L’esperienza dei modelli 3D di navigazione virtuale interattivi in rete: la scelta delle librerie WebGL

Autori: Marcello La Guardia

Affiliazione: UniPa

Abstract I recenti progressi dell'informatica hanno consentito lo sviluppo della visualizzazione interattiva virtuale 3D, in cui gli utenti possono esplorare ambienti complessi in maniera immersiva. In questo campo l'adozione di librerie JavaScript opensource WebGL ha permesso di creare complessi ambienti virtuali accessibili sul web, sfruttando le funzionalità dei browser. Allo stesso tempo, gli ultimi anni sono caratterizzati dalla diffusione di nuove tecnologie (Laser Scanning Terrestre e Fotogrammetria Digitale) nel campo del rilievo e della ricostruzione virtuale di monumenti e Beni Culturali. La condivisione dei dataset generati dalle operazioni di rilievo non è semplice a causa dell'enorme ammontare di dati provenienti dalle informazioni geometriche (nuvole di punti, mesh ecc..). Ciò rappresenta un forte limite per la valorizzazione e, per la fruizione virtuale dei siti culturali considerati. La soluzione seguita nelle ultime ricerche consiste nell'applicazione delle tecnologie WebGL ai fini della rappresentazione virtuale dei Beni Culturali. Gli utenti possono navigare liberamente sul web all'interno dei monumenti utilizzando i più comuni browser web su desktop e dispositivi mobili. L'output delle operazioni di rilievo deve essere opportunamente adattato, semplificando le informazioni geometriche ma allo stesso tempo mantenendo il livello di dettaglio necessario, ai fini di ottenere una rappresentazione realistica dell'ambiente. Infatti, il numero di poligoni deve essere ridotto in maniera significativa per caricare i modelli 3D in ambiente WebGL, per evitare crash imprevisti sul browser web durante la navigazione. È necessario, quindi, trovare il giusto equilibrio tra il livello di dettaglio raggiunto in fase di visualizzazione e la qualità della navigazione web. Il procedimento da adottare è complesso e si basa sulla semplificazione delle informazioni geometriche e sul mantenimento della qualità delle texture. Una volta sviluppato il modello 3D, i passi successivi consistono nell'integrazione del modello 3D nell'ambiente WebGL, sviluppando righe di codice in JavaScript all'interno e nella pagina .html. In questo modo è possibile aggiungere ulteriori informazioni all'interno dell'ambiente (ad esempio link o finestre popup) che arricchiscono l'esperienza virtuale degli utenti sul web. Questa soluzione è completamente open source e risulta strategica per gli sviluppatori, perché non necessaria nessuna installazione di software proprietario, e per gli utenti, perché la navigazione è immediata utilizzando il web browser su pc e dispositivi mobili. Ulteriori ricerche nel campo dei Digital Twin possono considerare i modelli di visualizzazione WebGL come punto d’inizio  per gestire dataset urbani complessi, integrando sensori BIM (Building Information Modelling), nuvole di punti, WebGIS (Geographic Information System) e sensori IoT (Internet of Things) in tempo reale acquisizione.