Tecnologie di navigazione subacquea per l’esplorazione dei fondali marini
L’esplorazione dei fondali marini oggi può avvalersi di nuove tecnologie in grado di fornire un valido supporto per orientarsi e ricevere informazioni utili. Grazie ai progetti di ricerca condotti dall’Università della Calabria insieme alla sua spin-off 3D Research s.r.l., è stato sviluppato un sistema di realtà aumentata e navigazione 3D basato sull’uso di uno speciale tablet subacqueo, provvisto di un sistema di localizzazione acustico.
Questo sistema consente ai sub di visualizzare la propria posizione su una mappa, ricevere informazioni sui punti di interesse, sulla profondità e sul tempo di immersione. Tale tecnologia è stata concepita per arricchire l’esperienza di visita dei turisti e per supportare il lavoro degli operatori tecnico-scientifici in attività come la ricerca, il recupero, la documentazione e il monitoraggio ambientale.
Come funziona il sistema di localizzazione acustico per il tablet subacqueo
La prima versione del tablet subacqueo è stata realizzata nel periodo dal 2014 al 2016 nell’ambito del progetto VISAS ( www.visas-project.eu) al fine di migliorare la fruibilità dei siti archeologici sommersi. Per realizzare un sistema di questo tipo, una delle sfide principali è legata al fatto che nell’ambiente subacqueo i sistemi di posizionamento terrestri tradizionali, come ad esempio il GPS, non funzionano a causa dell’attenuazione del segnale proveniente dai satelliti nell’acqua, il quale riesce a penetrare solo per pochi centimetri al di sotto della superficie del mare. Per superare questo problema, sono state utilizzate le onde acustiche, le quali, a differenza delle onde elettromagnetiche, si propagano efficacemente sott’acqua.
La custodia Divepad di Easydive: la prima al mondo universale per tablet subaquei IOS e Android
Il tablet è alloggiato in una apposita custodia in alluminio prodotta da Easydive, la Divepad, la prima custodia al mondo universale per i tablet IOS e Android, compatibile con tutti i tablet fino a una dimensione massima di 10”. Come tutte le custodie Easydive è semplice e robusta. Il controllo del tablet avviene tramite l’elettronica interna alla custodia, una volta attivato il collegamento bluetooth. I tasti dotati di sensori ottici hanno permesso di eliminare i tasti fisici e le vie d’acqua potenziali che questi implicano. Permette di fare fotografie sfruttando tutte le potenzialità della fotocamera, di realizzare riprese video anche nella stessa immersione, e… molto altro.
Come il tablet subacqueo migliora l’esperienza di visita per subacquei ricreativi e tecnico-scientifici
Il tablet è dotato di un sistema di posizionamento subacqueo sviluppato dalla Applicon. Questo sistema di localizzazione è in grado di sopperire all’assenza del segnale GPS in ambiente sottomarino attraverso l’utilizzo delle onde acustiche, che operano su frequenze non udibili dagli esseri umani e che non disturbano l’ecosistema marino.
Grazie a tale sistema, il tablet fornisce ai sub le informazioni sulla propria posizione all’interno del sito, la profondità alla quale si trovano, nonché sulla direzione e percorso da seguire per raggiungere i diversi punti di interesse. La interfaccia grafica dell’App è in grado di fornire molte informazioni utili all’utente, come ad esempio il tempo di immersione, la profondità e la temperatura dell’acqua, la qualità del segnale acustico, le informazioni sul percorso e sui punti di interesse già visitati e quelli da visitare, migliorando l’esperienza di visita del sito sia per i subacquei
Il tablet permette inoltre di scattare foto geo-localizzate dei momenti più emozionanti dell’immersione. Questa funzionalità risulta utile non solo dal punto di vista ricreativo ma anche da quello professionale. Durante un’immersione di tipo tecnico o scientifico, il sub può documentare in modo più accurato e semplice le attività svolte attraverso la scrittura di note o l’acquisizione di foto e video. Questo è possibile perché ha una maggiore cognizione della sua posizione all’interno del sito, e può conoscere il punto preciso in cui ognuna di queste attività è stata prodotta.
Inizialmente, i ricercatori hanno testato questa tecnologia presso l’Area Marina Protetta “Capo Rizzuto”, ma successivamente l’hanno anche esportata in Croazia e Grecia tramite il progetto Interreg Med – BLUEMED (https://bluemed.interreg-med.eu). In questi paesi, è possibile utilizzarla per visitare alcuni affascinanti relitti di navi antiche con carichi di anfore e dolia.
Il sistema di realtà aumentata per l’esplorazione subacquea
Questa tecnologia ha un aspetto particolarmente innovativo che consiste nella possibilità di fruire di contenuti in realtà aumentata specifici per i beni culturali subacquei attraverso un tablet. 3D Research ha sviluppato questa tecnologia nel progetto di ricerca i-MareCulture (www.imareculture.eu), finanziato dalla Commissione Europea nell’ambito del Programma Horizon2020.
Attivando la funzionalità di realtà aumentata, il sub è in grado di visualizzare sul tablet l’ipotesi ricostruttiva del sito archeologico e di comprendere meglio le rovine che sta visitando.
Si realizza la ricostruzione delle ipotesi attraverso un preciso flusso di lavoro che ha inizio con il rilievo 3D del sito, ottenuto mediante la combinazione di tecniche ottiche e acustiche per arrivare fino alla modellazione delle ipotesi ricostruttive.
Il team ha condotto la sperimentazione della Realtà Aumentata Subacquea presso il Parco Archeologico Sommerso di Baia, in collaborazione con il Parco Archeologico dei Campi Flegrei e l’Istituto Centrale per il Restauro. Quest’area è caratterizzata dalla presenza dei resti di antiche ville romane, sommerse a causa del bradisismo, ed è molto frequentata dai sub. Grazie a questa nuova tecnologia i turisti potranno apprezzare al meglio l’enorme estensione e le ricche finiture di queste lussuose ville, avendo la possibilità di capire in quali ambienti si stanno muovendo, leggendo la descrizione dei punti di maggiore interesse e, soprattutto, osservando in realtà aumentata le ricostruzioni 3D che mostrano come queste ville potevano apparire nel loro splendore originario.
Il tablet come supporto per l’esplorazione subacquea
Ma il tablet subacqueo può essere anche un valido strumento di supporto per i subacquei tecnici e scientifici impegnati in attività di esplorazione, ricerca e recupero, documentazione. Grazie al progetto Lab4Dive (Mobile Smart Lab for augmented archaeological dives – www.lab4dive.eu), finanziato nell’ambito del programma EMFF dell’Unione Europea, 3D Research e l’Università Politecnica delle Marche hanno collaborato insieme a dei partner greci per rendere il tablet subacqueo un vero e proprio laboratorio portatile low cost che aiuta gli archeologi subacquei durante le attività di rilievo, documentazione e conservazione del patrimonio archeologico sommerso. Gli archeologi subacquei possono esplorare relitti e siti archeologici sommersi utilizzando il tablet per orientarsi anche in condizioni di scarsa visibilità, grazie alle funzionalità di navigazione aumentata e alla possibilità di pianificare le attività prima di effettuare l’immersione.
Interfaccia del tablet subaqueo con il Cloud per produrre mappe 3D
Durante l’immersione, il sistema consente di annotare direttamente le aree di interesse, memorizzando il punto esatto in cui il sub ha scattato la foto o ha scritto la nota. A fine immersione, tutti i dati acquisiti tramite il tablet sono memorizzati su un sistema cloud per poter essere visualizzati ed elaborati successivamente. Il tablet, inoltre, si interfaccia ad una camera ad alta risoluzione per acquisire automaticamente le foto che possono essere utilizzate per produrre mappe 3D del sito.
Le caratteristiche del sistema Lab4Dive consentono di velocizzare e semplificare le attività di documentazione dei siti archeologici sommersi. Inoltre, anche la sicurezza delle immersioni può beneficiare di queste nuove tecnologie, perché dalla superficie è possibile monitorare gli spostamenti dei sub dotati di tablet, di comunicare tramite messaggi predefiniti e, in futuro, si potranno anche monitorare i parametri vitali dei sub grazie alle tecnologie che alcuni partner stanno sviluppando.
DIVESAFE (www.divesafe.eu).
Articolo originale di Fabio Bruno e Antonio Lagudi su Scuba Zone 52
Foto: Matteo Collina
