaneamente, ao contrário do que sucede na restante baixa pombalina, não é colocada estacaria nesta área, pois, tal como já se referiu, os edifícios são construídos sobre esta estrutura que, desta forma, readquire a sua função primitiva.

Aquando da identificação da estrutura, os estudiosos registam a existência de uma enorme fenda que envolve uma das galerias (paredes, chão e abóbada), através da qual as águas que formam os níveis freáticos que correm sob a cidade de Lisboa, engrossados pelos caudais das antigas ribeiras a céu aberto de Valverde (Av. da Liberdade) e Arroios (Av. Almirante Reis), irrompem inundando-a. Esta galeria foi então baptizada como “Galeria das Nascentes”, o que veio também reforçar a tese de se estar perante as antigas termas de Olisipo.

Já em meados do séc. XIX, quando se procedia à reestruturação do sistema de esgotos nesta zona e à construção do actual caneiro que desce a Rua da Prata, são identificadas novas galerias, as quais, em 1859, são registadas pelo desenhador José Valentim de Freitas, no âmbito do acompanhamento da obra de que fora encarregue o bibliotecário Francisco Martins de Andrade. Todavia, a construção deste novo caneiro implicou o sacrifício de uma parte desta estrutura, inviabilizando igualmente, o acesso às galerias que se desenvolvem em direcção à Igreja da Madalena, às quais nunca mais se voltou a aceder.

De referir ainda que, durante o séc. XIX, as águas que aqui se concentram ganharam fama de curativas e milagrosas, eventualmente fruto da interpretação dada à estrutura no séc. XVIII. Com efeito eram muitos os populares que as procuravam, acreditando que estas seriam a terapia dos males que as afligiam, designadamente problemas de olhos. Aliás ficou famoso o denominado Poço das Águas Santas, localizado na esquina da Rua da Prata com a Rua de S. Julião.

As galerias na actualidade...

As Galerias Romanas constituem um importante elemento histórico e patrimonial de Lisboa, sendo um dos testemunhos mais relevantes da antiga urbe de Olisipo, afecto à guarda da Câmara Municipal de Lisboa, através do Museu da Cidade.

Presentemente continuam a concentrar uma grande quantidade de água proveniente, sobretudo, da fenda existente na denominada Galeria das Nascentes, mantendo-se o criptopórtico parcialmente submerso durante todo o ano.
Desde há alguns anos que é proporcionada uma visita anual, aberta a todos os interessados, durante três dias. A preparação desta visita implica a bombagem da água que se vai acumulando no seu interior, procedimento que pode durar entre um a três dias, implicando a permanência da bomba durante o tempo das visitas, uma vez que o ritmo da afluência das águas ao seu interior é elevado e contínuo. Seguidamente procede-se à instalação de um sistema de iluminação provisório, bem como à sua limpeza.

Ao eventual visitante é aconselhada uma boa dose de paciência para aguardar numa fila que, por vezes, se desenvolve ao longo de três a quatro quarteirões, implicando uma espera de cerca de cinco horas. Também o acesso ao seu interior apresenta alguns desafios, pois a entrada é feita através de um alçapão no eixo da Rua da Conceição, entre os carris dos eléctricos, como se ilustra nas imagens seguintes:

Epígrafe

SACRVM / AESCUVLAPIO / M.AFRANIVS EVPORIO / ET / L.FABIVS DAPHNVS / AVG / MVNICIPIO DD.

Consagrado a Esculápio. Os augustais Marco Afrânio Eupório e Lúcio Fábio Dafno ofereceram (o monumento) ao Município.

Datada da primeira metade do séc. I, esta inscrição foi encontrada junto às Galerias, cerca de 1770, quando se procedia à reconstrução da cidade, encontrando-se hoje no Museu Nacional de Arqueologia.

Esculápio

Deus romano da medicina e da cura, denominado Asclepius na mitologia grega. Era representado como um homem barbudo, com o ombro direito descoberto, por vezes acompanhado da sua filha Hygia, apoiando-se num cajado (bastão) à volta do qual está enrolada uma serpente, o qual constitui o símbolo da medicina.

 
Lavando as escadas de acesso na Rua da Conceicao E' melhor nao sair agora!
©2007 Vera Moutinho
Lavagem do ponto de entrada nas galerias, situado entre os carris dos eléctricos da Rua da Conceição Pormenor da entrada na galeria no momento em que passa um carro eléctrico nº 28
 

A proposta de reconstrução tridimensional

A Albatroz Engenharia propôs ao Museu da Cidade a criação de um modelo tridimensional das Galerias Romanas, não só pelo interesse intrínseco desta informação para os estudiosos, mas também porque permite divulgar ao público um vestígio romano que é difícil visitar in situ.

Esta reconstrução será baseada num sensor de medida laser que calcula as distâncias às superfícies à sua volta.

Para realizar este trabalho foi necessário instalar de uma estrutura para apoio e deslocamento do equipamento de ensaio. O transporte, instalação e ensaios decorreram enquanto se faziam os preparativos das galerias para os visitantes, uma vez que todo o equipamento de ensaios (incluindo o laser) é seguro para a saúde dos circunstantes e é resistente a ambientes húmidos.

O que é um laser scanner?

Um sensor de varrimento laser (laser range scanner) é constituído por três partes:

Emissor
É uma fonte de luz laser, que pode ser visível ou invisível. O emissor laser produz um feixe de luz que segue uma linha recta, sem se dispersar.
Receptor
A luz emitida pelo emissor incide num alvo e é parcialmente reflectida. Parte da luz reflectida é captada por um receptor.
A quantidade de luz recebida depende da cor e da natureza do objecto em que o feixe incidiu.
Varrimento (scan)
É um sistema mecânico, normalmente por meio de espelhos que permite rodar o feixe em várias direcções, normalmente descrevendo um arco de círculo.
 
Pormenor da aquisicao
©2007 Vera Moutinho
António Marques, arqueólogo do Museu da Cidade apresenta as galerias romanas à comunicação social...
Pormenor da aquisicao
©2007 Vera Moutinho
... enquanto a equipa de Albatroz Engenharia lança os procedimentos de aquisição.
  A extensão que hoje é visitável conta com seis galerias com comprimentos que variam entre os 12m e os 24m, além de algumas câmaras mais pequenas.
 
Camaras transversais 'as galerias

Secção horizontal do modelo tridimensional.

Este corte não contempla todas as câmaras e galerias.

A galeria da entrada (cujos modelos parciais estão na figura seguinte) é representada na vertical à esquerda, enquanto a galeria das nascentes é representada na vertical à direita.

 

A reconstrução virtual proposta por Albatroz Engenharia baseia-se num modelo tridimensional geométrico descrito por pontos com coordenadas (xi,y i, zi) individuais. Estes modelos podem ser observados, rodados, navegados e manipulados em três dimensões.

A partir dos pontos tridimensionais é possível gerar as superfícies poligonais que os unem de modo a criar a impressão de paredes, tecto e chão sólidos.

Na imagem abaixo ilustra-se à esquerda uma fotografia de uma parede da galeria da entrada. No meio, mostra-se o modelo tridimensional em nuvem de pontos da parede em primeiro plano, destacando-se a cavidade no solo cheia de água (que é representada por uma falha rectangular no chão) e duas pequenas lajes erguidas e encostadas à parede lateral. Finalmente, à direita mostra-se o modelo transformado em superfícies cujos vértices são os pontos medidos.

Na operação de passagem dos pontos para as superfícies há uma enorme redução de pontos representados (chamada filtragem), sobretudo em casos como este, em que as superfícies são regulares e quase planas. Consegue-se assim uma representação com superfícies maiores que correspondem melhor à representação humana do espaço e facilitam a computação gráfica dos modelos. Como exemplo, a galeria de entrada foi modelada a partir de 155662 pontos, representados na figura com o modelo completo, enquanto na representação texturada foram utilizados 8474 pontos, ou seja, cerca de 5% do total.

 
 
como construir um modelo
fotografia modelo 3D com pontos modelo 3D com superfícies
 

Princípios técnicos de criação dos modelos tridimensionais

O princípio de construção do modelo baseia-se na composição de uma sequência de varrimentos a duas dimensões (2D) efectuados por um sensor laser (a figura seguinte procura ilustrar este processo com uma animação à esquerda e os dados de varrimento laser em bruto à direita).

Para criar um modelo tridimensional (3D) é necessário deslocar o sensor ou ao deslocar o cenário. Como os cenários em arqueologia têm normalmente dimensões com várias ordens de grandeza superiores às dimensões do sensor laser1, é preferível transportar o sensor embora seja possível efectuar uma reconstrução 3D de ambas as formas. Uma das formas mais acessíveis e flexíveis de deslocar o sensor é utilizar uma plataforma móvel. Esta plataforma pode ser autónoma ou semi-autónoma, mas é crucial registar o movimento e sincronizar a sua posição ao longo do tempo no referencial dos varrimentos do sensor laser.

 

 

A imagem à esquerda ilustra a deslocação de um sensor laser ao longo de uma secção da galeria ilustrada na figura acima. O laser efectua um varrimento cíclico de 360º, representado a vermelho, à media que avança no eixo da galeria. Cada varrimento é composto por um número elevado de pontos (entre 500 e 1500) e cada ponto é representado pela distância do laser até ao obstáculo mais próximo nessa direcção. É esse mapa de distâncias que se representa na figura da direita, localizando-se o sensor laser no centro da galeria principal, a cerca de 0,7m do solo. Para comparação, a galeria principal tem cerca de 2,3m de altura e a galeria perpendicular à esquerda tem cerca de 1,4m de altura.

O laser mede o volume livre à sua volta enquanto o utilizador "vê" as superfícies que limitam esse volume livre. Na análise da animação da direita, torna-se evidente a ampliação do espaço livre da galeria, primeiro para a esquerda, correspondendo ao túnel perpendicular de menor altura, depois para cima correspondendo a uma "chaminé" que na realidade se trata de um poço numa casa da Rua da Conceição. Também são visíveis, no lado direito da galeria, os instantes em que o laser incide sobre um projector de luz alterando a curvatura suave da abóbada.

Uma das consequências deste processo de aquisição é a oclusão de todas as superfícies que se encontram por trás dos objectos no cenário. Este fenómeno é observável quando a parede é ocultada por trás do projector na figura seguinte ou nas sombras presentes nos modelos de pontos e superfícies da figura anterior.

1 Há aplicações laser de reconstrução de objectos, em que o laser está fixo e é o objecto que se desloca (por exemplo: rodar uma estátua para criar um modelo).
 
Laser percorrendo galeria Varrimento 2D
Determinação do volume de espaço livre em torno do laser
 

O dispositivo experimental que permitiu realizar este modelo encontra-se ilustrado nas figuras abaixo. Trata-se de um monocarril construído com um perfil de alumínio quadrangular, sobre o qual desliza um carrinho com os sensores de aquisição, baterias e um computador para aquisição e interface em tempo real.

As medidas são adquiridas, guardadas num sistema de armazenamento e visualizadas em tempo real. Foi possível visualizar in loco, uma primeira reconstrução 3D parcial de diversas galerias ensaiadas, como apresentado nas imagens a seguir.

 
 
Vista geral do carril
Carril para deslocamento longitudinal do sistema de aquisição
Pormenor da aquisicao
©2007 Vera Moutinho
Pormenor da aplicação de aquisição com visualização 2D em tempo real

Como funciona o laser scanner?

O princípio de funcionamento do laser usado é o de tempo de voo ("time of flight"):

  1. O emissor envia um impulso de luz,
  2. O alvo devolve uma fracção da luz incidente, consoante a sua cor, textura e ângulo de incidência da luz na superfície. A restante luz é absorvida ou difundida em torno do ponto de incidência.
  3. O receptor detecta a luz devolvida e calcula a distância ao alvo, dividindo o tempo de voo pela velocidade da luz. Assim se calcula a distância aos objectos.
  4. O sistema de varrimento roda ligeiramente para apontar para uma nova direcção, vizinha da anterior, retomando o processo.

 

Modelos tridimensionais parciais

Uma vez adquiridos os dados em varrimentos bidimensionais, como ilustrado na figura acima, torna-se necessário juntar os varrimentos para gerar um modelo tridimensional. Para tal, é necessário medir o deslocamento do sistema ao longo do cenário recorrendo a sensores auxiliares. Para minimizar os erros do processo de medição, prefere-se o uso de percursos rectilíneos ou, como no caso das Galerias Romanas, de justaposição de percursos rectilíneos perpendiculares. Noutros cenários, outros percursos seriam preferíveis apesar do eventual aumento dos erros de localização.

O modelo tridimensional de uma secção da galeria de entrada está apresentado na próxima figura:

 

 

Modelo tridimensional de parte da galeria da entrada, incluindo todos os pontos recolhidos neste troço do ensaio.

Este troço é foi apresentado acima de outra forma.

 

Note-se que:

  • A resolução longitudinal, ou distância entre varrimentos sucessivos, pode variar de acordo com os objectivos da reconstrução. Esta distância depende associada à velocidade da plataforma; com as velocidades usadas, obteve-se uma distância típica entre varrimentos consecutivos de cerca de 5cm e o espaçamento entre varrimentos é claramente visível na imagem anterior.
  • A resolução transversal, ou distância entre pontos adjacente num mesmo varrimento, está intrinsecamente ligada às especificações técnicas do sensor laser utilizado: em cada varrimento, o feixe descreve um círculo plano em que os pulsos de luz estão equiespaçados angularmente. A distância métrica entre pontos adjacentes varia linearmente com as dimensões do cenário e nas dimensões típicas das galerias, a distância é de 1cm, e os pontos parecem tocar-se.
  • Resulta dos pontos anteriores que a distribuição dos pontos é heterogénea no espaço e a densidade de pontos depende dos eixos de deslocamento.
  • Só nas paredes da "chaminé", quando as distâncias às superfícies aumentam e a superfície não é perpendicular ao laser, se vêem os pontos descontínuos dentro de um mesmo varrimento.
  • A faixa sem pontos no centro do corredor, corresponde à projecção da "sombra" do carril sob o sensor laser.
  • Os relevos da pedra (chamados "almofadados") são visíveis no interior da galeria.
  • A área no solo sem empedrado não é detectada porque as lajes foram retiradas para fazer uma sondagem e a água acumulou-se no local. Dada a profundidade da água, a luz do laser é absorvida e não devolve um sinal suficientemente forte para que este possa medir a distância nessas direcções.

Este modelo tridimensional pode ser representado e explorado em três dimensões usando as ferramentas adequadas. Uma das formas de descrever o espaço é a linguagem VRML - Virtual Reality Modeling Language que é usada no exemplo seguinte.

Este exemplo foi construído a partir dos dados apresentados anteriormente, depois de reduzido o número de pontos e criadas superfícies planas que unem os vértices adjacentes.

No modelo com superfícies, é bem visível uma diferença clara entre a realidade projectada e a realidade reconstruída: enquanto os modelos projectados são formados por superfícies regulares com arestas rectangulares e superfícies planas, a reconstrução incorpora todas as pequenas irregularidades do espaço (contaminadas por algum erro de medição), transmitindo uma ideia mais fiel do que se encontra edificado.

Os dados aqui reproduzidos em VRML podem ser transpostos para programas de Computer Aided Design (CAD) para posterior análise e manipulação por arquitectos, engenheiros civis e arqueólogos. Com programas especializados é possível criar modelos de arquitectura e combinar os edifícios existentes com elementos virtuais, quer aqueles que existiram no passado e entretanto desapareceram, quer aqueles que resultam de novos projectos e ainda não estão construídos.

Caracterização de um laser scanner

Um sensor de varrimento laser (laser range scanner) é caracterizado por seis parâmetros principais, que determinam as aplicações a que se destinam.

Os três primeiros relacionam-se com o desempenho interno do sensor enquanto os três últimos caracterizam a sua inserção no meio e aplicação envolventes.

Alcance
O alcance é a distância ao objecto mais distante que ainda pode ser detectado.
A maioria dos lasers têm também uma distância mínima de medição.
Janela de varrimento (field of view)
Determina o ângulo percorrido pelo feixe.
Albatroz Engenharia dispõe de um laser com 360º de varrimento e um outro com 60º, de resolução melhorada, para tarefas de maior precisão.
Ritmo de aquisição
O número de amostras adquiridas num intervalo de tempo é uma limitação específica de cada sensor e determina as suas aplicações: para criar o modelo 3D de uma estátua basta um laser lento enquanto que para classificar os automóveis numa portagem é necessário um laser rápido.
Classe
A classe determina o grau de risco decorrente da exposição aos feixes laser. Todos os sensores laser utilizados por Albatroz Engenharia são Classe 1, significando que são seguros para as pessoas circundantes, em particular para os seus olhos. Por exemplo, são Classe 1 todos os lasers existentes nos leitores de CD ou DVD.
Além da potência limitada, os sensores usados estão equipados com sistemas de espelhos rotativos que mudam muito rapidamente o ponto iluminado, reduzindo a radiação acumulada em cada ponto.
Índice IP
Traduz o grau de protecção contra riscos ambientais e de operação. Note-se que não se deve acrescentar uma protecção externa à janela do laser sob pena de alterar as suas condições de medida.
Dimensões, peso e potência
As dimensões físicas, o peso do sensor e a potência requerida para a sua operação determinam as aplicações a que se destinam.
Um laser scanner é um dispositivo relativamente pesado: pode pesar 5kg a 50kg enquanto uma câmara de vídeo pesa cerca de 0,5kg.
Também a potência é um constrangimento: a potência típica de um laser scanner varia de 25W a 250W enquanto uma câmara de vídeo requer menos de 5W.
 
Pormenor de um modelo VRML
Clique na imagem para explorar o modelo tridimensional
(modelo com 7Mb; é necessário um plug-in de VRML).
 

Modelo tridimensional integrado

Cada percurso está determinado em coordenadas locais (xi, y i, zi) e é necessário transferi-las para um referencial comum de modo a construir um modelo geral das galerias. Esta operação chama-se registo ou integração de modelos. No modelo das galerias romanas foram feitas em nove processos de aquisição de dados distribuídos por seis galerias.

A coordenação de coordenadas foi feita a partir da análise de concordância da representação de pontos em partes comuns de processos de aquisição diferentes. A imagem seguinte mostra a sequência de aquisição, começando pela galeria da entrada na rua da Conceição. No modelo final (acima representado em planta), as galerias 5 e 6 não foram incluídas porque as condições de saturação de humidade e o equipamento de bombagem presente no local não permitiram uma modelação com qualidade suficiente.

 
Pormenor de um modelo VRML
Sequência de aquisição das seis galerias

Outras aplicações

Mais do que a visualização de dados, esta nuvem de pontos num referencial tridimensional permite cálculos numéricos sobre comprimentos, áreas e volumes.

Um laser scanner pode ser usado em pedreiras, escombreiras, aterros e outros volumes exteriores de grandes dimensões para determinar o volume da massa presente, ou, correspondentemente, calcular o volume que foi retirado.

No controlo de qualidade de obras públicas, um laser scanner permite medir distâncias de guarda, áreas, flechas de vãos.

Em sítios arqueológicos, o laser scanner pode ser utilizado no início da exploração para criar um modelo gerado rapidamente que represente em três dimensões o solo, as árvores e edifícios circundantes para prever a localização de caminhos e instalações de apoio. Durante a exploração, a modelação rápida também pode oferecer uma visão actualizada do progresso efectuado e da métrica do sítio. No final, os modelos de tridimensionais podem ser combinados com fotografia e vídeo para criar produtos multimédia que ajudem à divulgação do sítio..

Na arquitectura de reconstrução, os modelos dos edifícios existentes podem ser usados como base de projecto, sobre o qual se acrescentam os elementos a retirar e a acrescentar.

 

Uma forma alternativa de visualizar os modelos criados, quer individuais quer integrados, é criar nuvens de pontos animadas, observadas segundo diferentes ângulos de visão, como ilustrado nos dois filmes seguintes.

 
Animacao Animacao 3D
Pormenor da galeria 3
[filme AVI com 1,3Mb]
Vista geral da galeria 4 seguida de vista esquerda
progredindo ao longo da galeria
[filme AVI com 4 Mb]
 

Estes modelos, podem ser enriquecidos ao "colorir" cada ponto da nuvem de acordo com diferentes propriedades associadas aos objectos e ao cenário envolvente. Por exemplo: o nível de reflectância (quantidade energia reflectida pelo feixe do laser incidente no objecto), a cor visível aos olhos humanos, ou outras propriedades específicas como a temperatura das superfícies radiantes no cenário. É também possível criar efeitos adicionais através de focos de luz, resultando em zonas iluminadas e sombras, tornando ainda mais realista o cenário.

Finalmente, apresenta-se uma animação com o modelo integrando quatro galerias. As galerias 5 e 6 não estão incluídas neste modelo porque as condições não permitiram alcançar um modelo com qualidade suficiente para se integrar com os demais. Além destas duas galerias, faltam na reconstrução mais três câmaras menores: uma câmara no extremo sul da galeria 1 (a galeria da entrada), uma câmara pequena no extremo norte da galeria 3 (paralela à galeria 1 e chamada "galeria das nascentes) e um "tanque" localizado entre as galerias 5 e 6.

 
 
Animacao

Modelo animado das quatro galerias
com superfícies criadas a partir dos vértices adjacentes.

[filme AVI com 5,4Mb]

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Veja a versão de impressão

 

Agradecimentos e referências

A Albatroz Engenharia agradece ao Dr. António Marques e a toda a equipa do Museu da Cidade as facilidades concedidas para criação do modelo e o esmero que puseram nos textos sobre história constantes desta página.

Autoria das imagens

Por omissão, as imagens são propriedade de Albatroz Engenharia, S.A., excepto os logotipos que são propriedade das respectivas marcas ou instituições.

Albatroz Engenharia agradece a disponibilidade de fotografias de outros autores, que estão identificadas.

Modelos VRML

Se tiver necessidade de um cliente de VRML para ver os modelos tridimensionais, sugere-se o Cortona VRML client, que é gratuito.

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