Microsoft e Estado Pontifício apresentam réplica digital da Basílica de São Pedro que mostra, num tour virtual imersivo, detalhes e locais da emblemática igreja impossíveis de ver pessoalmente

 

FRANCISCO DOMÉNECH Roma - 16 DE NOVEMBRO DE 2024 -

 

Numa cidade de Roma que ainda está imersa nos preparativos para o Jubileu de 2025 , as obras complicam mais do que o habitual o trânsito no centro histórico, onde os andaimes ainda ofuscam as visitas a locais emblemáticos como a Fonte de Trevi ou a Piazza Navona. Entretanto, o Vaticano está a finalizar uma remodelação sem precedentes no já brilhante epicentro destas celebrações, a Basílica de São Pedro. É uma restauração tecnológica, que utilizou inteligência artificial generativa para criar pela primeira vez uma réplica digital da basílica. E com isso, o Estado Pontifício aspira oferecer “uma nova experiência espiritual”, nas palavras do Padre Enzo Fortunato, que participou do projeto da Fabbrica , instituição papal responsável pela conservação do edifício monumental.

A Microsoft é a parceira tecnológica desta iniciativa, na qual o seu presidente, Brad Smith, esteve pessoalmente envolvido: “Este modelo 3D, de grande realismo e altíssima resolução, é um gémeo digital; algo que estamos muito mais acostumados a ver em uma fábrica industrial, onde serve para monitorar as operações e determinar se há algo que precise de reparo. Aqui, por outro lado, temos uma oportunidade extraordinária de utilizar um gémeo digital não para gerir o seu funcionamento, mas para expandir o conhecimento humano”, explicou o diretor da multinacional americana na passada segunda-feira, durante a apresentação oficial do projeto juntamente com o Cardeal Mauro Gambetti, arcipreste da Basílica de São Pedro. EL PAÍS foi convidado para esta apresentação pela Microsoft

Com essa filosofia de base, a tecnologia pura e simples deu o primeiro passo. A startup francesa Iconem utilizou dois drones, dirigidos com inteligência artificial e equipados com câmeras e lasers, para capturar mais de 400 mil imagens usando técnicas avançadas de fotogrametria. Foram três semanas de trabalho, aproveitando as horas do dia sem visitantes, para escanear toda a basílica por dentro e por fora, registrando cada detalhe. Mas o resultado não foram apenas fotos, mas os sensores laser ( LiDAR ) mediram a distância a cada objeto e relevo fotografado: assim foram obtidos mais de 9.000 milhões de pontos, com os quais foi desenhado um primeiro mapa tridimensional, tanto o basílica e todo o seu conteúdo.

O total de dados ultrapassou 20 petabytes de informação, o que, como aponta Smith, “preenchia 5 milhões de DVDs, que quando empilhados formariam uma torre de 6.000 metros de altura”. O presidente da Microsoft explicou ao EL PAÍS que teria sido impossível combinar todas essas informações — ou seja, colar todas aquelas fotos naquele mapa de inúmeros pontos, para construir um modelo 3D ultrapreciso e realista — sem utilizar os recursos mais avançados. técnicas generativas de IA, “que não estavam disponíveis há apenas dois ou três anos ”.

Impossível sem IA?

Juan Lavista, vice-presidente e chefe de ciência de dados da Microsoft, lembra que “há 20 anos, esse tipo de processo para construir modelos 3D era feito manualmente. Mas para um projeto deste tamanho e complexidade, acredito que não seria possível ou levaria muitos anos para ser concluído sem inteligência artificial.” A IA desenvolvida pelo laboratório de pesquisa administrado por Lavista dentro da gigante tecnológica tem sido utilizada não só para construir o gêmeo digital, mas para torná-lo gerenciável e, apesar da enorme quantidade de informações com que é construído, o modelo 3D pode ser renderizado e movido com agilidade. Só assim, com esse último passo, pode ser posta em prática a ideia de ver a basílica de qualquer ponto e ângulo.

Para o Padre Paolo Benanti, a questão de saber se este projecto seria possível sem IA tem uma resposta mais filosófica: “Será que Van Gogh poderia ter pintado a sua arte se não a tivesse feito com cores sintéticas, que artistas anteriores como Rubens não tinham ao menos? sua disposição? Se as ferramentas utilizadas condicionam uma obra, é claro que sem inteligência artificial o modelo 3D seria simplesmente diferente: isto não é uma representação gráfica, é uma representação gerada com IA”, explica este monge franciscano, que é conselheiro do Papa Francis sobre a questão do uso ético da tecnologia e colaborou no projeto. Benanti esclarece que a IA é essencial para poder simular com esta réplica como seria a basílica sob quaisquer condições de luz ou clima.

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Este gêmeo digital é o coração de uma nova exposição com a qual o Vaticano enriquecerá a visita à Basílica de São Pedro durante o Jubileu de 2025. Poucas semanas antes de sua inauguração, o EL PAÍS teve acesso a esse espaço expositivo — denominado Petros ení ( Pedro está aqui, em grego) – que se passa entre duas salas octogonais dentro da basílica que não eram utilizadas. Sua grande atração é um tour virtual imersivo. Um vídeo de ultra-alta definição é projetado em uma tela gigante e curva que percorre o gêmeo digital: desde o túmulo do apóstolo, nas salas subterrâneas, até o topo da cúpula, que foi projetada por Michelangelo e continua sendo o interior mais alto. altura – 118 metros – já construída. O vídeo tour leva você a vários lugares da basílica que são impossíveis de ver pessoalmente e amplia para revelar detalhes que são invisíveis ao caminhar pelo edifício monumental. Assim, o visitante virtual pode ver com os próprios olhos o que os guias nos contam durante as visitas à basílica: nada do que parece ser pintura é tudo mosaico.

Luzes e sombras de uma visita envolvente

O presidente da Microsoft descreve-o a este jornal como uma experiência religiosa: “Há um momento em que começamos com os pés no chão e olhamos para o topo da cúpula. É tão alto que você não consegue ver o que está ali, mas neste espaço virtual você pode subir no ar e então perceber que o que está ali é um mosaico extraordinário e você está perto o suficiente para ver nele a face de Deus; e então, você pode olhar para baixo e ver a basílica como Deus a vê”, diz Brad Smith. Foi o que viram aqueles que construíram e decoraram a grande cúpula, concluída em 1590, décadas após a morte de Michelangelo. Smith ressalta que literalmente séculos se passaram sem que ninguém tivesse a oportunidade de ter essa visão, “que hoje podemos contemplar usando o poder da IA”. Por outro lado, Mauro Gambetti ilustra a experiência e o que o gêmeo digital construído com inteligência artificial proporciona com uma metáfora científica: “É como olhar para um céu estrelado numa noite de verão: as novas ferramentas funcionam como um telescópio ou uma nave espacial, para ver melhor ou de outra perspectiva”, afirma o cardeal.

Entusiasmados com estas conquistas, os gestores do projeto quiseram assumir outro desafio: levar esta experiência imersiva a qualquer lugar do mundo, a pessoas que talvez não possam viajar para o Vaticano, mas tenham acesso a um computador, telemóvel ou comprimido. O resultado agora pode ser visto em uma nova página, virtual.basilicasanpietro.va : lá, a seção 'Explore a Basílica de São Pedro' dá acesso a um visualizador web interativo do gêmeo digital. Na sua versão inicial, publicada esta semana, possui uma interface pouco prática, o que torna a navegação pela basílica difícil e confusa (é fácil perder-se em espaços irreais entre as paredes). O carregamento é lento, mesmo com conexão de banda larga, e o nível de detalhamento é bem menor do que nos vídeos da exposição física: em vez de perceber cada ladrilho dos mosaicos, o que se vê são artefatos em forma de linhas que borram essas obras da arte.

A Microsoft e o Vaticano também anunciaram que nos próximos meses também levarão a réplica digital da basílica para o espaço educativo do videogame Minecraft , como sinal de um esforço de conexão com as novas gerações. Seus planos também incluem a possibilidade de criar uma versão para óculos de realidade virtual e aumentada; e olhando para o futuro, uma aspiração maior: “Este modelo 3D durará para sempre”, afirma Juan Lavista, chefe do laboratório Microsoft AI for Good , que destaca que sua equipe conseguiu desenvolver uma ferramenta de IA que detecta cada um dos desaparecidos peças nos mosaicos da basílica, bem como fissuras nas paredes, colunas e abóbadas. Isto permitiu a criação de um mapa detalhado de vulnerabilidades estruturais, que a Microsoft e a Iconem disponibilizaram ao Vaticano para orientar futuras intervenções de manutenção e restauro deste complexo histórico, artístico e religioso.

“Foi a primeira vez que abordamos esse problema de detecção de peças faltantes e rachaduras, não sabíamos se conseguiríamos resolver. E agora que temos certeza, vamos utilizá-lo em outros projetos”, afirma Lavista, que também promete que se demonstrarem que esta utilidade pode ser generalizada para outros monumentos, sua empresa irá liberar os algoritmos de IA utilizados e fazer código-fonte aberto para facilitar seu uso na conservação do patrimônio.

A primeira réplica 3D da Basílica de São Pedro, feita com Microsoft AI

A Microsoft já tinha uma experiência mais modesta no campo da digitalização de património. Também em colaboração com a empresa Iconem, já havia trabalhado na recriação do Monte Saint-Michel (França) e nos vestígios arqueológicos de Olympia (Grécia) ; Em ambos os casos, já tinham utilizado a IA para criar modelos 3D que serviram de base tanto para experiências imersivas como para futuros planos de restauração. Mas nenhuma destas iniciativas teve as dimensões e a complexidade da réplica da Basílica de São Pedro, que Brad Smith garante que “é sem dúvida um dos maiores projetos deste tipo que alguém já realizou”. A sua empresa não quis revelar quanto dinheiro investiu no novo gémeo digital, mas espera que precisamente a experiência de ter levado a ideia a esta enorme escala sirva para reduzir o custo e a duração destes projectos, e assim garantir que mais sejam feitos.

Embora a iniciativa da Microsoft e do Vaticano sirva para popularizar e baratear o desenvolvimento de gêmeos digitais com IA de próxima geração, esta é uma das muitas iniciativas de conservação que tentaram combinar ambas as tecnologias nos últimos anos, como observam James Hutson e Joseph. Weber em seu artigo de 2023 Gêmeos digitais e conservação do patrimônio cultural . A startup Iconem, nascida em 2013, especializou-se na digitalização de locais património da humanidade e ameaçados por conflitos bélicos, em países como a Síria, o Irão ou o Afeganistão .

Para Brad Smith, o facto de um gémeo digital poder replicar um monumento histórico e permitir uma visita virtual, com certas vantagens sobre uma visita física – ou mesmo mantê-lo vivo de alguma forma, mesmo que seja destruído – nunca substituirá a contemplação presencial. nem levará à perda de interesse na sua conservação: “Na verdade, se tivéssemos um gêmeo digital da catedral de Notre Dame antes do seu grande incêndio, a reconstrução teria sido muito mais fácil e rápida ”, declarou o número dois da Microsoft no apresentação oficial do projeto Basílica de São Pedro, uma experiência aprimorada por IA .