Surveying and modelling the main spire of Milan Cathedral using multiple data sources

Authors


  • (Extended version of a paper presented at the ISPRS Commission V Symposium on “Close Range Image Measurement Techniques” hosted by Newcastle University, 22nd to 24th June 2010)

Abstract

This paper presents a possible way of surveying and modelling very complex architecture, integrating different instrumentation and modelling methods. In particular, it aims to draw attention to a possible measurement and data processing procedure allowing the rapid collection and post-processing of data in order to extract classical architectural products such as sections and profiles, and to build complete, accurate 3D models. The need is to structure a multiple data source procedure within a five-year project (still in progress) to survey and model the main spire of Milan Cathedral three-dimensionally. The spire is a very complex object and, for this reason, provides a really useful, challenging field test for new 3D survey technologies and, in particular, for integrating a variety of modelling methodologies. The paper describes survey workflow and processing steps, focusing on problems and justifying key choices.

Résumé

Cet article présente une technique permettant la surveillance et la modélisation d’architectures très complexes et intégrant différentes instrumentations et méthodes de modélisation. Il met notamment en évidence une procédure permettant une collecte et un post-traitement rapides des données dans le but d’extraire des produits architecturaux classiques tels que des sections et des profils, et de construire des modèles 3D complets et précis. L’objectif est d’établir une procédure basée sur des données multisource dans le cadre d’un projet sur cinq ans (toujours en cours) pour relever et modéliser la flèche principale de la cathédrale de Milan en trois dimensions. La flèche est un objet très complexe qui constitue donc un site expérimental très utile pour tester de nouvelles technologies de lever 3D, en particulier pour l’intégration de plusieurs technologies de modélisation. L’article décrit le déroulement du lever et les étapes du traitement, met en évidence les difficultés rencontrées et justifie les choix effectués.

Zusammenfassung

Dieser Beitrag stellt einen möglichen Weg zur Vermessung und Modellierung sehr komplexer Architektur dar, wobei verschiedene Geräte und Modellierungsmethoden integriert werden. Im Mittelpunkt steht ein mögliches Meß- und Datenaufbereitungsverfahren, das eine schnelle Erfassung und Nachbearbeitung der Daten erlaubt, um klassische Architekturprodukte, wie Abschnitte und Profile zu extrahieren und komplette, genaue 3D Modelle zu rekonstruieren. Die Herausforderung besteht darin, ein solches Verfahren innerhalb von fünf Jahren im Rahmen eines noch laufenden Projektes zur dreidimensionalen Vermessung und Modellierung des Hauptturmes der Kathedrale von Mailand zu realisieren. Der Turm ist sehr komplex und stellt damit ein hervorragendes Objekt für einen Feldtest für neue 3D Vermessungstechnologien und Modellierungsmethoden dar. Es werden der Ablaufplan und die Prozessschritte beschrieben, Probleme analysiert und die wesentlichen Auswahlkriterien begründet.

Resumen

En el artículo se expone un posible procedimiento para realizar levantamientos y modelar arquitectura muy compleja, integrando instrumentación diversa y métodos de modelado diferentes. En particular, el procedimiento ha de permitir la rápida captación de datos y su post proceso con la finalidad de extraer productos arquitectónicos clásicos, tales cómo secciones y perfiles y construir modelos 3D completos y precisos. El levantamiento y modelado 3D de la torre de la Catedral de Milán, proyecto de cinco años aún en progreso, requiere estructurar un procedimiento con datos de múltiples fuentes. La torre es un objeto muy complejo por lo que es un desafío para distintas tecnologías 3D y, en particular, para integrar toda una variedad de tecnologías de modelado. En el artículo se describe el flujo de trabajo en la captación y las fases del proceso, centrándose en los problemas y justificando las elecciones clave.

Ancillary