Título de la ponencia

1
Virtual Archaeology Review
VOLUMEN 6
NÚMERO 12
MAYO 2015
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN:ISSN
1989-9947
1989-9947
Mayo 2015
VIRTUAL
ARCHAEOLOGY
REVIEW
2
Virtual Archaeology Review
EQUIPO EDITORIAL
EDITORIAL TEAM
Directores / Directors
Alfredo Grande
SEAV. Spanish Society of Virtual Archaeology. Seville. Spain.
Víctor Manuel López-Menchero Bendicho
SEAV. Spanish Society of Virtual Archaeology. Seville. Spain.
Secretarios / Secretaries
Mariano Flores Gutiérrez
ISSN 1989-9947
Universidad de Murcia. Murcia. Spain
Mª Angeles Hernández-Barahona Palma
SEAV. Spanish Society of Virtual Archaeology. Seville. Spain.
Consejo de Redacción / Editorial Board
Edita/ Edit
Maurizio Forte
School of Social Sciences, Humanities and Arts. University of California, Merced. USA
Bernard Frischer
IATH. Institute for Advanced Technology in the Humanities. University of Virginia. USA
Juan Antonio Barceló
UAB. Universidad Autónoma de Barcelona. Spain
Mario Santana Quintero
Universidad de Carleton. Canada
Robert Vernieux
Grupo AUSONIUS. Bordeaux. France
Marinos Ioannides
National Committee for the Digitalisation and e-Preservation at Ministry of Education and
Culture Cyprus. Cyprus
Michael Ashley
CHI. Cultural Heritage Imaging, USA
Daniel Pletinckx
Visual Dimension bvba, Ename, Belgium
Hugh Denard
King's Visualisation Lab. King's College London., UK
Roberto Scopigno
CNR ISTI. Pisa. Italy
Eva Pietroni
CNR Institute of Technologies Applied to Cultural Heritage. Rome, Italy
Earl Graeme
University of Southampton. UK
INNOVA Centers in Spain:
European Center for Innovation in Virtual Archaeology
INNOVA CENTER
Sevilla
Centro de Estudios de Arqueología Virtual
digitalMED
Murcia
Laboratorio de Arqueologia, Patrimonio
y Tecnologias Emergentes
LAPTE
Ciudad Real
Jim Shang
Beijing Tsinghua Urban Planning & Design Institute. Beijing. China
José Luis Lerma
GIFLE. Universidad Politécnica de Valencia. Spain
Jorge Onrubia Pintado
LAPTE. Universidad de Castilla-La Mancha. Ciudad Real. Spain
Francisco Seron
GIGA. Advanced Computer Graphics Group. University of Zaragoza. Spain
Luis A. Hernández Ibáñez
VIDEA LAB. Universidade a Coruña. A Coruña. Spain.
Juan Carlos Torres
GIIG, Universidad de Granada. Granada. Spain.
Francisco R. Feito Higueruela
Grupo de Gráficos y Geomática, Universidad de Jaén. Jaén. Spain.
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Volumen 6 Número 12
Colaboradores/ Colaborators
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CONTENIDOS
Nuove proposte ricostruttive per una rilettura critica della documentazione archeologica su Siracusa in età greca
1.INTERPRETAR LA OSCURIDAD: CUEVAS, ARTE RUPESTRE Y ANÁLISIS DE LUZ SIMULADA
MEDIANTE ESCENAS VIRTUALES
Camilo Barcia García, Alfredo M. Maximiano Castillejo
Universidad de Cantabria IIIPC, Universidad de Cantabria. España
Páginas 5-18
2.NUOVE PROPOSTE RICOSTRUTTIVE PER UNA RILETTURA CRITICA DELLA DOCUMENTAZIONE
ARCHEOLOGICA SU SIRACUSA IN ETÀ GRECA
Fabio Caruso, Francesco Gabellone, Ivan Ferrari, Francesco Giuri
Institute of Archaeological and Monumental Heritage (Lecce - Catania, Italy).
National Research Council
Páginas 19-28
3.MODELADO 3D PARA LA GENERACIÓN DE PATRIMONIO VIRTUAL
Francisco Díaz Gómez, Josué Jiménez Peiró, Amparo Barreda Benavent, Bárbara Asensi Recuenco,
Juan Hervás Juan
AIDO. Laboratorio de Metrología Óptica. Paterna, Valencia. España
AIDO. Laboratorio de Imagen Híper-Espectral. Paterna, Valencia. España
AIDO. Departamento de Formación. Paterna, Valencia. España
AIDO. Visión Artificial. Paterna, Valencia. España
Páginas 29-37
4.TORRE DE LOS ESCIPIONES: DE LA INTERPRETACIÓN A LA DIVULGACIÓN DEL PATRIMONIO
Ferran Gris Jeremias, Joaquín Ruiz de Arbulo Bayona
Seminari de Topografia Antiga, Universitat Rovira i Virgili / Institut Català d’Arqueologia Clàssica,
Tarragona. España
Páginas 38-50
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5.¿POR QUÉ LOS YACIMIENTOS ARQUEOLÓGICOS ESTÁN TAN POBREMENTE REPRESENTADOS
EN INTERNET?
José Luis Gómez Merino
Balawat.com. Comunicación multimedia para la Arqueología, España
Páginas 51-57
6.DE LA FOTOGRAMETRÍA A LA DIFUSIÓN DEL PATRIMONIO ARQUEOLÓGICO MEDIANTE GAME
ENGINES: MENGA UN CASO DE ESTUDIO
José L. Caro, Salvador Hansen
Computer Science Department, ETSI Informática, University of Malaga, Malaga. España
Facultad de Turismo, University of Malaga, Malaga. España
Páginas 58-68
7.VISUALIZACIÓN TRIDIMENSIONAL HIPERREALISTA E INTERACTIVA: CÁMARA SANTA Y JOYAS DE
LA CATEDRAL DE OVIEDO
Julio Ruiz, Luis Rovés y Ángel García Voces
Fundación ITMA. España
Páginas 69-76
8.AVANCES EN SISTEMAS DE INFORMACIÓN ESPACIAL 3D. APLICACIONES EN PATRIMONIO Y
ARQUEOLOGÍA VIRTUAL
María Dolores Robles Ortega, Lidia Ortega Alvarado y Francisco Ramón Feito Higueruela
Departamento de Informática, Universidad de Jaén. España
Páginas 77-91
9.GIRIBAILE: LA PEQUEÑA POMPEYA ÍBERA
María Alejo Armijo, Luis Mª Gutiérrez Soler y Antonio Jesús Ortiz Villarejo
Universidad de Jaén, Instituto Universitario de Investigación en Arqueología Ibérica. España Páginas 92-102
10.MODELOS DIGITALES APLICADOS A LA INTERVENCIÓN DEL PATRIMONIO ARQUITECTÓNICO: LA
RESTAURACIÓN DEL REMATE SURESTE DE LA PUERTA DE SAN CRISTÓBAL EN LA CATEDRAL
DE SEVILLA
Francisco Pinto Puerto, José María Guerrero Vega
HUM 799-ESTRATEGIAS DE CONOCIMIENTO PATRIMONIAL. España
Departamento de Expresión Gráfica Arquitectónica. ETS de Arquitectura
Departamento de Expresión Gráfica e Ingeniería en la Edificación. ETS de Ingeniería de Edificación.
Universidad de Sevilla, Sevilla. España
Páginas 103-108
11.FORUM RENASCENS (LOS BAÑALES DE UNCASTILLO, ZARAGOZA): ARQUEOLOGÍA DE LA
ARQUITECTURA DE UN FORO ROMANO AL SERVICIO DE LA DIFUSIÓN POR MEDIO DE LA
ARQUEOLOGÍA VIRTUAL
Pablo Serrano Basterra y Javier Andreu Pintado
Plan de Investigación de la Fundación Uncastillo en Los Bañales, España.
Páginas 109-121
12.APLICACIÓN DE NUEVAS TECNOLOGÍAS EN LA ARQUEOLOGÍA DE LA GUERRA CIVIL: LOS
YESARES, PINTO (MADRID)
Miguel Ángel Díaz Moreno, Ángela Crespo Fraguas, Mercedes Farjas Abadía, Carlos Ruíz Serrano,
Guillermo Martinez Pardo-Gil, Esther Alfonso Carbajosa, Juan Pereira Sieso, Sergio Isabel Ludeña e
Inés del Castillo Bargueño
Plan Cota 667, España.
Escuela Técnica Superior de Ingenieros en Topografía, Geodesía y Cartografía Universidad Politécnica de
Madrid, España
Facultad de Humanidades de Toledo Universidad de Castilla –La Mancha, España
Páginas 122-136
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Interpret the darkness: caves, rock art and analysis of
simulated light through virtual scenes
Interpretar la oscuridad: cuevas, arte rupestre y análisis de luz
simulada mediante escenas virtuales
Camilo Barcia García1, Alfredo M. Maximiano Castillejo2
1
Universidad de Cantabria 2IIIPC, Universidad de Cantabria
Resumen
Los avances de la tecnología digital han aumentado la capacidad de capturar, procesar y analizar datos
espaciales, facilitando reproducciones realistas y precisas de los elementos que forman los espacios
arqueológicos. Hardware y software actuales poseen un gran potencial para modelizar fenómenos y simular
sus parámetros, aportando los medios para resolver problemas arqueológicos que hasta fechas recientes
eran difícilmente abordables (técnicas intrusivas, riesgos para el patrimonio, lugares recónditos, obstáculos
insalvables, etc.). Así, para aproximarnos a implicaciones de tipo contextual, proponemos la simulación de
luz en sitios afóticos como base desde la que tratar relaciones espaciales entre agentes sociales y elementos.
En este trabajo relacionamos la intensidad de luz necesaria, su propagación en el espacio, y las
restricciones derivadas para la realización de actividades, especialmente en la producción y el consumo
visual de arte rupestre.
Palabras Clave: ESCENA VIRTUAL, SIMULACIÓN, ILUMINACIÓN, ANÁLISIS ESPACIAL, ARTE
RUPESTRE.
Abstract:
Advances in digital technology have raised the capacity of capturing, processing and analyzing spatial data,
bringing realistic and accurate reproductions of the elements in archaeological spaces. Current hardware
and software have great potential in modelling phenomena and simulating their parameters, leading
effective resources to these archaeological issues that have been hard to tackle until recent dates (intrusive
techniques, heritage risk, hidden places, unavoidable impediments…). Thus, to approach contextual
implications, we propose lighting simulation in aphotic sites as a procedure to study spatial relations
between social agents and elements. In this paper we relate the necessary light intensity, its spatial
distribution, and any derived implications for activity performing, especially in rock art production and
visualization.
Key words: VIRTUAL SCENE, SIMULATION, LIGHTING, SPATIAL ANALYSIS, ROCK ART.
1. INTRODUCCIÓN
En el marco de la arqueología espacial existe un
conjunto heterogéneo de prácticas y
planteamientos orientados a extraer información
social de las relaciones espaciales. Esta praxis
abarca desde la geolocalización de las evidencias
arqueológicas hasta su análisis pormenorizado,
lo que deviene en un discurso interpretativo
sobre por qué aquellas están allí y de ese modo. Así
pues, el estudio de los espacios arqueológicos es
eminentemente
contextual
y
holístico,
implicando per se relaciones complejas entre
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variables que deben superar la parcialidad
inherente del registro arqueológico.
Habitualmente nos hallamos ante análisis
reservados únicamente a la ubicación de las
consecuencias materiales que se derivan
directamente de las acciones (estructuras, útiles,
etc.), los cuales no suelen contar con las
implicaciones que impone el entorno donde se
realizaron. Este entorno, que aquí nombramos
ambiente, en ocasiones limita o condiciona
físicamente las circunstancias en que las
actividades fueron realizadas, afectando con ello
las relaciones contextuales entre los efectos
materiales así como a la localización de dichas
actividades.
Así, el ambiente deviene en una variable
relevante en la medida que el cuerpo humano se
ve
afectado
fisiológicamente
por
las
circunstancias que aquél impone, lo que confiere
a las actividades una connotación determinada.
La percepción humana del entorno se sostiene
en los órganos sensoriales, siendo sus
fundamentos biológicos los que aportan
información sobre lo que puede o no ser
percibido y en qué grado. En este sentido, la
percepción espacial en arqueología ha sido
abordada principalmente a través de los estudios
de visibilidad, los cuales han tratado de explicar
la intención social que condujo a que unas cosas
fueran vistas desde ciertos lugares y otras no
(Frieman y Gillings, 2007). En parte, esto se
orientó
a
complementar
aquellas
interpretaciones de los espacios sociales que
articulaban la percepción individual con una
lógica de comportamiento colectivo, sirviendo
de apoyo a los planteamientos sobre la
construcción social del paisaje y el lugar. Si bien
esto ha producido una abundante literatura,
especialmente en el Landscape, el rol que aquí
adopta la percepción visual es otro: ¿es posible
relacionar espacialmente las evidencias materiales a partir
de limitaciones fisiológicas sensoriales?
En el presente trabajo argumentamos que la
dependencia que se establece entre la capacidad
visual e iluminación artificial en ambientes
afóticos (sin luz natural, máxima oscuridad)
condiciona la percepción y, por tanto, las
acciones realizadas en tales circunstancias. En
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este caso, identificamos la relación entre el arte
rupestre y el contexto ambiental en que éste fue
producido y visualizado, estableciendo como
nexo principal de esa relación a la iluminación
artificial. Lejos de proponer una explicación
sobre la “percepción del lugar” y su simbolismo,
proponemos una aproximación cuantitativa que
delimite espacialmente el alcance de la
interacción entre arte y agentes sociales.
Pretendemos, pues, aportar inferencias que
ayuden a caracterizar diferencialmente cómo
pudo haber sido el contexto de producción de
otro de consumo (visualización) en el arte
rupestre a través de la concurrencia de la
variable ambiental “iluminación artificial”. Así, la
percepción visual humana, la luz artificialmente
generada y las constricciones espaciales
impuestas por las propiedades físicas de la luz
son factores que condicionan esos dos
contextos.
Para el contraste de hipótesis nos valemos del
desarrollo de técnicas geomáticas para la captura
y procesado de datos espaciales (Fritz y Tosello,
2007; McCoy y Ladefoged, 2009; Stal et al.,
2014), la visualización analítica (Frischer y
Dakouri-Hild, 2008; Llobera, 2011) y la creación
de entornos de Realidad Virtual (Forte, 2011),
los que nos permite reformular problemas que
hasta hace poco eran difícilmente abordables a
través de entornos de solución empíricamente
contrastables.
En lo que nos ocupa, desde inicios de los años
2000 han surgido varios trabajos relacionados
con la iluminación y la percepción visual del
entorno. Se han orientado a evaluar las
restricciones provocadas por la ausencia de luz,
los efectos visuales producidos por la
iluminación artificial, la relación con el diseño
arquitectónico y su intencionalidad, la puesta en
valor del patrimonio, etc. (Happa et al., 2010).
Ante la parcialidad del registro arqueológico,
muchos de estos casos optan por reconstruir
virtualmente escenarios en los que simular los
fenómenos que allí tuvieron lugar (Dawson et
al., 2007; Devlin et al., 2002; Gutiérrez et al.,
2008; Masuda et al., 2006; Ortega, 2014;
Papadopoulos y Earl, 2014, entre otros). Esto
abre nuevas expectativas en el estudio de las
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relaciones espaciales que no serían accesibles
solamente desde la óptica clásica de las
distribuciones de evidencias en suelos de
ocupación.
2. OBJETIVOS
Mientras la historiografía del arte rupestre se ha
centrado principalmente en el estudio de la
figuración, sus pigmentos, su cronología, su
dispersión geográfica y su significado, aquí
proponemos un análisis que tenga a la luz como
elemento transversal. El análisis que
desarrollamos parte del marco teórico sugerido
por Pastoors y Weniger (2011) para el análisis
espacial-contextual del arte inmueble, así como
de los trabajos de Dawson et al. (2007) y
Papadopoulos y Earl (2014) en materia de
visualización analítica de la luz en determinados
contextos.
Nuestra propuesta se sustenta en una premisa
biológica: el ojo humano no es capaz de percibir
su entorno si sobre él no inciden unos niveles
mínimos de luz, es decir, a partir de cierto
umbral el órgano visual es insensible. Sin
embargo existen numerosos casos en los que
manifestaciones de arte rupestre (pinturas,
grabados, “façonage” de elementos geológicos,
etc.) se localizan en el interior de cavidades, en
lugares inaccesibles para la luz solar. El carácter
artístico-representativo y la ubicación en que son
halladas les confiere una intención social
eminentemente simbólica (Arias, 2009). En tales
circunstancias, tanto para acceder y transitar por
cuevas y galerías (ambientes afóticos), como
para producir y visualizar las expresiones
artísticas hubo de emplearse algún dispositivo de
iluminación artificial. Así, en el Paleolítico
Superior no fue posible proporcionar una
iluminación homogénea ni que cubriera la
totalidad del espacio existente, solamente podría
suprimirse la oscuridad de una extensión finita.
De este modo, el emplazamiento de una fuente
de luz en una ubicación iluminaría la región
espacial circundante según un gradiente, con
mayor intensidad en el área más cercana a la
fuente y disipándose a medida que aumenta la
distancia desde ésta. La problemática que
abordamos se basa en que, en estos escenarios,
cuando un agente ilumina un lugar está
necesariamente oscureciendo otro, lo que
repercute en una división espacial del entorno y
en la iluminación de las superficies próximas
(relieve de las paredes). Así, por efecto de la
proximidad o lejanía de la fuente de luz, se crea
un espacio iluminado contrapuesto a un espacio
oscuro: un espacio útil y activo frente a otro
inactivo (siempre en relación a actividades que
requieran de luz). Es decir, elegir qué iluminar
depende de las necesidades de cada momento,
ya sean materiales (habilidad para realizar
acciones) o comunicativas (mensaje transmitido
por mediación de una representación artística).
La luz puede definirse espacialmente como una
variable continua que posee una variabilidad en
sus valores de iluminación e incidencia que
dependerá de la localización e intensidad del
foco emisor, del relieve y las características del
área (rugosidades, espacios abiertos o cerrados,
etc.), así como de la superficie iluminada,
reflectancia y reacción del pigmento ente el flujo
de luz recibido. De acuerdo a parámetros físicos
(radiométricos) y leyes universales que describen
su comportamiento, la variable lumínica puede
simularse realísticamente mediante software
especializado, generando con ello escenas
virtuales que reproduzcan la fracción de la
realidad sobre la que realizamos el estudio. En
nuestro estudio, la distancia entre fuente de luz y
superficie iluminada es el factor fundamental del
que dependerá la extensión que tendrá el espacio
iluminado, condicionando con ello las relaciones
espaciales entre uno o varios agentes y la
figuración artística.
¿Cuánta luz es necesaria, como mínimo, para
poder contemplar las representaciones? ¿Dónde
debe posicionarse la fuente emisora, a qué
distancia de su objetivo? ¿Fue posible manipular
libremente estas variables durante el Paleolítico
Superior o la tecnología y la logística disponibles
limitaban las posibilidades? Estas y otras
preguntas pueden responderse siempre que se
orienten a obtener información contrastable,
articulando la formalización de las variables con
la búsqueda de unos supuestos mínimos. En
otras palabras, si incluyéramos todas las
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combinaciones posibles de todas las
localizaciones factibles obtendríamos un
sinnúmero de soluciones verosímiles de acuerdo
a esos parámetros. La incertidumbre inicial
sobre las soluciones posibles es un factor que
debemos gestionar centrándonos en los grados de
libertad que permite o impide la intersección de
las siguientes variables:

capacidad lumínica de los dispositivos
paleolíticos,

cantidad de luz necesaria para que la
percepción visual pueda discernir formas
y colores,

distanciamiento máximo entre la
superficie iluminada y la fuente emisora
sin que se sobrepasen los mínimos
requeridos para la percepción visual del
entorno.
3. METODOLOGÍA Y CASOS DE ESTUDIO
Tal como se ha sugerido más arriba, nos
encontramos ante una situación doblemente
compleja: por un lado, no conocemos el
significado per se del arte, el grado de sincronía
entre las distintas creaciones ni cuántos agentes
sociales participaban de la dinámica de
producción/visualización (Fig. 1). Por otro,
existe un factor de incertidumbre sobre el
número de fuentes de luz que pudieron usarse y
su localización (fijas/móviles, intensidad…). De
este modo las soluciones posibles acerca de la
forma de iluminar deben sustentarse en un
conjunto amplio y flexible de posibilidades que
sean empíricamente contrastables, que nos
sirvan para alcanzar explicación de la
fenomenología estudiada.
Así, entendemos “grados de libertad” como una
medida de la diversidad de gestos y
localizaciones espaciales en que puede ubicarse
una fuente de luz durante la acción de iluminar sin
que la percepción visual que se pretendía
obtener se vea significativamente mermada (en
relación a la capacidad del ojo humano y la
intencionalidad).
En este trabajo realizaremos una tarea
exploratoria para comprobar cómo las tres
variables
anteriores
se
complementan,
habilitando o inhibiendo la libertad de que
disponían uno o varios agentes en el momento
de interactuar con el arte rupestre. Y de ello
obtendremos la posibilidad de inferir aspectos
sobre su producción y visualización a través de
la dimensión espacial. Esta aproximación a la
iluminación la realizaremos a través de un único
dispositivo, las lámparas de grasa, de las cuales
existe un amplio registro en Francia y la
Península Ibérica. De este modo resolvemos la
siguiente pregunta: ¿dada que la iluminación
debió ser necesaria, qué implicaciones espaciales
pudo tener el uso de lámparas para las tareas de
producción y visualización artística?
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Fig. 1 – Recreaciones ideales del proceso de producción
artístico y su visualización: versiones de Ch. R. Knight
en 1922 (arriba), de A. Asensio (medio) y del
Smithsonian Museum of Natural History (abajo).
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Desde un enfoque epistemológico, la SoftComputing es un entorno flexible desde el que
abordar y resolver problemas gestionando la
incertidumbre propia del objeto de estudio para
ofrecer soluciones versátiles, robustas y
expeditivas. Es decir, ante la imposibilidad de
alcanzar un resultado lineal y preciso
(optimización
y
Hard-Computing),
esta
perspectiva aprovecha la tolerancia inherente a
la formulación de un problema no lineal para
ofrecer soluciones operativas y coherentes a
partir de unos fundamentos mínimos (Li et al.,
1998; Verdegay et al., 2008). Las ideas
subyacentes en este modo de afrontar una
problemática nos sirven de inspiración: no
buscamos conocer la cantidad de lámparas que
hubo ni su posición exacta en cada caso, ni
tampoco el número de personas que
intervinieron en la producción y/o visualización;
sino observar y describir cuántos grados de
libertad permiten las lámparas en los contextos
señalados, y qué implicaciones espaciales se
derivan en relación a la producción y consumo
de arte rupestre.
3.1. El comportamiento de la luz: algunos
parámetros
Hoy día, la simulación de luces forma parte del
diseño y la evaluación de espacios, por lo que la
luminotecnia posee un relieve significativo en
cualquier proyecto arquitectónico, artístico o de
ingeniería. Su aplicación en arqueología aún es
emergente (Happa et al., 2010). Los conceptos y
relaciones sintetizados en la Fig. 2 reflejan cómo
es el comportamiento de la luz en el plano físico,
su propagación y los elementos que condicionan
la percepción humana. En resumen, a la hora de
simular debemos atender a la intensidad I con que
una fuente emite energía lumínica (unidad de
medida SMI: candela, cd), cómo la luz se
extiende por una superficie receptora (iluminancia
E, SMI: lux) y qué cantidad de luz rebota
(siendo re-emitida por) esa superficie y permite
al ojo humano percibir formas y colores
(luminancia L, SMI: cd/m2). Los parámetros que
condicionan la luminancia son determinados por
las propiedades materiales de la superficie
receptora y se dividen en reflectancia, transmitancia
y absorción. De igual modo, todos estos
parámetros quedan interrelacionados por cuatro
leyes universales básicas: Ley de adición (suma
lineal del producto de dos o más emisiones), Ley
de la inversa del cuadrado de la distancia (la distancia
respecto a la fuente diluye su potencia de
manera exponencial), Ley del coseno y Ley del coseno
cúbico (rebote y transmisión de luz según el
ángulo de incidencia) (Jacobs, 2004; Schubert,
2006; Taylor, 2000).
Fig. 2 – Esquema de A. Jacobs (2004).
La simulación de escenas la hemos basado en el
renderizado de imágenes, donde cada píxel es el
output de una serie de cálculos que relacionan
las emisiones de todas las fuentes de luz, el
ángulo de incidencia de F sobre una superficie,
la distancia que separa la fuente de la superficie
iluminada, etc.
3.2. Luces del Paleolítico: premisas y
metodología
Este estudio se centra en el arte rupestre del
Paleolítico Superior, período en el que se han
hallado múltiples medios de iluminación:
lámparas, hogares, antorchas... (Beaune, 2000). En
este trabajo nos centramos en las lámparas de
grasa, las cuales cuentan a su vez con cierta
catalogación y estudio, incluyendo análisis
experimentales (Beaune, 1987a, 1987b; 2003;
Beaune y White, 1993); asimismo, se tiene
constancia del uso de estos instrumentos en
varios sitios de la península (Fig. 3) (Medina et
al., 2012; Rasilla et al., 2010; Sánchez, 2013).
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Fig. 3 – Ejemplos de lámparas del norte peninsular: 1)
Ermitia, 2-3) Santimamiñe, 4) Bolinkoba, 5)
Abauntz, 6) El Juyo, 7) El Pendo, 8) Llonín, 9) El
Covarón, 10) reconstrucción orientativa de la prensión
(imágenes extraídas de Rasilla et al., 2010).
En la mayor parte de los casos el combustible
fue grasa o tuétano animal, generando una
intensidad de llama entre 0,3 y 1 cd de un color
cálido entre 2.200 y 2.400 K (sistema de color
CCT) (Beaune, 1987a). No obstante, el factor
más importante para nosotros es la percepción
visual, la cual aporta una medida de lo que
puede ser visto o no. Los conos y los bastones son
las células fotosensibles del ojo encargadas de
recibir y procesar las diferentes intensidades de
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luz ambiental, actuando las primeras ante una
buena iluminación (E > 10 lx y L > 3 cd/m2) y
las segundas ante la escasez de luz (E < 0,01 lx y
L < 0,003 cd/m2). Aunque la sensibilidad ocular
responde a los estímulos externos y aumenta
ante condiciones de iluminación adversa,
manteniendo su operatividad, la calidad visual se
ve reducida drásticamente a una visión
monocromática. Se distinguen, así, los estadios
de visión fotópica y escotópica respectivamente.
La combinación de ambos tipos de células se
produce en situaciones de penumbra (estadio
mesópico: rango de 0,01 a 10 lx y de 0,003 a 3
cd/m2 aprox.), permitiendo todavía distinción de
colores pero con menor nitidez que en la visión
fotópica (Colombo y O’Donell, 2006; Ishida,
2002; Jacobs, 2004; Middleton y Mayo, 1952;
Schubert, 2006: 275-291; Shin et al., 2004). La
percepción del arte rupestre se basa, en última
instancia, en el contraste entre el color de la
figuración (sus matices y detalles) y el color del
soporte sobre el que es plasmado; en lo que
también se incluyen los grabados, ya que el
ángulo de incidencia de la luz marca la distinción
del relieve a distancia respecto al resto de pared
(Pastoors y Weniger, 2011). En este trabajo
asumimos, como medida orientativa, que las
representaciones artísticas requieren de un
sistema de iluminación capaz de aportar, al
menos, una E = 2 lx y de generar una L = 1
cd/m2 para contar, dentro de una visión
mesópica, con un mínimo grado de visibilidad.
En una primera fase de estudio, nos hemos
aproximado a la iluminación artificial
experimentalmente, aplicando la metodología a
un caso de estudio ajeno al arte rupestre
(Maximiano y Barcia, 2014). Con ello hemos
calibrado expectativas y límites, obteniendo una
serie de modelos en los que la simulación de
parámetros lumínicos nos ha permitido entender
a grandes rasgos la propagación de la luz en el
espacio. Así pues, hemos simulado diferentes
combinaciones entre cantidad de fuentes
emisoras, intensidades y distancias, obteniendo
varias soluciones posibles que describen el
comportamiento lumínico y alcanzando algunas
implicaciones. Para esto hemos generado una
reconstrucción 3D de un pequeño abrigo
cárstico de fácil acceso y arqueológicamente
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estéril,
pero
que
reproduce
algunas
características de los casos arqueológicos (zonas
lisas, grietas, relieves que pueden dar volumen a
las pinturas...). En una segunda fase hemos
trabajado sobre un caso arqueológico: dos
paneles ubicados en la Galería Inferior de La
Garma (Omoño, Cantabria) (Maximiano et al.,
en prensa). Esta cavidad cárstica fue ocupada
durante el Paleolítico Superior cuyo acceso
principal quedó sellado tras el colapso
estructural de la apertura, impidiendo todo
proceso de sedimentación y reduciendo las
alteraciones tafonómicas (Arias et al., 2001;
Ontañón, 2003). En este sitio se han conservado
multitud de evidencias arqueológicas, entre las
cuales existe una cantidad significativa de
muestras de arte parietal de diferentes
cronologías. Los conjuntos que aquí tratamos
son dos: un panel con figuración zoomorfa
sobre una pared con fisonomía abierta, sin
elementos reflectantes cercanos (Zona IV del
sitio, cercano a suelos de ocupación); y otro con
representación de manos en un espacio cerrado,
donde la cavidad y las paredes cercanas ejercen
de reflectantes (Zona IX) (Fig. 4).
Fig. 4 – Casos de estudio. Figuración zoomorfa de Zona
IV (izquierda), panel con manos de Zona IX (derecha).
Extensión de los paneles analizados en rojo, paneles
adyacentes en verde.
En este caso contamos con un modelo digital
completo de la Galería Inferior realizado con
láser escáner, mientras que en el caso
experimental hemos aplicado fotogrametría. De
cualquier modo ambos se insertan del mismo
modo en el flujo de trabajo implementado (Fig.
5):
1) captura de geodatos,
2) reconstrucción virtual y evaluación del
modelo,
3) simulación y renderizado de escenas.
En la captura, destinada a la reconstrucción
virtual del abrigo, hemos escogido la
fotogrametría por las ventajas que comporta. A
diferencia de los actuales sistemas láser-escáner y
de estación-total, el SFM (structure from motion) se
ha convertido en un proceso de alta calidad,
rápido y preciso, capaz de controlar las
desviaciones y errores. A su vez, es económico y
relativamente sencillo de usar para recomponer
gran variedad de objetos y superficies a escala a
partir de series fotográficas, permitiendo
exportar fácilmente el resultado con su textura
original a programas de análisis y edición 3D.
Actualmente la fotogrametría cuenta con una
aplicabilidad
arqueológica
suficientemente
madura, tanto en trabajos de excavación como
en la documentación de cuevas y arte rupestre
(Cabrelles y Lerma, 2013; Lerma et al., 2010,
2013; Stal et al. 2014). Así pues, consideramos
que la fotogrametría es un recurso óptimo para
tratar la problemática propuesta, ya que permite
enfrentar la dimensión espacial de este caso de
una forma global al digitalizar el objeto de
estudio en su totalidad (morfología y texturas) y
con la precisión suficiente (Domingo et al.,
2013). En la obtención del modelo se ha
empleado el software Agisoft Photoscan (v.1.0.4),
por un lado, y MeshLab (v.1.3.3) y Blender (v.2.71)
por otro para gestionar datos y corregir posibles
distorsiones iniciales tanto del caso experimental
como del arqueológico. Tras generar el modelo,
hemos
simulado
paramétricamente
la
iluminación en un ambiente de oscuridad total
ubicando fuentes emisoras de diversa intensidad
en distintas posiciones, valiéndonos del
programa 3ds Studio Max 2013 de Autodesk
(motor render: Mental Ray). Para evitar una
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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difusión isotrópica de la luz hemos optado por
crear un pequeño plano de 4 X 4 cm bajo la
fuente de emisión; esta arbitrariedad se debe a
que el F de las lámparas no es emitido
esféricamente, sino que el propio dispositivo y el
agente que lo sostuvo dificultan o impiden que
éste alcance cotas más bajas que la lámpara y
lugares que estén detrás del propio agente (Fig.
3, boceto 10). Además de renderizar el tipo de
iluminación deseada y obtener una presentación
visual del contexto, también hemos visualizado
analíticamente el gradiente espacial de la luz y el
patrón de propagación e intensidad con que es
iluminada cada extensión de la superficie
receptora (roca). Esto nos facilita la
comparación del producto virtual con los
márgenes de visibilidad tolerados por el ojo
humano (aquí: E = 2 lx , L = 1 cd/m2).
las pruebas se han ubicado a una distancia (d) de
0,5 y de 1 m respecto a la superficie rocosa que
pretendemos iluminar. Asimismo, hemos dado
dos intensidades posibles a las emisiones de cada
prueba: 1 cd y 0,3 cd (ver Maximiano et al., en
prensa). De esto hemos obtenido varias
combinaciones de posibles soluciones para cada
caso de estudio, de las que también hemos
obtenido el gradiente de luz, representándolo en
escala logarítmica para aumentar los detalles.
Escala gráfica orientativa: 1 m en cada eje (x-y-z)
dividido en dos partes.
Así pues, la iluminación generada por una sola
fuente de I = 0,3 cd es significativamente baja,
en el mejor de los casos (d = 0,5 m) obtenemos
E < 2 lx , L < 0,8 cd/m2 en una extensión de
pared menor a 1 m2. De esto inferimos que el
uso de lámparas con la intensidad propuesta por
S. A. Beaune (1987a) debió realizarse a muy
escasa distancia de las representaciones artísticas
(menos de 0,5 m). En cambio, el resultado de
una sola fuente de I = 1 cd es más alto,
aportando valores de E > 2,5 lx y L > 1 cd/m2
(en d = 0,5 m) sobre extensiones de pared de 1
m2 aprox. Sin embargo esta capacidad
iluminativa se reduce significativamente cuando
se posiciona en d = 1 m, sin mejorar demasiado
los resultados obtenidos en 0,3 cd. De esto
extraemos que una lámpara de intensidad similar
a una vela de cera debió usarse a 1 m de la pared
como máximo (Fig. 6).
Fig. 5 – Esquema de trabajo.
4. RESULTADOS
Si realmente fueron utilizadas para ello, ¿cómo
debió incidir la luz emitida por lámparas de grasa sobre
el arte rupestre? Tanto en el caso experimental
como en el arqueológico hemos realizado
pruebas para observar el comportamiento de
una sola fuente aislada y otras con dos fuentes
separadas entre sí por 1,5 m para observar su
complementación (según la Ley de adición). Todas
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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Fig. 6 – Caso experimental, escena renderizada con una
sola fuente: apariencia realista (arriba), gradiente de
iluminancia (medio) y gradiente de luminancia (abajo).
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Para comprobar parte de los grados de libertad,
hemos hecho dos pruebas situando dos fuentes
de luz de la misma intensidad (1 cd) a una
interdistancia de 0,2 m y 1,5 m. Si comparamos
los resultados obtenidos observamos que la
suma de intensidades separadas por 1,5 m no
supone un cambio significativo en la
iluminación, por lo que para que esto ocurriera
deben estar más cercanas entre sí. No obstante
sí permiten iluminar de forma constante una
extensión de pared aproximada de unos 3 m2
(Fig. 7). Esto viene a redundar en lo ya dicho: si
bien las intensidades de 1 cd aportan más
libertad de movimiento, su uso sigue siendo de
corto alcance: localización a no más de 1 m de la
pared y, si se quiere aumentar la capacidad
lumínica, dos o más lámparas no deberían distar
más de 0,4 m entre sí.
hay diferencias significativas en la cantidad de
espacio iluminado. Por lo que, a pesar de las
carencias del modelo en cuanto a propiedades
materiales del entorno recreado y de las
imágenes tomadas directamente y sin ningún
tratamiento (ver discusión), concluimos que el
modelo y la simulación se ajustan lo suficiente a
la realidad como para poder realizar una
propuesta aproximada (Fig. 8).
Fig. 8 – Contraste experimental entre intensidades reales
y simuladas: vela de cera (1 cd) a 0,5 m de la superficie
rocosa (arriba) y a 1 m (abajo).
Fig. 7 – Caso experimental, escena renderizada con dos
fuentes: 0,2 m de separación (columna izquierda) y 1,5
m (columna derecha). Gradiente de iluminancia (medio)
y gradiente de luminancia (abajo).
En el caso arqueológico encontramos valores
similares, si bien se puede observar cómo el tipo
de espacio condiciona un mayor o menor grado
de iluminación. El resultado de la Zona IV
(espacio abierto: Fig. 9 y 10) se asemeja al ya
visto en el caso experimental (Fig. 6), mientras
en la Zona IX (espacio cerrado: Fig. 11) las
limitaciones fruto de situar las fuentes de luz en
d = 1 m se ven compensadas por la reflectancia
(E > 2 lx , L > 1 cd/m2 en una extensión de
pared de unos 2 m2), proporcionando mayor
iluminación que en los espacios abiertos. Del
ejemplo de la Zona IX inferimos que, dadas las
limitaciones de estos dispositivos, la interacción
con los elementos circundantes puede ser un
factor importante a la hora de incrementar los
grados de libertad durante la acción de iluminar.
Si comparamos la intensidad simulada (1 cd) con
la real (una vela de cera), comprobamos que no
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Fig. 9 – Caso arqueológico (Zona IV), escena
renderizada con una sola fuente: apariencia realista
(arriba), gradiente de iluminancia (medio) y gradiente de
luminancia (abajo).
Fig. 11 – Caso arqueológico (Zona IX), escena
renderizada con dos fuentes: apariencia realista (arriba),
gradiente de iluminancia (medio) y gradiente de
luminancia (abajo).
5. DISCUSIÓN
Fig. 10 – Caso arqueológico (Zona IV), escena
renderizada con dos fuentes: apariencia realista (arriba),
gradiente de iluminancia (medio) y gradiente de
luminancia (abajo).
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El procedimiento y los resultados que aquí
presentamos son una primera aproximación a un
problema arqueológico definido: la necesaria
iluminación de ambientes oscuros para hacer
posible las actividades de producción y
visualización de arte rupestre. De este modo
pretendemos articular las posibilidades que
ofrece la tecnología actual con los objetivos
ulteriores de la investigación arqueológica, esto
es, la interpretación social del registro. Si bien
asumimos que los productos digitales obtenidos
contienen limitaciones técnicas (cámaras
fotográficas no especializadas, el modelo 3D no
posee la máxima resolución, ambos modelos
digitales se han obtenido a partir de una sola
técnica en vez de combinarse, la digitalización
hecha por escáner no incluye texturas, etc.),
también es cierto que los resultados son
prometedores en términos de inferencia
arqueológica, abriendo la posibilidad de
perfeccionar el proceso hacia modelos mucho
más precisos (ver Cabrelles y Lerma, 2013). De
igual modo, en el actual nivel de desarrollo, no
contamos (aún) con datos sobre las propiedades
materiales de las paredes y los pigmentos, por lo
que los efectos derivados de ello no han sido
tratados
en
profundidad
(reflectancia,
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Virtual Archaeology Review
transmitancia y absorción de luz por parte la
pared rocosa). A lo que debe sumarse la
apariencia final de las texturas, tomadas
mediante fotografía bajo una necesaria
iluminación que puede introducir ciertas
diferencias en la apariencia posterior
(limitaciones inevitables en la captura de
geodatos). A pesar de ello, consideramos que
este trabajo puede sentar un precedente para una
nueva perspectiva en el estudio del arte rupestre
a través de medios virtuales, e incluso, para la
puesta en valor y difusión del patrimonio.
Asumimos también que la flexibilidad de los
resultados obtenidos se debe a un componente
de incertidumbre, inherente a la problemática y
que hemos tratado de controlar. Frente a otros
casos, donde sí existen emplazamientos fijos de
las fuentes emisoras (ver Medina et al., 2012),
nuestro trabajo realiza una exploración de los
límites probables que auto-impone la luz, dado
el medio de producción de la misma (lámparas)
y las características de la superficie sobre la que
incide (relieve, posibilidad de reflectancia, etc.).
A partir de los resultados de múltiples
simulaciones con distintas configuraciones,
proponemos
algunas
consideraciones
e
hipótesis:

una sola lámpara genera suficiente luz para
realizar tareas de producción y
visualización, sin embrago solo es eficiente
a cortas distancias. La combinación de
dispositivos mejora las posibilidades, aún
así es un instrumento limitado. No
consideramos que sea un instrumento
eficaz a distancias mayores de un 1 m (la
interacción a corta distancia puede
vincularse al contexto social: ver Clottes,
2008).

la parcialidad de algunas pinturas y
grabados podría no ser un output
tafonómico, sino parte del producto
original; es decir, que los restos
observados son muy poco dependientes
de sus circunstancias de conservación y
están más relacionados con la intención
creativa de los agentes que las produjeron
y visualizaron. Esto quedaría confirmado
si lo que la investigación considera una
“ausencia por baja preservación” en
realidad está provocando algún efecto
visual a la representación artística en el
momento de su visionado (ver ejemplo en
Devlin et al., 2002).

la capacidad de las lámparas genera una
iluminación que imposibilita visualizar
simultáneamente grandes superficies a
menos que se emplee una gran cantidad
de ellas. La visualización de las pinturas
pudo hacerse de manera “fragmentada”;
es decir, la posibilidad de alumbrar los
motivos artísticos condiciona cuántos de
ellos pueden ser vistos al mismo tiempo,
lo que puede condicionar la lectura de los
paneles de arte rupestre.

de la posible interacción agentes-luz-arte
extraemos la siguiente hipótesis. Si el
mismo agente visualiza y sostiene una o
dos lámparas a la vez, su rango de visión
se reduce a unos 2 ó 3 m2 según el caso,
ergo la persona no podrá observar todas
expresiones artísticas que alberga la pared
si éstas se extienden más allá de ese campo
de visión. Del mismo modo, si una
persona pudiera observar una extensión
más grande o varios motivos separados
por más de 2,5 m aprox., esto significa que
un segundo agente ilumina mientras el
primero mira desde cierta distancia. Estas
dos deducciones pueden derivar en dos
posibles tipos de visualización: “directo” o
“indirecto”. En el primero, el agente es
independiente a la hora de combinar los
motivos que pretenda ver (acción de
visualización individual); en el segundo
caso, la visualización depende de la
combinatoria que realice un segundo (o
más) agentes involucrados en un juego de
roles comunicativos (acción de consumo
colectivo).
Las propuestas anteriores son el resultado de la
comparación y un análisis cuantitativo de
diversas escenas renderizadas; la formulación de
hipótesis deja ya entrever el potencial del análisis
virtual de la dimensión espacial. Así, surgen dos
posibilidades opuestas: la capacidad de iluminar
una superficie de poca extensión versus una gran
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extensión. La primera podría ayudar a aislar las
representaciones de un conjunto mayor según la
iluminancia recibida (por ejemplo: extensión
que, como mínimo, esté iluminada por 2 lx o
que desprenda 1 cd/m2); en tal caso, los
resultados podrían incluirse como apoyo de
estudios interpretativos posteriores. Las
limitaciones que imponen los medios de
iluminación respecto a la segunda posibilidad
permitirían, o bien descartarla, o bien proponer
comportamientos complejos para la producción
y visualización: cuántas personas son necesarias
para sostener lámparas, si existen posibles
puntos de apoyo, tipos de acciones, etc. De
cualquier manera las aportaciones son
significativas y sustancialmente integrables en un
enfoque holístico que trate de explicar el arte
rupestre
desde
todas
sus
facetas.
AGRADECIMIENTOS
Agradecemos al Dr. Pablo Arias (IIIPC, UC) y al Dr. Roberto Ontañón (IIIPC, MUPAC), directores
del Complejo Arqueológico de La Garma, su predisposición y colaboración. Este artículo forma parte
de una línea de investigación emergente y propia que aún no está consolidada, por lo que las
deficiencias y errores son exclusivamente de los autores de este artículo. Contacto:
[email protected] (C. B.)
[email protected] (A. M.)
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Nuove proposte ricostruttive per una rilettura critica della
documentazione archeologica su Siracusa in età greca
Nueva propuesta reconstructiva para una relectura crítica de la
documentación arqueológica de Siracusa en época griega
New reconstructive proposal for a critical reading of the
archaeological documentation of Syracuse in Greek times
Fabio Caruso, Francesco Gabellone, Ivan Ferrari, Francesco Giuri
Institute of Archaeological and Monumental Heritage (Lecce - Catania, Italy)
National Research Council
Resumen
La reconstrucción de un monumento antiguo está fuertemente influenciada por las lagunas de información,
la transcripción incorrecta de las fuentes, las traducciones erróneas y en general las interpretaciones
subjetivas que pueden afectar drásticamente al resultado final, generando diferencias significativas entre
unas reconstrucciones y otras. Este trabajo tiene como objetivo presentar los resultados de un estudio
llevado a cabo para la reconstrucción filológica de algunos monumentos de la Siracusa griega, tratando de
resaltar la contribución específica de la arqueología en los procesos de interpretación, con el fin de
proponer una presentación eficaz dirigida a un target específico de turistas. Siguiendo este enfoque se ha
reconstruido el Templo de Apolo, el conjunto monumental de la Piazza Duomo y el Teatro griego, tratando
de dar una salida de pantalla adecuada para consultas efectuadas desde smartphones y coherentes con los
objetivos generales del proyecto "PON Energy Smart City". Este proyecto implica un enfoque "inteligente"
para visitar Siracusa, centrándose principalmente en la fruición para la adopción de tecnologías basadas en
la Realidad Aumentada, la visión de los monumentos de puntos inusuales y la visita virtual multimodal de
los puntos de interés. Se desprende de este estudio, la nueva fisonomía de aquellos monumentos que, por
diversas razones, se han representado en los últimos años de diferentes formas, muchas de ellas
irreconocibles entre si a pesar de trabajar sobre los mismos elementos. Gracias a la tecnología de
restitución basada en imágenes de 3D fue posible integrar las partes perdidas de algunos elementos
arquitectónicos y escultóricos que prácticamente se trasladaron a su posición original, lo que permite una
lectura dinámica que combina el verdadero aspecto con lo virtual.
Palabras Clave: RECONSTRUCCIÓN VIRTUAL, ANASTILOSYS VIRTUAL, SIRACUSA, REALIDAD
AUMENTADA
Abstract
Lo studio ricostruttivo di un monumento antico risente fortemente di lacune informative, errata trascrizione
delle fonti, errata traduzione o peggio ancora, di interpretazioni soggettive che possono compromettere
drasticamente il risultato finale, portando a ricostruzioni anche notevolmente diverse tra di loro. Questo
lavoro vuole presentare i risultati di uno studio ricostruttivo condotto filologicamente su alcuni monumenti
di Siracusa in età greca, cercando di evidenziare il contributo specifico dell’archeologia virtuale nei
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processi interpretativi, al fine di proporre una presentazione efficace rivolta ad un target specifico di turisti.
Seguendo questo approccio sono stati ricostruiti il Tempio di Apollo, il complesso monumentale di piazza
Duomo ed il Teatro greco, cercando di fornire output di visualizzazione che fossero adeguati ad una
consultazione da smartphone e coerenti alle finalità generali del progetto “PON Energia Smart City”.
Questo progetto prevede un approccio “smart” alla visita di Siracusa, privilegiando principalmente logiche
di fruizione efficiente on-site grazie all’adozione di tecnologie basate sulla Realtà Aumentata, la visione dei
monumenti da punti inusuali e la visita virtuale multimodale dei punti di interesse. Emerge da questo studio
la nuova fisionomia di quei monumenti che, per motivi diversi, sono stati rappresentati negli anni in forme e
modi del tutto differenti, tali da rendere a volte irriconoscibili le diverse ricostruzioni dello stesso oggetto.
Grazie alle tecnologie di restituzione 3D basate sull’immagine è stato possibile integrare le parti mancanti
di alcuni elementi architettonici e scultorei che, ricollocati virtualmente nella posizione originaria,
permettono una lettura dinamica che combina l’aspetto reale con quello virtuale.
Key words: VIRTUAL RECONSTRUCTION, VIRTUAL ANASTILOSYS, SYRACUSE, AUGMENTED
REALITY
1. INTRODUZIONE
Attraverso uno studio sistematico, ‘tracciabile’
nella sua evoluzione, possibilmente ‘trasparente’
ed intelligibile, l’archeologia virtuale si propone
di consegnare al pubblico dei risultati
interpretativi su monumenti ed opere d’arte la
cui figuratività sia stata danneggiata o
compromessa. In questo processo di studio,
tutte le informazioni emerse dalle diverse
discipline della ricerca archeologica convergono
in un “modello di conoscenza” che viene
identificato come ‘sintesi’ dei dati raccolti. Come
spesso accade però, lo studio ricostruttivo di un
monumento antico risente fortemente di lacune
informative, errata trascrizione delle fonti, errata
traduzione o peggio ancora, di interpretazioni
soggettive che possono compromettere
drasticamente il risultato finale, portando a
ricostruzioni anche notevolmente diverse tra di
loro. Certamente questo è un problema molto
sentito dalla comunità di studiosi, ma lo è forse
ancora di più per quella folla di turisti che spesso
si trovano di fronte soluzioni ricostruttive
talmente diverse tra loro da indurre
disorientamento e sfiducia, soprattutto nei
confronti di quello che viene definito
“approccio scientifico” o “filologico”. Questo
accade naturalmente ogniqualvolta le nuove
conoscenze acquisite forniscono nuove chiavi di
lettura, oppure quando, come nel nostro caso,
uno studio su base 3D permette di rappresentare
dinamicamente i particolari architettonici, con
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risultati raggiunti in minor tempo e con una
maggiore precisione rispetto ai sistemi
tradizionali. Per questi motivi, grazie ad una
importante occasione di lavoro nata nell’ambito
del progetto “PON Energia Smart City”, è stato
possibile riprendere vecchi studi e recuperare
una cospicua quantità di frammenti archeologici
conservati nel museo Paolo Orsi, per procedere
ad una ricostruzione filologica che utilizza
proficuamente le nuove tecnologie ed evidenzia
il contributo specifico dell’archeologia virtuale
nei processi interpretativi, al fine di proporre
una presentazione efficace rivolta ad un target
specifico di turisti.
2.
VERSO
UNA
PROPOSTA
RICOSTRUTTIVA DELL’OIKOS DI PIAZZA
DUOMO
L’archeologo coinvolto nel processo di
visualizzazione digitale di un contesto antico
deve necessariamente confrontarsi con due
opposte pulsioni. Da una parte l’approccio
prudenziale e iper-filologico tipico della sua
formazione consiglia di limitarsi ai soli dati certi
e inoppugnabili, preferendo un linguaggio
neutro per la restituzione delle parti delle quali
non sopravvive alcuna evidenza archeologica;
dall’altra, soprattutto quando si lavora su
evidenze archeologiche estremamente labili o del
tutto assenti e che tuttavia “devono” essere
visualizzate – o per la loro importanza intrinseca
21
Virtual Archaeology Review
o perché riferibili a realtà chiaramente registrate
nelle fonti letterarie – si è tentati di cedere con
eccessiva
disinvoltura
al
criterio
dell’approssimazione e dell’analogia.
(dell’alzato, che doveva essere in mattoni crudi e
legno, e del tetto, probabilmente stramineo, non
rimane ovviamente traccia alcuna) è sembrato
giusto tentare una ricostruzione ideale dell’oikos,
non solo per la sua importanza capitale nella
storia di Siracusa ma anche per proporre una
versione “plausibile” delle caratteristiche di base
di una costruzione di età tardo-geometrica. È
indubbio infatti che il pubblico non specialista,
laddove vengono indicati i resti di un edificio
sacro greco, è portato a ricostruire mentalmente
le forme di un
tempio classico: la
visualizzazione in realtà aumentata dell’oikos
circondato dagli edifici barocchi di Piazza
Duomo mira proprio a scardinare, grazie
all’innegabile contrasto, questa prospettiva
distorta, proponendo peraltro in una sola veduta
d’insieme i prodromi e gli esiti della storia
dell’architettura sacra d’Occidente.
Figure 1-2: Oikos di piazza Duomo, ricostruzione
Durante il lavoro svolto dal gruppo IBAM-CNR
attorno ad alcuni importanti monumenti di
Siracusa antica nell’ambito del progetto Smart
Cities in più occasioni ci si è trovati nella
necessità di cercare un punto di equilibrio fra
queste due opposte tendenze. Ci soffermeremo
in particolare sull’oikos di piazza Duomo e, più
oltre, sull’edificio scenico del teatro greco in età
ellenistica.
Proprio nel punto più alto dell’isola di Ortigia,
l’attuale piazza Duomo, gli scavi degli anni
Novanta del secolo scorso hanno portato alla
luce le tracce di fondazione di un oikos, un
edificio monocellulare nel quale va riconosciuto
il primo luogo di culto della colonia, databile
ancora alla fine dell’VIII sec. a.C.. La pianta
dell’oikos è stata riportata sulla pavimentazione
moderna della piazza (insieme a quella del più
ampio tempio che ingloberà l’edificio in un
secondo momento) proprio per conservare
memoria di quella che si può considerare la più
antica costruzione sacra della Sicilia greca finora
nota. Nonostante la labilità delle tracce
Figura 3: Oikos di piazza Duomo nell’ambiente in AR
Per la ricostruzione dell’edificio non si poteva
fare diversamente che ispirarsi ai modellini
votivi di casa/tempio del periodo geometrico e
arcaico giunti fino a noi. In particolare si è
tenuto presente il celebre modellino restituito
dall’Heraion di Argo, non perché sia uno dei più
completi ma perché è sembrato il punto di
riferimento più pertiente: è infatti ormai un dato
acquisito della ricerca archologica che le prime
generazioni di coloni siracusani
furono
fortemente influenzate dalla cultura di Argo,
come dimostrano, ad esempio, alcuni crateri
figurati locali, modellati su prototipi argivi,
utilizzati come cinerari nelle sepolture delle più
antiche élites cittadine; ed è proprio da questi
vasi che sono stati ricavati alcuni elementi grafici
per la decorazione dell’alzato dell’oikos. L’edificio
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ricostruito risulta così certamente un’immagine
ideale, ma proiettata quanto più fedelmente
possibile sull’orizzonte culturale della Siracusa
tardo-geometrica.
3. REALTÀ
ON-SITE
AUMENTATA PER LA VISITA
Siracusa ha assunto, nell’ultimo decennio, una
vocazione all’innovazione urbana che si delinea
in un insieme di iniziative di crescita, sviluppo e
legalità, già in cantiere e in coesione con diversi
soggetti sociali ed imprenditoriali in ambito
locale. Il progetto “PON Energia Smart City”
prevede la creazione di percorsi di conoscenza
in un quadro complessivo di efficientamento
energetico su base urbana, che usa totem per il
digital signage, Wi-Fi ad alta velocità e sistemi
multimediali basati su mobile-App per una
fruizione on-site dei contenuti. In questo
contesto sono stati proposti output di
visualizzazione che siano adeguati ad una
consultazione da smartphone, privilegiando
principalmente logiche di fruizione efficiente onsite grazie all’adozione di tecnologie basate sulla
Augmented Reality. Queste consentono la
creazione di una sovrapposizione tra l’esperienza
reale e gli elementi informativi virtuali
(informazioni multimediali, dati geolocalizzati,
dati analitici, ecc.) in un ambiente nel quale gli
elementi multimediali che "aumentano" le
informazioni sulla realtà, possono essere
aggiunti in sovraimpressione e visualizzati
attraverso un approccio di “visione diretta”.
Esistono diverse modalità di visualizzazione in
modalità AR. La forma più classica prevede una
semplice sovrapposizione di informazioni
direttamente sull'oggetto inquadrato. Testi,
immagini ed altre informazioni compaiono
direttamente sull’oggetto inquadrato, ma in
alcune implementazioni di librerie grafiche è
possibile una sovrapposizione di modelli
tridimensionali semplificati che aiutino la
comprensione di strutture archeologiche
all'interno del tessuto urbano. L’idea di
agganciare modelli tridimensionali nell’ambiente
reale è stato da tempo sperimentato anche
nell’industria manifatturiera, nell’automotive,
nella moda e da tempo molti gruppi di ricerca
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stanno sviluppando soluzioni che permettano di
contestualizzare oggetti 3D direttamente nella
vista inquadrata da uno smartphone. L'uso di
queste librerie risente però fortemente dei limiti
computazionali
dei
diversi
device,
compromettendo, di fatto, la fruizione su molti
apparecchi scarsamente performanti. Una
soluzione a questo limite è data da una modalità
ibrida di AR, nella quale vengono mixate
ricostruzioni tridimensionali ultrarealistiche ad
alta resa in panorami VR sferici ad alta
risoluzione. Molti scettici ed amanti delle
tecnologie più performanti perdono di vista
queste vecchie soluzioni, ben supportate in
HTML5, dove l’aspirazione al tecnicismo cede il
passo all’efficacia comunicativa, alla facilità
d’uso e alla qualità di resa. L’idea alla base di
questa soluzione è molto semplice. Il modello
tridimensionale dell’edificio antico viene
collocato al centro del panorama sferico, avendo
cura di finalizzare questo processo attraverso la
ricerca di punti di aggancio rilevati a terra e
riportati nella scena 3D. Questi punti di
aggancio devono corrispondere esattamente a
quelli presenti nel panorama, che ruotando con
la camera imperniata sul baricentro della scena
VR, mostrerà l’oggetto 3D perfettamente
ancorato sulla scena reale. All'interno di questo
processo, particolare attenzione viene rivolta
all'illuminazione della scena ed alla realizzazione
di un set-up che ricrea le stesse condizioni
ambientali presenti nella ripresa fotografica reale
per
offrire
un
risultato
convincente,
perfettamente sovrapposto al sito.
Questa soluzione permette quindi di visualizzare
i vari monumenti nel loro contesto originario,
all’interno di una gestione "ottimizzata" ed
efficiente anche in condizioni ambientali
particolarmente complesse. Mi riferisco ad
edifici antichi sovrapposti a contesti urbanizzati,
dove l'adozione di un modello 3D semplificato,
senza ombre, radiosità e textures a bassa
risoluzione
comporterebbe
una
scarsa
integrazione ed una resa qualitativamente
inaccettabile. Senza considerare il non poco
rilevante problema degli oggetti collocati alle
varie profondità, che in parte obliterano la
ricostruzione ed in parte sono da questa nascosti
(Figura 8). In una scena di AR l’oggetto 3D
23
Virtual Archaeology Review
dovrebbe risolvere tutte queste problematiche,
che si aggiungerebbero a quelle non indifferenti
di calcolo in tempo reale. Nella soluzione
riportata in queste pagine, il modello
tridimensionale ricostruito viene integrato nel
tessuto urbano con una semplice mascheratura
che tiene conto dei diversi oggetti collocati in
profondità, tiene conto dell’illuminazione
globale e, non ultimo, del punto di vista
dell’osservatore.
Fig. 8: I templi di piazza Duomo da via Minerva in
AR
4. IL TEATRO GRECO DI SIRACUSA
Nell’area archeologica della Neapolis gli sforzi
maggiori si sono concentrati sul teatro greco, ed
in particolare, sulla restituzione dell’edificio
scenico in età ellenistica. Le strutture della scena
del grande teatro realizzato da Ierone II sono
quasi interamente scomparse: ad eccezione di
alcuni frammenti scultorei e architettonici, resta
soltanto una complessa serie di tagli e fori sulla
spianata rocciosa dove non sempre è possibile
distinguere fra le eventuali preesistenze e i
successivi interventi di età imperiale. Proprio a
causa della difficoltà di lettura, pur vantando il
teatro – fra i più celebri del mondo greco – una
vasta e tormentata letteratura, si può dire che
finora non è mai stata tentata una restituzione
grafica compiuta dell’edificio scenico. L’ipotesi
ricostruttiva realizzata muove dagli studi
condotti su edifici teatrali minori della Sicilia,
meglio conservati e, con ogni probabilità, ispirati
al grande teatro siracusano.
Figure 4-6: Immagini del Tempio di Apollo in AR
Figura 7: Il tempio di Apollo all’interno del temenos
Il proscenio era caratterizzato da pareti girevoli
intervallate da pilastri, mentre la scena vera e
propria prevedeva due ordini, dorico in basso,
ionico in alto, con pareti scandite da porte e
finestre. Nei parasceni, i due avancorpi ai lati
della scena, sono stati posizionate, debitamente
ricostruite, le preziose sculture architettoniche
recuperate in antico nell’area e oggi conservate
presso il museo archeologico Paolo Orsi di
Siracusa. In basso, ai lati delle aperture che dai
prosceni consentono l’acceso all’orchestra, sono
state collocate due coppie di Satiri-Telamoni,
sull’esempio della limitrofa ara di Ierone II,
elevata nello stesso periodo, dove è documentata
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la presenza di Telamoni ai lati dell’accesso alla
grande rampa processionale. L’altra scultura
conservata, la parte superiore di una MenadeCariatide, a differenza del Satiro, che forma
tutt’uno con il blocco alle sue spalle, è modellata
anche nella parte posteriore; non è quindi
pensabile che la statua fosse addossata ad una
parete. Ipotizzare una loggia a coronamento dei
parasceni dove collocare una coppia di Menadi
in asse con i sottostanti Satiri è apparsa la
soluzione più ragionevole, per quanto al
momento del tutto inedita in ambito teatrale.
Figure 9-10: I templi di piazza Duomo nell’antico tessuto urbano
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5.
RESTITUZIONE
BASATA
SULLE
IMMAGINI E RICOSTRUZIONE VIRTUALE
DEGLI ELEMENTI SCULTOREI DEL
TEATRO
Fino a poco tempo fa una delle fasi più critiche
del processo ricostruttivo di un monumento
antico era dato dalle difficoltà pratiche legate alla
restituzione dei suoi elementi scultorei.
Naturalmente non esistono particolari problemi
di restituzione indiretta di questi oggetti, ormai
un processo di routine per tutti coloro che si
occupano di rilievo. Il problema di fondo è
invece legato alle difficoltà pratiche di costo,
disponibilità di apparecchiature in facile
obsolescenza e permessi da ottenere per poter
concludere il lavoro entro tempi ragionevoli.
Spesso infatti, l’idea stessa di dover sottoporre
dei fragili reperti alla innocua luce di un laser
scanner in classe 1 scoraggia qualche direttore di
museo e spesso, anche con il contributo di una
patologica forma di gelosia possessiva, si finisce
per prolungare oltremodo i tempi di attesa, con
risultati che lascio immaginare. Negli ultimi anni,
invece, ogni gruppo di ricerca nel campo
dell’archeologia virtuale ha trovato nelle
tecnologie image-based una nuova modalità di
rilievo efficiente, low-cost e completo di textures
UVW. Una vera rivoluzione che, malgrado
qualche piccolo limite dovuto alla precisione
delle misurazioni, pone di fatto fine al problema
della riproducibilità veloce di oggetti
tridimensionali. In questo progetto questa
esigenza si è presentata più volte, in particolare
per le ricostruzioni degli acroteri angolari del
tempio di Atena e, soprattutto, per
Figura 11: Proposta ricostruttiva della scena del teatro greco di Siracusa
Figure 12-13: I frammenti di telamoni conservati presso il museo Paolo Orsi e la loro ricostruzione
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le sculture pertinenti alla scena del teatro greco.
In effetti, una ricostruzione plausibile
dell'edificio scenico del teatro greco di Siracusa
non sarebbe possibile se non si considerasse
correttamente l'importanza che gli elementi
scultori hanno assunto nell'ambito della
complessa
e
dibattuta
articolazione
architettonica dell'intera scena. È il caso dei due
busti di cariatidi e dei frammenti di telamone
rinvenuti durante gli scavi e attualmente
custoditi presso il Museo Archeologico Paolo
Orsi: lo stato frammentario, la mancanza delle
caratterizzazioni fisiognomiche ed il pessimo
stato di conservazione non consentono la piena
comprensibilità delle opere. Pertanto, a partire
da uno studio preliminare sostenuto da
pertinenti raffronti stilistici, sono state proposte
delle ricostruzioni virtuali delle parti scultore
andate perdute, in una operazione di ripristino
dell'unità figurativa che permette una loro
rilettura integrale all’interno del contesto
originario in cui erano collocate. Nello specifico,
per il rilievo 3D dei frammenti scultorei sono
state impiegate tecniche di restituzione low cost
a partire da foto, in grado di produrre modelli
digitali con un elevato livello di dettaglio, buona
accuratezza
geometrica,
fotorealismo
e
portabilità. Come evidenziato in precedenza,
questa scelta risulta enormemente flessibile e
facile da usare se confrontata con una
acquisizione da laser scanner, notoriamente non
proprio speditiva, con complesse procedure di
processing e movimentazione dell'attrezzatura.
Queste problematiche sono ancora più evidenti
con l’avvento degli scanner di ultima
generazione, i quali producono una enorme
quantità di punti in brevissimo tempo:
sicuramente una grande conquista tecnologica,
che però rischia di mandare in crash con facilità
anche computer di fascia alta. In questo studio
l'intero processo di restituzione 3D ha richiesto
solo una campagna fotografica con fotocamera
reflex digitale full frame ad alta risoluzione
(Canon 5D Mark II, 24 Mpx). Per le riprese
abbiamo mantenuto costante sia la lunghezza
focale (24 mm) che il passo di campionamento,
in modo da coprire l'intera superficie degli
oggetti e garantire un sufficiente overlapping
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delle immagini (circa 70-80%), condizione
indispensabile per ottenere il tracciamento dei
punti nello spazio e la loro conseguente
posizione in 3D.
I fotogrammi (in totale 60 scatti per scultura)
sono stati elaborati con il software Photoscan di
Agisoft, procedendo con l'allineamento delle
riprese, la creazione della nuvola di punti, della
mesh e l'elaborazione delle textures. Il software
utilizza algoritmi flessibili tali da garantire
l'orientamento delle foto anche in assenza delle
procedure classiche della fotogrammetria
digitale, vale a dire senza calibrare
preventivamente la camera e senza nessun
sostanziale apporto da parte dell’operatore nelle
fasi di orientamento.
Figure 14-15: I frammenti di menadi conservate presso il
museo Paolo Orsi e la loro ricostruzione
Tutte le operazioni sono quindi automatiche,
lasciando aperta la possibilità di impostare dei
parametri in funzione della qualità desiderata per
la definizione del numero dei poligoni e delle
dimensioni delle textures. I modelli 3D ottenuti
sono stati ottimizzati nel numero dei poligoni e
nella risoluzione delle textures per essere
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importati in software di modellazione senza
evidenti perdite di dettaglio. Per il ripristino delle
parti mancanti, nella prima fase sono state
utilizzate tecniche di modellazione poligonale
point-to-point e subdivision surfaces al fine di
controllare con precisione il processo di
creazione. Successivamente è stato opportuno
utilizzare tecniche di digital sculpting avanzata per
la caratterizzazione delle superfici, soprattutto
nella restituzione dei panneggi presenti su una
delle due cariatidi. Il texturing delle superfici è
stato realizzato con tecniche di pittura digitale
per la creazioni di mappature UV in grado di
simulare realisticamente i materiali e le cromie
originali.
RINGRAZIAMENTI
Un ringraziamento particolare alla dott.ssa
Gioconda Lamagna, direttrice del Museo
Archeologico Regionale “Paolo Orsi” di
Siracusa, per aver concesso il rilievo degli
elementi scultorei presentati in questo progetto
Figura 16: Ricostruzione del tempio di Apollo
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Modelado 3D para la generación de patrimonio virtual
3D modeling for the generation of virtual heritage
Francisco Díaz Gómez1, Josué Jiménez Peiró1, Amparo Barreda Benavent2, Bárbara Asensi Recuenco3,
Juan Hervás Juan4
1
2
AIDO. Laboratorio de Metrología Óptica. Paterna, Valencia. España
AIDO. Laboratorio de Imagen Híper-Espectral. Paterna, Valencia. España
3
AIDO. Departamento de Formación. Paterna, Valencia. España
4
AIDO. Visión Artificial. Paterna, Valencia. España
Resumen
El presente artículo se centrará en la generación de contenidos 3D virtuales asociados al patrimonio
cultural. La estructura principal del mismo se divide en dos partes bien diferenciadas: una primera centrada
en la generación de los contenidos 3D, analizando las tecnologías de medición 3D más utilizadas dentro del
patrimonio, las aplicaciones informáticas más importantes para la gestión de la información obtenida y la
generación de los contenidos de interés; y una segunda parte donde se expondrán dos casos prácticos que
mostrarán el potencial de las tecnologías, previamente explicadas, para el acercamiento del patrimonio
cultural, tanto al público en general como entre especialistas en particular, gracias al desarrollo de las
tecnologías de la información y comunicación.
Palabras Clave: MEDICIÓN 3D, PATRIMONIO CULTURAL, PROYECCIÓN LÁSER, PROYECCIÓN DE
PATRONES.
Abstract
The present article is focused on the generation of virtual 3D contents from cultural heritage. Its main
structure is divided in two well-defined blocks: the first one focused in the generation of 3D models,
analyzing the most used technologies of 3D measuring in the cultural heritage, the most important software
applications for the management of the 3D models obtained and the generation of the target contents; and a
second block for exposing two case studies showing potential of these technologies, previously shown, for
approaching the cultural heritage to both the general public and researchers, due to the development of the
information and communication technologies.
Key words: 3D MEASURING, CULTURAL HERITAGE, LASER PROJECTION, PATTERN PROJECTION.
1. INTRODUCCIÓN:
MODELADO
EL PATRIMONIO CULTURAL
3D
EN
La generación de contenidos virtuales 3D es una
herramienta muy extendida en el sector del
entretenimiento y la animación en general, así
como en determinadas áreas industriales pero, a
día de hoy, tiene poca incidencia dentro del
patrimonio cultural. A su vez, el mundo y la
sociedad actual tiende, cada vez más, hacia una
mayor globalización, y esta se está consiguiendo
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a través del mayor y mejor uso de las
herramientas TIC’s.
Mediante el uso de contenidos virtuales, el
patrimonio cultural puede dar un paso adelante y
embarcarse en igualdad de condiciones en la
nueva era de las TIC’s. Con los contenidos
virtuales 3D se puede conseguir mayor y mejor
difusión y marketing. El hecho de que se pueda
enlazar a una página web hace que, además, se
consiga una mayor difusión entre las nuevas
generaciones, más proclives a la adquisición de
información por este canal.
En el campo del patrimonio cultural, la
generación de contenidos virtuales, aparte de la
fotografía, se basa en la digitalización 3D.
Debido a la especial naturaleza de los objetos o
elementos que se inscriben dentro del
patrimonio cultural (fragilidad, alto grado de
deterioro, alta sensibilidad a agentes extraños,
etc.), a la hora de realizar el proceso de
digitalización sólo se pueden utilizar tecnologías
no invasivas ni destructivas, que aseguren su
integridad e inalterabilidad. Por lo que están
cobrando cada vez mayor importancia las
tecnologías de digitalización 3D basadas en
técnicas ópticas.
Los modelos 3D generados con estos sistemas
son el punto de partida de una gran variedad de
aplicaciones, entre las que destaca la
visualización 3D, que es en torno a la cual se
desarrolla el presente artículo.
2. TECNOLOGÍAS DE MEDICIÓN 3D
En la actualidad, las técnicas de medición 3D sin
contacto más empleadas en patrimonio son las
basadas en métodos ópticos. Entre estas
técnicas, destacan las de digitalización 3D
basadas en proyección de luz láser y de
proyección de franjas, también llamadas de luz
blanca estructurada.
En ambos casos, se trata de técnicas no
invasivas en las que, mediante la proyección de
un determinado patrón de luz sobre el objeto
que se desea medir y tras el análisis de la
información geométrica capturada, se generan
modelos de nubes de puntos 3D de alta calidad,
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con unos valores de resolución y de precisión
relativa (en función del volumen total del
modelo medido) muy elevados.
Estas nubes de puntos permiten realizar
mediciones sobre el modelo digital sin necesidad
de disponer de él físicamente, todo tipo de
pruebas y test virtuales, que realizados sobre el
modelo físico serían de carácter destructivo o
invasivo, simulaciones de todo tipo y fabricación
de facsímiles, que permiten obtener modelos
físicos con los que trabajar, preservando el
modelo original. Además, estos modelos de
nubes de puntos permiten generar aplicaciones
de visualización 3D, que son el eje del presente
artículo, de forma que se puede tener acceso a la
información del objeto original para aplicaciones
de presentación y acceso remoto de tipo
turístico y cultural.
Medición 3D por proyección de patrones
Los sistemas de digitalización por proyección de
franjas disponen de dos componentes básicos,
un proyector y una cámara. El primer
componente se encarga de proyectar un patrón
dinámico de franjas de luz y sombra (o de
blanco y negro). Este patrón, que varía de forma
en el tiempo, consiste en una secuencia de
franjas que cambian de espesor durante el
proceso de proyección.
El segundo componente del sistema, la cámara,
captura la deformación de las franjas al ser
proyectadas sobre la superficie del objeto a
digitalizar, obteniendo una secuencia de
imágenes de curvas. Mediante algoritmos de
análisis y reconstrucción de imagen, se
transforman las imágenes capturadas en nubes
de puntos con la información geométrica
superficial del objeto a digitalizar.
Además, estos sistemas permiten capturar la
información de color del objeto a digitalizar,
mediante la proyección de patrones RGB, de
forma que a cada punto geométrico, con una
terna de valores dimensionales, se le asocia una
segunda terna de valores de color RGB.
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(si no se requiere color) o ply, wrl o obj, entre
otros.
Figura 1. Esquema de un sistema de digitalización
El proceso de digitalización genera un modelo
de nube de puntos que, tras la realización de un
proceso de mallado, se convierte en un modelo
poligonal.
Este
modelo
poligonal
es
geométricamente idéntico al modelo de nube de
puntos, con la única diferencia de que, en el
modelo poligonal, los puntos están unidos entre
sí mediante triángulos, generando un modelo
continuo.
Para la obtención del modelo 3D completo del
objeto a digitalizar, se realizan diversas capturas
desde
diferentes
ángulos,
obteniendo
digitalizaciones de toda su superficie, tras lo cual
se procesa dicha información en software
específico, realizando las operaciones de
alineación y fusionado de dichas capturas. El
resultado de este paso es un único modelo 3D
con la información geométrica de todas las
tomas parciales de partida.
Una vez convertida toda la información de
capturas individuales en un único modelo, se
procede a la optimización del modelo obtenido,
realizando múltiples operaciones sobre el
modelo tales como aplicación de filtros, cerrado
agujeros (en el caso de que los haya y no sean
tan grandes como para requerir una captura
adicional) optimizan los polígonos en forma y
cantidad, etc., hasta obtener un modelo
poligonal hermético y limpio que represente al
objeto físico digitalizado.
Tras la optimización del modelo poligonal, el
último paso a realizar es el de exportar el
modelo 3D al formato requerido para la
aplicación posterior, que normalmente es STL
Figura 2. Esquema básico de trabajo, de la captura a la
malla
El principal inconveniente de los sistemas de
digitalización por proyección es el reducido
volumen operativo, restringido a uno o dos
metros, por lo que no son válidos para trabajar
con elementos de gran tamaño, como
yacimientos o elementos arquitectónicos. Sin
embargo, dentro del rango de trabajo en el que
son operativos, estos sistemas ofrecen
excelentes resultados en precisión y resolución,
pudiendo obtener precisiones globales del
modelo final de pocas décimas de milímetro en
la digitalización de objetos de tamaños de más
de un metro.
Estos sistemas, utilizados en combinación con
otros sistemas de apoyo, como fotogrametría,
guías de movimiento o marcadores ópticos,
pueden ampliar el rango de medición de los
objetos hasta un tamaño muy superior,
pudiendo llegar a digitalizar tamaños de hasta
unos diez metros.
Medición 3D por proyección láser
Los sistemas de digitalización 3D por
proyección de luz láser se dividen en dos grupos
fundamentales, en función de la metodología de
medición y las aplicaciones que pueden cubrir
cada uno: los sistemas de proyección de línea
láser, con un rango operativo similar al de los
sistemas de proyección de franjas, y los sistemas
de proyección de punto, utilizados para la
digitalización de grandes volúmenes.
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Los sistemas del primer grupo, basados en la
proyección de una línea de luz láser, son
esquemáticamente similares a los de proyección
de franjas. En ellos, se dispone de una fuente de
luz láser que proyecta una línea sobre el objeto a
medir que, mediante elementos mecánicos, barre
el objeto a medir, y una cámara que recoge la
deformación de dicha línea al proyectarse sobre
el objeto a medir. Mediante análisis de imagen
de la deformación de dicha línea según va
desplazándose sobre la superficie del objeto, y
teniendo parametrizado dicho desplazamiento,
se obtiene la información geométrica del objeto
a digitalizar.
El presente artículo se centra en los sistemas del
segundo grupo, basados en proyección de
punto, que son conocidos como escáneres láser.
En estos sistemas, la medición se realiza
proyectando un haz de luz láser puntual sobre la
superficie del objeto a medir, obteniendo la
distancia desde el sistema hasta dicho punto de
proyección.
Para la obtención de una nube de puntos de alta
densidad, el sistema de medida gira respecto a la
vertical, mientras que un espejo hace girar el haz
de luz láser que sale de la fuente, de forma que,
con estos dos giros, se cubre toda la esfera de
medición del sistema de digitalización.
Además, los sistemas de digitalización por
escaneado láser permiten realizar una lectura de
color de la escena escaneada, gracias a una
cámara fotográfica de alta resolución que llevan
incorporada, asociando coordenadas RGB al
punto geométrico medido, mediante la
proyección de las fotografías sobre la nube de
puntos capturada.
Al igual que los sistemas de digitalización por
proyección de franjas, la digitalización 3D de
grandes volúmenes mediante el escaneado láser
se realiza, de forma general, utilizando más de
una captura. En este caso, a cada captura se le
llama estacionamiento, y la unión y fusionado de
los diferentes estacionamientos, mediante
software específico, permite obtener el modelo
3D completo de la escena.
Como en el caso de la medición por proyección
de franjas, a partir de este modelo, y realizando
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tareas de optimización, se obtiene un modelo
3D completo que contiene toda la información
geométrica, y de color si se requiriera, de la
escena.
Existen dos tipos de sistemas escáner láser, en
función de la técnica utilizada para la medición
de la distancia desde el sistema al objeto: los
sistemas de tiempo de vuelo y los sistemas de
medición de fase. En el caso de los sistemas de
tiempo de vuelo, que son los analizados en el
presente artículo, la distancia del punto medido
al sistema de digitalización 3D se obtiene
midiendo el tiempo transcurrido entre la emisión
y la recepción, tras el rebote en un punto de la
superficie del objeto a digitalizar, del pulso de
luz láser emitido.
Distancia (D)
Transmisor
haz transmitido
Reloj
electrónico
haz reflejado
Receptor
Superficie
objeto
Figura 3. Esquema de un sistema escáner láser de
tiempo de vuelo
El principal inconveniente de este tipo de
sistemas radica en la baja resolución y precisión
que proporciona en la medición, en
comparación con los sistemas de corto alcance,
y que esta suele estar en torno a unos pocos
milímetros. Sin embargo, el rango de trabajo de
este tipo de sistema es superior a los cien
metros, por lo que el error relativo al volumen
de trabajo es reducido, lo que hace que dichos
valores de precisión y resolución sean más que
aceptables
para
muchas
aplicaciones
relacionadas con yacimientos y arquitectura.
Dados esos valores de precisión y resolución, y
teniendo en cuenta los rangos de volumen de
trabajo, este tipo de sistemas son muy útiles para
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la digitalización de escenas de tamaños a partir
de unos diez metros.
A pesar de ser tan diferentes las prestaciones y
rangos de trabajo de ambos tipos de sistemas de
digitalización, los de proyección de franjas y los
de escaneado láser, esto no significa que sean
sistemas excluyentes o incompatibles, ya que
dichas prestaciones los hacen complementarios,
cubriendo cada uno las aplicaciones que el otro
no puede alcanzar, por lo que el uso de ambos
es idóneo para la digitalización de escenas tales
como edificaciones antiguas con bajo relieves,
así como tipos de escultura, o cualquier tipo de
elemento de detalle que pueda poseer la
edificación.
3. POST-PROCESADO Y GENERACIÓN DE
ELEMENTOS VIRTUALES
Todo proceso de generación de modelos 3D
tiene dos fases bien diferenciadas, la primera de
ellas está dedicada a la captura de la información
geométrica y de color (si su captura fuera
necesaria), mediante el uso de sistemas de
digitalización 3D como los anteriormente
descritos, o bien sistemas basados en otros tipos
de tecnologías, y una segunda fase dedicada al
procesado de información obtenida, cuyo
objetivo es la generación de un modelo 3D
definitivo compatible con las aplicaciones
posteriores para las que ha sido generado. El
grado de dificultad y el coste en tiempo de esta
última dependerá tanto de la información de
partida, y por lo tanto de la tecnología
seleccionada para realizar la digitalización 3D,
como del objeto 3D entregable que se ha de
generar y la aplicación posterior para la que irá
enfocado.
El procesado de la información se divide en dos
partes, en la primera de las cuales se realizan las
tareas de alineación y fusionado de las diferentes
capturas realizadas, cuyo objetivo es la
generación de un modelo 3D único que
contenga toda la información geométrica (y de
color, si se ha realizado su captura). En la
segunda parte se realizan las tareas de postprocesado, tanto para la eliminación de errores o
información redundante como para la
optimización del modelo final de cara a
aplicaciones posteriores, y cuyo objetivo es
hacer que el modelo 3D final sea hermético y
esté listo para ser trasladado a la siguiente
aplicación.
Hay dos tipos fundamentales de presentación de
la información 3D, mediante visualización del
propio modelo o mediante el uso de vídeos. En
el primer caso, el objetivo final del procesado es
la generación de un modelo 3D de alta calidad
que, posteriormente, será visualizado mediante
un explorador web. En este caso, el propio
explorador web incorpora las herramientas de
visualización propias de un software 3D, como
son el zoom, el desplazamiento y el giro del
modelo, de forma que el usuario pueda ver
todos los detalles del mismo como si tuviera el
modelo delante.
Este tipo de aplicaciones son totalmente
interactivas y en ellas el usuario puede manipular
la visualización del modelo de forma totalmente
libre, centrándose en los detalles que desee. Este
método de presentación es útil para
visualización tanto de piezas de museo como de
lugares y entornos, como yacimientos o
edificaciones.
En el segundo tipo de presentación de la
información 3D, el objetivo final es la
generación de un vídeo o ruta de visualización,
cuyo contenido es un recorrido virtual sobre un
lugar o entorno, que puede ser una parte de un
museo, o una escena completa como un
yacimiento, una edificación, etc. Esta visita
virtual se realiza a través de programas de
edición de vídeo, en las que una cámara virtual
se va desplazando sobre una ruta definida sobre
el modelo 3D de la escena, mostrando todos los
detalles de interés, que se han definido
previamente a la generación de dicho vídeo.
En este tipo de visualizaciones se suele incluir
información gráfica, como comentarios o
imágenes, que se superponen al video y que
añaden información relevante a la escena, como
forma de complementar la visualización de la
escena.
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Este tipo de aplicaciones no son interactivas, ya
que se basan en la visualización de una ruta
predeterminada sobre el lugar seleccionado, de
forma que el usuario solo puede visualizar
aquello que se ha definido de antemano en la
elaboración del vídeo. Este método de
presentación es útil para la visualización de
lugares, como secciones completas de museos,
pero aunque se puede utilizar para la
visualización de elementos de museo como
esculturas o cuadros, no es la opción más útil, ya
que son elementos más pequeños y de mayor
detalle, por lo que es más interesante para el
usuario poder disponer de una aplicación que
permita al usuario interaccionar con la obra y
centrarse en los detalles que desee.
difusión y conocimiento de la cultura basado en
el uso de internet.
Dentro de este proyecto, una de las obras
seleccionadas para la realización de las tareas de
digitalización ha sido una escultura de la cultura
Tiahuanaco de Bolivia, tallada en piedra
andesita, con unas dimensiones aproximadas de
600x200x200 mm. El proceso de digitalización
3D de esta obra ha incluido la captura de color
de la misma, y ha sido realizada con un sistema
de digitalización 3D por proyección de franjas.
El resultado del proceso de digitalización 3D,
tras la realización de las tareas de postprocesado, ha sido una malla poligonal de un
tamaño aproximado de un millón de polígonos.
La principal ventaja de este tipo de aplicaciones
es que van centradas a modelos 3D de gran peso
(la digitalización de un entorno puede generar
modelos de varias decenas o incluso centenares
de millones de puntos), que en muchas
ocasiones no es manejable por los programas de
visualización habituales y solo se puede
visualizar en formato de video.
4. CASOS DE ESTUDIO
En este apartado se presentarán dos casos
prácticos, cada uno de ellos basado en la
medición 3D utilizando las dos tecnologías
desarrolladas en apartados anteriores, la
proyección de franjas y el escaneado láser de
largo alcance.
Proyecto MUSEUM 3.0
El primer caso práctico es el resultado de las
tareas desarrolladas dentro del proyecto
MUSEUM 3.0. Este proyecto, financiado por el
programa "Avanza Contenidos de Interés
Social" del Ministerio de Industria, Turismo y
Comercio de España, ha tenido como objetivo
el desarrollo de una aplicación digital interactiva
basada en TICs que posibilite la difusión y el
conocimiento del arte y la cultura de una forma
interactiva, como forma de impulsar el flujo y la
generación de contenidos digitales, así como la
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Figura 4. Obra física y modelo resultado de la
digitalización 3D de la escultura medida en el museo
arqueológico de Valencia.
Este modelo 3D ha sido utilizado como
elemento base para la generación de un archivo
de visualización 3D vía web, basado en el
formato X3D (que es una evolución del formato
VRML), visualizable a través de exploradores
web, sobre el que se pueden realizar operaciones
de visualización típicas de aplicaciones 3D como
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realizar zoom, girar y desplazar, en la propia
aplicación web del museo.
Proyecto ARCHEOMED
El segundo caso práctico mostrado se centra en
parte de las tareas realizadas dentro del proyecto
europeo ARCHEOMED, financiado por el
programa
ENPI-CBC-MED
“European
Neighbourhood and Partnership Instrument
Cross-Border
Cooperation
in
the
Mediterranean”, y cuyo objetivo es promover el
desarrollo y la interacción de las instituciones de
gestión de los yacimientos arqueológicos y las
autoridades culturales, garantizando un amplio
acceso de la población al potencial históricocultural del territorio, para lo cual se pretende
poner en valor yacimientos subestimados e
infravalorados "minor sites", a través del uso,
entre otros, de contenidos virtuales de tipo 3D.
Dentro de este proyecto, se pretende dar un
valor tecnológico añadido a través de la
realización de digitalizaciones 3D de yacimientos
arqueológicos y de la creación de recorridos
virtuales de estas digitalizaciones como
herramienta innovadora para promocionar y
revalorizar las áreas locales cercanas a estos
yacimientos.
datadas alrededor del siglo III-IV de nuestra era.
El área digitalizada ha sido de aproximadamente
625m2, obteniéndose un modelo final, tras el
proceso de optimización y de reducción, de seis
millones de puntos.
Figura 6. Nube de puntos de la terma del del
yacimiento de Vito Soldano.
Los trabajos de digitalización se llevaron a cabo
con un escáner láser de tiempo de vuelo, las
tareas de gestión y optimización de la nube de
puntos se realizaron con un software específico
para gestión de grandes nubes de puntos y el
recorrido virtual de alta calidad se realizó con un
programa
específico
de
animación y
renderizado, obteniéndose como resultado final
un video en HD para su difusión en la página
web del proyecto.
5. DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES
Figura 5. Nube de puntos del yacimiento de Vito
Soldano, en Sicilia.
Dentro del proyecto Archeomed, uno de los
yacimientos digitalizados ha sido el yacimiento
romano de Vito Soldano cerca del municipio de
Canicatti (Sicilia). El yacimiento corresponde a
los restos de unas antiguas termas romanas,
En el presente artículo se han mostrado los
resultados, obtenidos en diferentes proyectos, de
la generación de modelos virtuales para la
difusión del patrimonio cultural. La principal
ventaja de este tipo de aplicaciones es que
permite acercar dicho patrimonio a personas,
tanto profesionales como particulares, sin que
estas estén presentes físicamente en la
localización del mismo. De esta forma, en el
caso de los museos, se puede acercar su
contenido a personas que no se encuentran en la
ciudad del mismo y, en el caso de profesionales,
no necesitan desplazarse para realizar tareas de
investigación o análisis sobre el mismo.
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Protecto MUSEUM 3.0
Como resultado de las tareas de digitalización
3D llevadas a cabo dentro del proyecto Museo
3.0, se han obtenido modelos 3D virtuales de
diferentes obras de referencia, entre las que
destaca la estatua descrita en el presente artículo,
en apartados anteriores.
El desarrollo del proyecto ha derivado en la
generación de un directorio de almacenamiento
de modelos 3D. Dichos archivos son
visualizables a través de exploradores web
estándar, de forma que cualquier usuario puede
acceder a la información desde un punto
remoto, accediendo tanto a información
geométrica, con todo grado de detalles, como de
color. De esta forma, se puede hacer una
visualización virtual de la obra como si se
estuviera presente en el museo, sin necesidad de
estar presente en la ciudad.
Esto no implica una reducción de la afluencia de
público al museo, sino que va a permitir que
personas que no están en la ciudad del museo
puedan acceder al patrimonio que este posee, y
en el caso concreto de la obra mencionada,
permitirá llevar la obra y su historia a una mayor
cantidad de personas, gracias a la gran capacidad
de difusión que tiene hoy en día la red de
internet.
Proyecto ARCHEOMED
Como resultado de las tareas de digitalización
3D realizadas dentro del proyecto Archeomed,
se ha generado una base de datos inicial de
modelos 3D de las regiones participantes en el
proyecto.
modelos 3D virtuales de los yacimientos de tipo
"minor sites", que pretenden revalorizar, cultural
y económicamente, las regiones en las que se
encuentran. De esta forma, los modelos 3D de
los yacimientos digitalizados, y los videos
asociados, permitirán acercar al público mundial
en general, potencialmente turistas, los
yacimientos existentes e incrementar el interés
por estas regiones, ayudando a incrementar el
flujo de turismo.
De esta forma, los videos, repletos de
información complementaria mientras se
visualiza virtualmente el yacimiento, permitirán
tener un primer contacto entre el público en
general y el yacimiento, que llevará a una mayor
afluencia turística.
AGRADECIMIENTOS
Desde AIDO, se agradece su colaboración y
apoyo a los miembros de los consorcios
involucrados en las tareas realizadas dentro de
los proyectos, el Museo de Prehistoria de
Valencia en el caso del proyecto Museum 3.0 y
las universidades de Yarmuk, Al-Quds y Polo di
Agrigento en el caso del Proyecto Archeomed.
Desde AIDO, también se agradece al Ministerio
de Industria, Turismo y Comercio de España,
que ha financiado el proyecto Museum 3.0 a
través de su programa Avanza Contenidos de
Interés Social, y a la Unión Europea, que ha
financiado el proyecto Archeomed a través de su
programa
ENPI-CBC-MED
“European
Neighbourhood and Partnership Instrument
Cross-Border
Cooperation
in
the
Mediterranean”.
Como parte de la filosofía de dicho proyecto,
esto solo es el paso inicial hacia la generación de
REFERENCIAS
GRANERO Luis, DE GRACIA Vicente (2004): “Técnicas de digitalización tridimensional basadas en
luz estructurada” Proceedings del II Congreso Diseño, Tecnologías e Ingeniería de Producto. 5 -7 de
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GRANERO Luis, DÍAZ Francisco, DOMÍNGUEZ Rubén, Hervás J., et al (2009): “Application of
optical techniques in documentation and identification of archaeological rests: the case study of the
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Optical Measurement Systems for Industrial Inspection V, 66164B (June 18, 2007); doi:10.1117/12.726641
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PAGÉS Jordi, SALVI Joaquim, GARCIA Rafael, MATABOSCH Carles: “Overview of coded light
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SALVI Joaquim, PAGÉS Jordi, BATLLE Joan (2004): “Patern codification strategies in structures light
systems”. Patern Recognition 37 (2004).
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Torre de los Escipiones: de la interpretación a la divulgación
del patrimonio
Torre de los Escipiones: from interpretation to dissemination
of cultural heritage
Ferran Gris Jeremias, Joaquín Ruiz de Arbulo Bayona
Seminari de Topografia Antiga, Universitat Rovira i Virgili / Institut Català d’Arqueologia Clàssica,
Tarragona. España
Resumen
La Torre de los Escipiones es un monumento funerario turriforme situado a 6 km de la ciudad de Tarragona.
Aunque se encuentra incompleto, su buen estado de conservación lo convierte en un monumento
emblemático del territorio. Se trata de una construcción aislada en el paisaje, lo que propicia una cierta
incomprensión. Creemos que es necesario desarrollar una estrategia para contribuir a su divulgación. En
este caso entendemos la divulgación no sólo cómo la realización de una restitución hipotética del aspecto en
época romana sino también dar a entender la dimensión simbólica y social del mundo funerario romano y
como este se refleja en su arquitectura. Por otro lado, también se ha utilizado el caso de la Torre de los
Escipiones como ejercicio en el que se ha puesto a prueba la capacidad de la investigación científica en
conectar con la divulgación hacia el gran público. Es decir, desarrollar desde el propio grupo de trabajo la
secuencia gráfica en la que se demuestra el trabajo realizado: desde la documentación de los restos hasta el
análisis, la interpretación y la propuesta de restitución. De esta manera, no solo se consigue la divulgación
del monumento en sí, sino que también se demuestra como la ciencia contribuye al enriquecimiento cultural
de la sociedad.
Palabras Clave: ARQUEOLOGIA DE LA ARQUITECTURA, RESTITUCIÓN ARQUITECTÓNICA,
DIVULGACIÓN DEL PATRIMONIO.
Abstract
The Torre de los Escipiones is a tower shape monument 6 km away from the city of Tarragona. Although it is
incomplete, its good state of preservation makes it an iconic landmark of the area. It is an isolated
construction in the landscape, which favours a certain misunderstanding. We believe it is necessary to
develop a strategy to help its dissemination. In this case, the disclosure not only understood as the
reconstruction of an hypothetical appearance in Roman times but also to imply the symbolic and social
dimensions of Roman funerary world and how this is reflected in its architecture. On the other hand, the
Torre de los Escipiones has also been used as a study to test the ability of scientific research to connect with
the disclosure to the public. That is, to develop from the working group itself the graphic sequence in which
the work is shown: from the documentation of the remains to the analysis, interpretation and proposed
restitution. Thus, not only the disclosure of the monument itself is achieved, but also demonstrates how
science contributes to the cultural enrichment of society.
Key words: ARCHAEOLOGY OF ARCHITECTURE, ARCHITECTONIC RESTITUTION, DISCLOSURE
OF HERITAGE.
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1. INTRODUCCIÓN
La llamada “Torre de los Escipiones” es un
monumento funerario turriforme situado junto
a la actual carretera N-340, aproximadamente 6
km al noreste de la ciudad de Tarragona, la
antigua Tarraco, capital provincial de la
Hispania citerior. Se trata de una construcción
realizada en sillería con planta cuadrangular
(4,47 x 4,72 m) y una altura conservada de
aproximadamente 9 m levantada sobre una
suave colina de 14 m vecina a la playa y con
vistas lejanas a la ciudad de Tarraco. La tumba
consta de tres cuerpos superpuestos separados
por
molduras
y
cornisas
rematados
antiguamente por una cubierta piramidal hoy
perdida. En la fachada delantera, los relieves
estatuarios de dos Attis funerarios sostienen
una larga tabula superior conteniendo un
carmen epigráfico parcialmente conservado. En
el cuerpo superior, un nicho central contiene las
imágenes en relieve de dos personajes en
posición frontal y alzada. Se trata de un
monumento emblemático en la Arqueología e
Historia Antigua de la Península Ibérica. La
Torre de los Escipiones fue declarada
Monumento Histórico Artístico Nacional en
1926 (R.O. 28/07/1926, Gaceta 30/07/1926) y
está incluida en la lista de los monumentos
romanos de Tarraco reconocidos por la
UNESCO como Patrimonio de la Humanidad
en el año 2000.
En realidad, pese a su nombre tradicional, la
tumba no guarda ninguna relación con los
hermanos Cneo y Publio Cornelio Escipión,
imperatores de las primeras legiones romanas
llegadas al puerto de Kesse/Tarrakon en los
años 218 y 217 a.C., en los inicios de la segunda
Guerra Púnica. Ambos muertos en combate en
la Bética contra los cartagineses en el año 211
a.C. pero ninguna fuente antigua menciona que
ocurrió con sus restos. Tampoco con su hijo y
sobrino Publio Cornelio Escipión el joven,
conquistador de Carthago Nova en el 209 a.C. y
vencedor sobre Aníbal en la batalla de Zama.
La confusión surgió ya probablemente en el
Renacimiento a la hora de interpretar la
inscripción de la tabula, muy erosionada, en
cuya primera línea se leen las letras ORN. En
realidad, la transcripción epigráfica de este
carmen o poema fúnebre realizada por G.
Alföldy (RIT 921) acredita que se tata de la
frase ornate ea quae lingit opera... y no tiene
por tanto ninguna relación con el nomen
Cornelius. Se trata simplemente de un
monumentum, el gran sepulcro colectivo de
una familia privilegiada con propiedades en la
zona que escogió para su morada eterna el
lateral de la vía Augusta (cuyo trazado en este
sector sigue hoy en día de forma casi exacta la
actual carretera N–340) y que quiso proteger su
tumba con las divinidades funerarias del Asia
Menor. El uso de piedra local para su
construcción, el estilo de estos Attis funerarios
y la paleografía del carmen permite datar la obra
en los inicios del siglo I d.C.
Nos proponemos ahora con esta comunicación
presentar gráficamente el monumento al
público en general, sin perder en este tránsito el
rigor científico. De la misma manera que en el
discurso escrito de un estudio arquitectónico de
un monumento se suceden la descripción, el
análisis y la interpretación, queremos mantener
esta continuidad en el discurso gráfico. El
objetivo es darle al observador la posibilidad de
seguir visualmente el hilo argumental hasta la
reconstrucción del edificio, aportando los
recursos necesarios que le permitan reconstruir
mentalmente nuestra argumentación. En
particular el discurso técnico que sustenta la
restitución de los detalles arquitectónicos. De
esta manera nos acompañará en el análisis de
los restos conservados, en el estudio de la
tipología arquitectónica, en el estudio de los
elementos decorativos, de la inscripción
conmemorativa, etc., hasta alcanzar la
reconstrucción del aspecto que tendría en época
romana. Todo este soporte gráfico está también
destinado a explicar la originaria función del
edificio. Además de su obvio uso funerario,
recordaremos que la principal función de los
monumenta en la sociedad romana era asegurar
la memoria aeterna de los fallecidos
estableciéndose un diálogo entre sus imágenes,
situadas en sus sepulcros siempre con sus
nombres indicados y los viatores, viajeros de
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Figura 1. Izquierda: Foto del estado actual después de la restauración (F. Gris).
Centro: Malla de 200.000 caras resultado del proceso fotogramétrico (F. Gris).
Derecha: Modelo 3D texturizado en contraste con la parte desaparecida según nuestra restitución (F. Gris).
paso por las calzadas romanas flanqueadas por
las tumbas (AURIGEMMA, 1963; HESBERG et al.,
1987; HESBERG, 1994).
La historiografía de los estudios sobre la Torre
ha sido ya tratada de forma detallada en una
exposición realizada en el Museu Nacional
Arqueològic de Tarragona (MNAT) en 1993
(MASSO et al., 1993) y en un excelente trabajo
monográfico de J. Rovira y A. Dasca (ROVIRA
et al., 1993) que recoge y analiza las múltiples
actuaciones de todo tipo realizadas sobre el
monumento en los siglos XIX y XX recogidas en
el archivo de la Reial Societat Arqueològica
Tarraconense. Destacaremos que las primeras
descripciones de la torre se remontan a
mediados del siglo XVI con la mención detallada
de la misma por parte del abogado y anticuario
local, Lluís Pons d’Icart (1572), y con un
pequeño apunte o croquis gráfico de la misma
obra del pintor flamenco Anton Van den
Wyngaerde (TARRATS, 2004; REMOLÀ, 2007:
51–52, fig. 3). Siguieron diversos dibujos de
carácter menor hasta llegar a los dos magníficos
grabados con vistas románticas de la torre,
alzado de la fachada delantera y detalle del
carmen epigráfico incluidos en el libro de viajes
del conde Alexandre de Laborde editado en
París en 1806 (VALLS et al., 1974). Entrado ya el
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siglo XX ha de mencionarse el vaciado de todo
el interior del monumento por parte de la
Comisión de Monumentos como parte de unos
trabajos de refuerzo y consolidación realizados
con hormigón (BUTLLETI ARQUEOLOGIC,
1924: 272; cf. ROVIRA et al., 1993); trabajos
previos a su declaración como monumento
nacional en 1926. En el apartado de los estudios
hemos de citar el de C. Cid Priego (CID
PRIEGO, 1947) y sobre todo el trabajo
fundamental realizado en 1966 por Th.
Hauschild, S. Mariner y H. Niemeyer que
significó el primer estudio científico del
monumento realizado desde todas sus
vertientes: arqueológica, arquitectónica y
epigráfica (HAUSCHILD et al., 1966: 162–188).
2. DESCRIPCIÓN Y ANÁLISIS DEL
ESTADO ACTUAL DE LOS RESTOS
El monumento funerario de la Torre de los
Escipiones ha sido pues estudiado con cierta
profundidad y contamos con una propuesta
arquitectónica coherente aceptada por la
comunidad científica sobre la forma que tendría
la torre y su cuerpo superior desaparecido
(HAUSCHILD et al., 1966: 162–188). La planta
cuadrangular mide aproximadamente 4,475 m
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Figura 2. Izquierda: Modelo 3D realizado a partir de la documentación de Hauschild (F. Gris).
Centro: Tumba de Lucius Poblicius, 40 a.C. (Colonia, Alemania) (F. Gris).
Derecha: Modelo 3D con la interpretación arquitectónica del monumento (F. Gris).
por 4,7 m, y 9,18 m de altura conservada.
Como decíamos, la torre está compuesta por
tres cuerpos, de los cuales el superior se
conserva en parte. El primer cuerpo es un
zócalo o pedestal de 1,8 m de altura. En el
frente principal, los dos sillares centrales de la
tercera hilada del basamento, encajan de manera
muy precisa con los sillares de la esquina de la
hilada inferior formando dos leves engatillados
más propios de obra poligonal que no isódoma
y que conocemos en paramentos del oriente
mediterráneo, por ejemplo en la puerta del lago
de la helenística Butrinto (ÇONDI s s.f., 19).
carmen epigráfico, restituido por S. Mariner en
1966 y revisado por G. Alföldy (RIT 921) ha
sido transcrito y completado en último lugar
por M. Mayer, M.Miró y R.Perea (MAYER et al.,
1993: 16–21) de la siguiente forma: onate ea
quae lingit opera, se vitae suae rebus positis
negligens, unum statuit enim suis sepulchrum
ubi perpetuo remaneant, “Enaltecer las obras
que dejo al morir, olvidándose de él, erigió para
los suyos un solo sepulcro donde han de
permanecer para siempre”. Este segundo
cuerpo viene delimitado en sus partes inferior y
superior por molduras de cima reversa.
En la fachada orientada a la vía Augusta, el
cuerpo central está decorado en ambos laterales
con los altorrelieves de dos genios funerarios
vestidos con ropas orientales: bracae, gorros
frigios y capas, en ambos casos situados sobre
postamentos estatuarios. Ambos genios tienen
las manos cruzadas y apoyan el mentón en la
mano, siendo éste el gesto pensativo
característico del joven pastor frigio Attis
compañero de la gran diosa Cibeles / Magna
Mater en sus ritos anuales de muerte y
resurrección (CCCA, vol5, 1986, núm. 204;
KOPPEL, 1993).
En el tercer cuerpo, también en la fachada
delantera, hay un bajorrelieve de dos figuras
alzadas bajo un sencillo arco rebajado. El
estado de degradación de estas figuras sólo
permite reconocer el contorno de sus formas.
Ya se observa este estado en los grabados y
alzado frontal de Laborde de 1806 por lo que es
probable que ambas figuras estuvieran
modeladas directamente sobre la argamasa de
recubrimiento. El arco se repite en las dos caras
laterales de la torre por lo que podemos
imaginar quizás que la torre estaba preparada
para acoger sucesivamente a diferentes
personajes descendientes de la familia. En la
cara superior de la última hilada de sillares se
La oración fúnebre superior se desarrolla en
dos líneas en el interior de una tabula ansata. El
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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Figura 3. Izquierda: Decoración arquitectónica y pictórica en Villa Poppea (Oplontis, Italia) que permite entender la importancia de la decoración parietal en
bermellón para zócalos y paneles (F. Gris).
Centro: Decoración pictórica de la Villa de los Misterios (Pompeya, Italia) Una guía para ilustrar los colores de los ropajes femeninos (F. Gris).
Derecha: Modelo 3D con la interpretación pictórica del monumento (F. Gris).
observan aun los encajes de las grapas. El
monumento se completaría con una cornisa
superior y una techumbre probablemente
piramidal como propuso Th Hauschild en su
restitución (HAUSCHILD et al., 1966: 162–188).
En realidad, nos falta del monumento la que
debía ser su pieza central y emblemática: un
epígrafe sobre placa cuadrangular de mármol o
piedra caliza, situado entre los dos Attis. Sobre
este elemento hoy ausente Pons d’Icart (PONS
D’ICART, 1572: 281) menciona:
“Entre las estatuas o personajes (de la
Torre de los Escipiones) avia una piedra
de mármol alabastrino escripta, la qual
piedra se llevó pasando por allí fray
Francisco Ximenez cardenal de España
que fue curador grande tiempo de la reina
Ysabel de gloriosa memoria y nunca se ha
podido saber si la llevó a Roma o a
Castilla. Yo por mi parte lo he procurado
saber, por poder poner aqui una copia de
la escriptura y no ha sido possible
saberlo; Dios se lo perdone porque sin
duda aquella escritura dava verdadera
noticia de lo que aquella torre era, y el
porque fue edificada (sic)”.
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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Ciertamente, el grabado de Laborde muestra en
el centro de la torre un claro rebaje
cuadrangular propio de una placa extraída que
debe ser la saqueada por el cardenal Jiménez.
Posteriormente, durante los trabajos de
desescombro de 1924 el sillar interior de este
rebaje fue retirado para poder vaciar el interior
de la torre con comodidad y luego vuelto a
colocar de forma ajustada al muro, posición en
la que todavía permanece hoy en día.
La “Torre de los Escipiones” está construida
con sillares de piedra local de tipo sedimentario
o lumaquela similar a la extraída en la vecina
cantera del Médol (GUTIÉRREZ GARCIAMORENO, 2009). Se trata de la piedra
característica de todo este tramo de la costa
tarraconense y fue probablemente extraída de
cualquier afloramiento próximo. En la cara
posterior
del
sepulcro,
se
conserva
puntualmente el revoco de 1,5 cm de grosor.
También los Attis de la fachada delantera tenían
sus detalles labrados sobre una capa de estuco
de revestimiento que todavía conserva en parte
la policromía en rojo de sus capas. Los colores
fueron por tanto una de las características
decorativas de este monumento.
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3. METODOLOGÍA
Para llevar a cabo el proceso completo del
estudio del monumento funerario se han
utilizado diversos programas de tratamiento de
datos y modelado tridimensionales en entorno
virtual. De todos modos, más allá de los
recursos concretos utilizados, el objetivo es el
de exponer la metodología conceptual que ha
permitido desarrollar la restitución.
Se ha iniciado el trabajo con un levantamiento
fotogramétrico, con el objetivo de obtener un
modelo tridimensional del monumento que nos
aporte tanto el volumen, como el relieve (Fig. 1,
centro) y la textura de la superficie (Fig. 1,
derecha). Este levantamiento nos permite
identificar con facilidad la realidad (Fig. 1,
izquierda) con el modelo virtual. El
levantamiento automatizado ha sido facilitado
porque el edificio recientemente ha sido objeto
de una intervención de limpieza y restauración.
Las 139 fotografías utilizadas para el
levantamiento fotogramétrico, se realizaron a lo
largo de una mañana aprovechando las
condiciones lumínicas favorables de un día
nublado. Con esto se consigue reducir el
contraste entre las partes iluminadas de aquellas
en sombra. La lente utilizada es una óptica fija
de 18 mm (equivalente a 27 mm en formato
estándar de 35 mm). La configuración de la
exposición se mantuvo constante de manera
que se conseguía una buena profundidad de
campo a la vez que se evitaba la trepidación
cuando se usaba una pértiga para tomar las
fotografías más elevadas – apertura f/5.6,
velocidad de obturación 1/500 y sensibilidad
ISO 400 –. De esta manera se mantiene la
misma exposición absoluta por lo que mejoran
tanto el proceso de cálculo de la nube de
puntos como la cualidad de la textura
resultante. En el proceso de documentación
hemos considerado el alto grado de precisión
que se obtiene actualmente con la
fotogrametría, lo que nos ofrece un buen
balance entre precisión y usabilidad (PUCCI,
2013). El modelo que finalmente se ha utilizado
se ha reducido a 200.000 caras con una
distancia entre vértices entorno a los 5 cm.
Paralelamente, se ha modelado en tres
dimensiones el edificio a partir de los planos de
Th. Hauschild. Hemos aplicado como texturas
los mismos planos, con el objetivo de mostrar
visualmente cómo se ha construido este
segundo modelo (Fig. 2, izquierda). La
posibilidad de comparar en un mismo entorno
virtual ambos levantamientos, el automatizado a
través de la fotogrametría y el modelado
manualmente, permite comprobar el gran
trabajo de documentación gráfica realizada por
el equipo alemán.
Después de este trabajo de documentación
gráfica y análisis de los restos hemos
continuado con la restitución de las partes
desaparecidas del monumento. En esta fase
hemos ensayado distintas estrategias para
diferenciar gráficamente las partes existentes de
aquellas que nosotros proponemos. Para llegar
a plantear una hipótesis del aspecto que tendría
en época romana, se ha realizado un trabajo de
interpretación
arquitectónica.
Esta
interpretación se sustenta en diversos
argumentos que se van encadenando y nos
permiten completar cada una de las partes
desaparecidas del monumento funerario.
El hilo conductor de la propuesta de restitución
tiene que responder en primera instancia a los
restos conservados. En ellos encontramos
detalles que nos están evidenciando las técnicas
y
procesos
constructivos.
También
encontramos el aparato decorativo formado por
altorrelieves,
molduras
y
elementos
arquitectónicos, inscripciones; todos ellos
conservados parcialmente como sucede con los
restos puntuales de estuco. Pero no solo se
trabaja sobre las evidencias existentes. También
se debe tener en cuenta aquello que falta o ha
desaparecido en el edificio. Esto se puede
deducir a partir de tener en cuenta la tipología
arquitectónica de estas construcciones y
comparándola con nuestra construcción para
identificar los elementos que aunque no estén
documentados
arqueológicamente
son
imprescindibles en este tipo de monumentos
(AURIGEMMA, 1963; HESBERG et al., 1987;
HESBERG, 1994). También de forma más
genérica la lógica compositiva y formal del
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lenguaje arquitectónico romano. Esto es tener
en cuenta las proporciones de la arquitectura
romana, los órdenes arquitectónicos, la relación
entre las molduras y el conjunto, etc. (DE LA
IGLESIA et al., 2014).
De forma transversal a las cuestiones
tipológicas, decorativas, inscripciones, etc, hay
que tener en cuenta el contexto cultural, social e
histórico. La determinación de estos contextos
nos permite utilizar paralelos de necrópolis
romanas de otras regiones dónde estos
monumentos se han conservado en mejores
condiciones y nos aportan datos mucho más
completos, especialmente en los aspectos de la
decoración pictórica, muy degradada en nuestro
caso. Estos paralelos nos sirven a modo de
referentes sobre todo cuando los datos que
tenemos de nuestro monumento son
insuficientes o totalmente inexistentes.
Dado que nuestro objetivo es dar a entender
tanto la forma como la función de este
monumento en su contexto histórico, no
debemos olvidar el contexto físico en el que se
sitúa. Estos monumentos funerarios cómo ya
hemos explicado anteriormente, no eran hechos
puntuales que se encontraban aislados en el
territorio sino que su implantación respondía
también a su función simbólica. Formaban
parte de un conjunto mucho más amplio, junto
a muchas otras tumbas de distinta categoría que
se extendían a lo largo de las vías de acceso a la
ciudad. Por tanto, como parte de la
reconstrucción de este monumento también se
incluyen otros elementos que formarían parte
del paisaje habitual, tanto la vía pavimentada de
grandes losas como otras sepulturas, sean
lápidas u otro tipo de monumentos funerarios
habituales.
Llegados a este punto, podemos ver como si
bien es cierto que no se puede garantizar la
veracidad concreta y absoluta de la
reconstrucción de algunas partes de nuestra
hipótesis, sí que estamos en disposición de
plantear una solución coherente y verosímil que
puede ser válida junto a otras alternativas
mientras no salgan nuevos datos que permitan
confirmarla o refutarla.
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4. INTERPRETACIÓN DEL
MONUMENTO
Arquitectura
Como hemos ya comentado anteriormente,
estamos ante un monumento turriforme
construido a base de sillares. Se divide en tres
cuerpos superpuestos desarrollados en altura, lo
que enfatiza la verticalidad de la construcción.
Recordemos que el tercero se conserva
parcialmente, siendo el frente occidental y
norte donde se llega a la máxima altura. En
estos puntos, se observan unos agujeros en la
cara superior de la última hilada de sillares. Los
elementos decorativos principales se sitúan
todos en el alzado sur, pues es precisamente el
que se orienta hacia la Vía Augusta.
En el segundo cuerpo se conservan dos
altorrelieves sobre pedestales que se han
identificado como Attis funerarios. Están
situados en los laterales del alzado principal por
lo que enmarcan este segundo cuerpo. De
forma simétrica tienen los brazos cruzados con
el gesto pensativo, y flanquean la placa en
mármol o de piedra caliza que estaría en el
centro de la composición mostrando el epitafio
del difunto. Junto con la tabula ansata situada
encima de los Attis y ocupando todo el ancho
del lienzo, la solución compositiva va dirigida a
reforzar el eje central y la verticalidad de la
construcción, enfatizando el carácter simbólico
ascensional del monumento.
El problema focal de la interpretación es la
solución arquitectónica que se aplique a la
reconstrucción del cuerpo superior y la
cubierta. Teniendo en cuenta que los orificios
antes mencionados en los sillares superiores nos
indican la existencia de una cornisa actualmente
desaparecida, se ha valorado el papel formal y
compositivo en sus detalles decorativos y en su
función de remate del tercer cuerpo del
monumento. Sobre el eje vertical, encontramos
en bajorrelieve, la falsa ventana o nicho con
arco rebajado sobre pilastras que acoge la efigie
también en bajorrelieve de dos personajes,
interpretable como una pareja de difuntos.
El anónimo constructor del monumentum nos
dice que olvidándose de él mismo hizo
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construir esta tumba para los suyos, es decir
para su entorno familiar inmediato, mujer, hijos
y libertos que con sus familias respectivas irían
ocupando el edificio.
Por otra parte, ha sido necesario dar una
solución arquitectónica a la cubierta misma.
Para este tipo de monumentos contamos con
un repertorio de tres soluciones diferentes –
cubierta a dos aguas a modo de templo,
cubierta a cuatro aguas y pináculo con forma de
pirámide –. Cada una de estas soluciones
implica diferentes contextos constructivos y
tradiciones arquitectónicas. En la elección de la
tercera solución ha contado fundamentalmente
la tradición decorativa local (SANTMARTÍ, 1984)
y sobre todo el tradicional trabajo de piedras
locales revestidas de estuco pintado, que
realizaron los talleres de cantería en los
restantes edificios de Tarraco.
El pináculo por su parte estaría coronado por
un elemento decorativo. Es la misma
superposición de pirámide y capitel que
Vitruvio nos describe para los templos
circulares perípteros (VIT. IV, 8, 3) y que tiene
su origen en la tradición helenística. En la
tumba de Aefonius Rufus en la necrópolis de
Sarsina, estudiada por S. Aurigemma, el
pináculo protegido por esfinges en los cuatro
ángulos culmina en lo alto en un capitel corintio
y una bella urna funeraria ficticia. El motivo por
el que inicialmente se situó una urna
culminando el monumenta, según interpreta
Gros (GROS, 2002, p. 404–405), fue el de
convertirlo en el elemento clave de la exaltación
Figura 4.Restitución de la fachada frontal (F. Gris).
del difunto y de la sacralización de la sepultura,
aunque seguramente con el tiempo se diluyó su
carácter simbólico y pasó a ser sencillamente la
solución ornamental adecuada.
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Figura 5. Restitución del monumento funerario y su recinto junto al entorno inmediato: la vía romana y otras posibles sepulturas vecinas (F.
Gris).
La composición de la Torre de los Escipiones,
aunque aquí de forma más sencilla en los
detalles arquitectónicos, responde a la misma
tradición de monumentos turriformes con
aediculae superiores que acogen en su interior
las esculturas que representan a los difuntos.
Estas tumbas desarrollan composiciones muy
ricas con detalles arquitectónicos muy
elaborados y ostentosos como el mausoleo de
los Julios en Glanum (Francia), la tumba de
Lucius Poblicius en Colonia (Alemania) o el
mausoleo de Kasserine (Túnez). Las imágenes
de los difuntos dentro de estos pequeños
templetes corresponden en realidad a la
evolución de modelos que tienen sus orígenes
en la tradición de tumbas heroificadas (heroa)
de los siglos IV y III a.C. en el Asia Menor con
soluciones de compromiso entre las torres de
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influencia persa y los naiskos griegos. Esta
tipología de monumenta fue así el resultado de
la creciente voluntad de emulación social y
cultural de los más poderosos que vivió su
momento de más relevancia a inicios de época
imperial (GROS, 2002, vol. 2, 399–421).
Los grandes sepulcros, individuales o colectivos
de familias privilegiadas, como debe ser en este
caso, precisaban normalmente recintos
delimitados para la celebración privada de las
festividades anuales dedicadas a los difuntos.
Por esta razón hemos propuesto rodear la torre
por un recinto murado a modo de peribolos.
Esta delimitación, de la que no tenemos
constancia arqueológica en nuestro caso, se
hace igualmente imprescindible en la hipótesis
de reconstrucción dada la importancia de su
carácter simbólico.
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Sabemos que los terrenos dedicados a las
sepulturas estaban regidos por un régimen
jurídico específico. Las parcelas suburbanas
dedicadas a usos agrícolas o de vivienda podían
ser compradas y cambiar de funciones sin
mayores problemas pero una necrópolis
romana era ante todo una res religiosa, un
espacio sagrado destinado a albergar a
perpetuidad los restos de los antepasados en
sepulchra puestos bajo la protección directa de
los dioses Manes, garantes de su seguridad y
sagrada inviolabilidad. La disciplina de las
sepulturas quedaba pues en manos de las
normas de los pontífices (DE VISSCHER 1963;
LAZZARINI 1991; 1997). Los iura sepulcrorum
formaban así el conjunto de normas legales que
velaban por el derecho y deber de los herederos
de velar por los sepulcros familiares (ius
sepulcri), garantizar el acceso a los mismos (iter
ad sepulcrum), controlar las nuevas
deposiciones (mortuum inferre) e impedir por
todos los medios los enterramientos ilegítimos
(actio violati sepulcri).
Pintura y/o policromía
La Torre de los Escipiones no nos aporta datos
suficientes sobre la posible policromía de sus
distintos
elementos
arquitectónicos
y
escultóricos. Los dos únicos restos de
revestimiento conservados se encuentran en la
cara posterior del segundo cuerpo, ocupando
muy poca superficie, y en las capas de los dos
Attis.
Para poder plantear una hipótesis sobre la
policromía de la torre podemos fijarnos en
aquellas necrópolis de parecida cronología
dónde los revestimientos se hayan podido
conservar. En este caso nos sirven de referencia
las necrópolis bien estudiadas de Pompeya
(KOCKEL, 1983) y del Vaticano (MIELSCH,
1986). También tenemos en cuenta las pinturas
del cuarto estilo pompeyano, que coinciden por
cronología con la construcción del monumento.
Las características comunes que podemos
identificar son el uso del rojo en el primer
tercio de los cuerpos, recurso habitual sobre
todo para los fustes de columnas. El enmarcado
de los planos con una cenefa o línea, así como
el perfilado de los elementos arquitectónicos.
Teniendo en cuenta la sencillez de la
construcción en comparación a los grandes
ejemplos antes citados, no podemos suponer
una decoración pictórica excesivamente
elaborada. Mantenemos así la coherencia entre
el conjunto de elementos ornamentales del
monumento.
En cuanto a los relieves, tanto de los cónyuges
cómo de los Attis no plantean grandes dudas.
Uno de los elementos que caracteriza a los Attis
es el sombrero frigio de color rojo, así como la
capa que los cubre también en rojo superpuesta
a sus túnicas y bracae.
No podemos entender la fachada frontal de
este sepulcro sin desarrollar las dos imágenes
protegidas por un nicho del cuerpo superior
hoy reducidas a simples siluetas. Pudo tratarse
quizás de dos hermanos pero nos parece más
lógico que se trate de la representación de una
pareja de cónyuges. Siendo Tarraco una colonia
romana las vestimentas de ambos difuntos
corresponderían a los de la clase privilegiada. El
marido portaría una toga blanca mientras que la
vestimenta de su esposa sería una stola cubierta
con una palla. Las representaciones de
personajes como las que aparecen en las
pinturas murales de la Villa de los Misterios en
Pompeya (Italia), nos dan una idea aproximada
de cómo podría estar representados el dominus
y su esposa en el bajorrelieve del tercer cuerpo
y una posible combinación de colores de sus
telas. Como color de fondo del nicho hemos
optado por la habitual solución del azul egipcio.
Los nichos laterales, apenas esbozados en
relieve sobre los sillares, y que hemos
representado vacíos pudieron quizás haber sido
tan solo ligeros relieves de terracota
policromados. Su función habría sido albergar a
las sucesivas generaciones del sepulcro.
Entorno
No tenemos datos arqueológicos actuales sobre
las inmediaciones de la torre que nos permitan
reconstruir el entorno. Solamente nos da alguna
idea el descubrimiento ocurrido en 1802 por
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motivo de unas obras en la carretera de
Barcelona y que fue ilustrado por Laborde
(LABORDE, 1806, p. 27, planches XLIV – XLV).
Se trataba entre otros, de dos sillares unidos por
piezas metálicas que contenían un vaso de
vidrio con otros elementos en su interior. Según
Albiñana y Bofarull (ALBIÑANA et al., 1849,
p.185) se encontró “en el acto de demoler un
paredón, de que subsisten aun parte de sus
cimientos”. Y según Laborde (LABORDE, 1806,
p. 27) “En retirant la terre du pied du tombeau,
on découvrit des ruines de constructions
antiques”.
No podemos determinar la antigüedad de estas
construcciones en las que se encontraba el
hallazgo funerario, ya que no sabemos si los
sillares sellados fueron encontrados en su
posición primaria. Aun así sabemos que los
espacios laterales de las vías romanas eran el
lugar obligado de los enterramientos y por eso
estaban ocupados por todo tipo de sepulturas,
grandes y pequeñas. A falta de datos concretos,
no podemos determinar con seguridad que tipo
de sepulturas flanqueaban la Torre de los
Escipiones, pero no por esto debemos
imaginarnos la torre como un monumento
funerario aislado en el camino. En cualquier
caso, dada la relativa lejanía en la que nos
encontramos de la ciudad de Tarraco, podemos
eso sí imaginar que la densidad de sepulturas en
esta zona sería relativamente baja en
comparación a los entornos vecinos a las
entradas de la ciudad.
5. CONCLUSIONES
Dar a conocer la "Torre de los Escipiones" es
explicar el monumento funerario desde todos
los puntos de vista. Su arquitectura se puede
definir según sus aspectos físico, funcional y
simbólico. Nuestra disciplina, la Arqueología de
la Arquitectura, no debe hacer sino tener en
cuenta en su conjunto las tres exigencias del
hacer arquitectónico que recordara Vitrubio:
firmitas, utilitas et venustas. Estas tres
cualidades – constructiva, funcional y estética o
decorativa – son las que nos permiten definir la
arquitectura y no puede tener sentido que las
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abordemos por separado. De este modo,
superar el plano físico de análisis de una
construcción para abordar la dimensión
simbólica, nos permite plantear hipótesis de
algunos aspectos que de otro modo no sería
posible. En las últimas décadas, quizá por la
exigencia actual de la especialización,
conocemos numerosos trabajos parciales que
abordan temas formales, constructivos o
incluso instrumentales para la propia
documentación gráfica. Pero no han afrontado
el problema de forma global. El modo más
conveniente para poder estudiar e intentar
comprender la arquitectura antigua debe ser,
repetimos, abordarla siempre agrupando todas
sus dimensiones: la material, la funcional y la
simbólica (MAR 2008; DE LA IGLESIA 2014).
Para divulgar el patrimonio arquitectónico
teniendo en cuenta esta dimensión compleja de
la arquitectura, no es suficiente en mostrar una
imagen final que muestre la restitución como si
de una anécdota se tratara. Es necesario
establecer una conexión clara entre esta imagen
y el discurso científico que ha generado la
hipótesis concreta. Es inevitable entonces,
pensar no ya en una única imagen final sino en
una secuencia de imágenes en la que se
muestren los datos existentes, el análisis, la
interpretación y los distintos argumentos que
superpuestos nos han permitido llegar a la
propuesta de restitución. Esta continuidad
gráfica es la clave para establecer la conexión
consciente entre la realidad conservada y la
hipótesis del aspecto del monumento en el
momento de su construcción.
Desde nuestro punto de vista, desarrollar el
modelado tridimensional desde el propio grupo
de trabajo, convierte esta reconstrucción en un
documento científico propiamente ya que en
ella se han superpuesto todos los argumentos
utilizados. Conectar este trabajo científico
complejo con la divulgación hacia el gran
público es disponer de la oportunidad no tan
solo explicar el qué, el cómo y el porqué de un
monumento funerario, sino también de explicar
cómo la ciencia contribuye en el
enriquecimiento cultural de la sociedad.
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AGRADECIMIENTOS
Esta comunicación es fruto de un trabajo interdisciplinar en el marco del grupo de investigación
Seminari de Topografia Antiga, Universitat Rovira i Virgili (www.setopant.com). Los autores
agradecemos las observaciones y comentarios de nuestros compañeros Ricardo Mar, David Vivó y
Alejandro Beltrán-Caballero.
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VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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Virtual Archaeology Review
¿Por qué los yacimientos arqueológicos están tan pobremente
representados en Internet?
Why the archaeological sites are so poorly represented on
Internet?
José Luis Gómez Merino
Balawat.com. Comunicación multimedia para la Arqueología
Resumen
Pese al gran desarrollo de todos los ámbitos de la vida humana en Internet, los yacimientos arqueológicos
tienen una representación muy pobre en la red. Tampoco se dispone de modelos que sirvan para una buena
Comunicación del Patrimonio del pasado. En la mayoría de los casos, la trascendencia histórica de los
yacimientos arqueológicos y los recursos humanos y económicos destinados a ellos tienen un reflejo
raquítico en Internet. En el presente artículo exponemos algunas causas y también nuestros intentos de
avanzar en ello.
Palabras Clave: WEBS ARQUEOLÓGICAS, COMUNICACIÓN DEL PATRIMONIO ARQUEOLÓGICO.
Abstract
In spite of the great growth of all human activities on internet, Archaeological settlements show a poor
reflection in the most important media of the XXI Century. There aren´t useful models for a good
communication of heritage. In most cases the historical significance of Archaeological sites and the human
and economic resources allocated to them have a minimum mirror on Internet.
Key words: ARCHAEOLOGICAL WEBS, HERITAGE COMMUNICATION.
1. HISTORIA
INTERNET
DE LA ARQUEOLOGÍA EN
En 10 ó 15 años resulta increíble el avance de
Internet en todos los ámbitos de la vida. En el
año 2000 la Red estaba todavía en mantillas y
por ejemplo las Administraciones públicas no
acababan de tomársela en serio. Seguían
trabajando en papel.
En cuanto al mundo arqueológico, recuerdo
que uno de nuestros primeros trabajos de
reconstrucción virtual fue un teatro romano y
para contrastar algunas dudas no pudimos
encontrar imágenes virtuales o dibujos de
referencia utilizando Yahoo o Netscape, que
eran los browsers del momento, que por otra
parte tampoco disponían de buscador de
imágenes. Así que el primer teatro romano
virtual que pudo verse publicado creemos que
fue el que hizo el equipo de BALAWAT para el
Parque Arqueológico de Segóbriga en 2002.
(Fig.1)
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arqueológico pueden, siendo muy optimistas,
repartirse de la siguiente manera: 95% para
construcción e interiorismo y 5% para
desarrollar la información. ¡Y eso que estamos
en la era de la Información!
3. MONUMENTOS DE BARRO
Figura 1. Segóbriga. Primer teatro romano virtual que
se vio en Internet. Año 2002. (Balawat)
2.
ARQUEOLOGÍA
VIRTUAL
ESCENARIO DEL DEBATE
Y
Los tiempos han cambiado y la facilidad de
acceso y los canales de comunicación de la
Arqueología se han multiplicado. Dentro de la
escasez, los recursos dedicados al Patrimonio
Arqueológico son elevados, mirados desde el
punto de vista de la Arqueología Virtual. Se
continúan estudiando los yacimientos y se
dedica dinero a la construcción de centros de
interpretación o a la realización de obra pública.
Esta obra pública no sólo va encaminada a la
conservación de los restos sino también a su
interpretación. Con el argumento de hacerlos
inteligibles por el visitante se continúan
reconstruyendo edificios utilizando cemento
portland y al alto precio de las empresas de
construcción. Esto pone de manifiesto el
fracaso de la Arqueología Virtual no invasiva,
representada por quienes estamos aquí. ¿No
éramos nosotros los que estábamos creando el
escenario del debate arqueológico, preservando
la integridad física de los yacimientos? Pues
resulta que los viejos vicios de la cultura
inmobiliaria con su rodillo simplificador
continúan -a nuestro juicio- destruyendo el
Patrimonio con trabajos arquitectónicos
irreversibles.
No disponemos de estadísticas, pero en nuestra
experiencia, los recursos económicos dedicados
a un proyecto de musealización de un sitio
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Se dice que al gobernante le gusta dejar
constancia de su paso a través de las obras
públicas que promueve. Pero también estamos
viendo que muchas de esas construcciones
concebidas a mayor gloria de algunos, lo que
han dejado es la ruina general y a la larga, el
oprobio de sus promotores.
Me gustaría hacer una semblanza del
gobernante del siglo XXI como político
"ilustrado" cuya implicación en el mundo del
Patrimonio
estuviera
centrada en el
conocimiento y la transmisión del mismo, que
son los valores que demanda este siglo.
Figura 2. Objetos de Pompeya dibujados en el siglo
XVIII
Una actuación que nos recordara a los
proyectos científicos que se realizaron en el
siglo XVIII y XIX cuya vertiente editorial y de
generación de conocimiento ocupaba un papel
fundamental, como por ejemplo las
excavaciones realizadas por Orden de Carlos III
en Pompeya y Herculano con los magníficos
libros ilustrados sobre los vestigios de las
ciudades vesubianas y que son, a día de hoy,
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pioneros en la comunicación de la Arqueología.
(Fig.2)
Pero actualmente la situación no es así. La
Comunicación de la Arqueología sigue anclada
en la era Gutenberg como lo demuestra el
artículo que estás leyendo, amable lector, que
está redactado en formato Word ideado para su
publicación en papel.
4.
DOCUMENTOS
PARA
LA
NORMALIZACIÓN
Pero efectivamente hay muchos recursos
nuevos que se utilizan en arqueología virtual y
cada vez hay más gente desarrollándolos.
Mencionábamos la inexistencia de imágenes de
teatros romanos en Internet a principios del
siglo XXI, no hace falta más que buscarlos
ahora en google y vemos la gran cantidad de
ilustraciones que hay. Recursos en la red para
quien desee saber con propiedad cómo era un
teatro romano.
Existe también bastante literatura sobre cómo
deben ser las imágenes virtuales para ser
consideradas científicas, como por ejemplo la
Carta de Londres o la propia Carta de Sevilla,
promovida por SEAV. Estas definiciones son
muy necesarias para mantener la coherencia
científica de las representaciones virtuales pero
por fuerza deben quedarse en enunciados más o
menos abstractos porque con la rápida
evolución de recursos gráficos que se va
produciendo es difícil establecer normas claras
y, al final, el movimiento se demuestra
andando. Es decir, que las normas se crean por
ensayo y error en un proceso de selección
natural.
5. ARCHIVOS MÁS UTILIZADOS
Podemos clasificar los formatos de imagen más
comunes en imágenes fijas, vídeos, interactivos
y páginas web. Dejamos de lado la realidad
aumentada porque se trata más de una
experiencia museográfica que de información
científica.
En este contexto encontramos que tanto las
imágenes fijas como los vídeos cumplen la
misma función que la antigua ilustración. Por
un lado las imágenes fijas, por su propio
carácter inmóvil, se prestan a ser interpretadas
como documento formal, mientras que las
animaciones y vídeos expresan más sensaciones
visuales y temporales. Pero hay otro tipo de
imágenes complejas que incluyen información
textual con todas las combinaciones que se
puedan generar. Se trata de los interactivos y,
por extensión, de las páginas web. (Fig.3)
Además las nuevas herramientas de la
tecnología han incorporado nuevos tipos de
archivos propios de cada dispositivo con los
que en muchas ocasiones no se sabe muy bien
qué hacer. Nos encontramos ante un despliegue
gráfico que pide que desarrollemos alguna
forma de expresión en la que relacionarlos.
Figura 3. Interactivo autoexplicado
6.
¿HAY
ALGÚN
MODELO
ESTABLECIDO PARA LAS PÁGINAS WEB
DE YACIMIENTOS ARQUEOLÓGICOS?
No parece que lo haya. Existen modelos
utilizados en todo tipo de webs oficiales, como
por ejemplo las páginas oficiales de los
Ayuntamientos o de los Ministerios y
Consejerías. Suelen ser muy exhaustivas y
contener gran cantidad de información y
enlaces basados en listados temáticos. Las
páginas de Museos suelen tener un tratamiento
de revista digital con información de eventos,
exposiciones, etc. Resultan más dinámicas que
las de las Instituciones Administrativas.
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Pero las páginas de yacimientos arqueológicos
se muestran casi siempre pobres, muchas veces
integradas en las de los organismos que los
gestionan
(Diputaciones,
Comunidades
Autónomas...), y suelen estar realizadas con
simples plantillas por profesionales generalistas
del diseño web. ¿No debería un yacimiento
arqueológico tener su propia imagen, su propia
forma de ser expresada al margen de las
convenciones del diseño general? ¿Es la
estructura histórica, creativa, organizativa, de un
sitio arqueológico similar a la de un
Ayuntamiento o un Museo? ¿No ofrece la
arqueología un imaginario propio con fuerza
suficiente para hacerlo exclusivo?
¿Tiene menos importancia para la sociedad
española el palacio califal que el grupo musical
que toma su nombre? No lo creo, lo que
diferencia a ambos es el interés que demuestran
en lo suyo. Así, en la página de Facebook del
grupo musical hay 156.000 Me gusta, mientras
que en la del sitio arqueológico hay 900. Una
página web importante es el caldo de cultivo del
éxito del Patrimonio Cultural.
En la figura 5 vemos un ejemplo al azar: la
interfaz de la web oficial de Medina Azahara
integrada en una página generalista del Turismo
de Córdoba y en la figura 6 la del grupo musical
de los años 70 Medina Azahara, web activa, con
vídeos y comentarios de los veteranos
seguidores, que además posee el dominio
medinaazahara.es. Es un ejemplo del
dinamismo civil en el mundo de la
comunicación en Internet comparado con el
desinterés gubernamental.
Figura 6. Página oficial del grupo musical de los años
70 Medina Azahara
en www.medinaazahara.es
Figura 5. Página oficial de Medina Azahara como un
apartado de www.turismodecordoba.org
Basta con darse una vuelta por las páginas de
los yacimientos señeros del país para
comprobar la pobreza del lenguaje gráfico de la
Arqueología en Internet. Algunos yacimientos
de primera categoría ni siquiera tienen una web.
La idea de base de las páginas existentes se
parece a la del tradicional tríptico turístico
impreso en papel más la incorporación de
algunos recursos como galerías de fotos,
panoramas 360º etc. Las webs de nuestros
yacimientos muestran escaso interés por la
información científica e histórica y un pobre
tratamiento de las imágenes propias de la
investigación arqueológica, que finalmente
queda reservada para farragosas carpetas en los
discos duros de los arqueólogos de cada
yacimiento, carpetas donde a la larga quedan
enterradas para siempre.
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7.
LA
TRADICIÓN
DE
REPRESENTACIÓN
GRÁFICA
ARQUEOLOGÍA
LA
EN
Pero la Arqueología tiene su propia tradición de
comunicación infográfica. Cuando decimos
comunicación infográfica nos referimos a
gráfico+información, independientemente del
soporte que se utilice; papel antiguamente y
pantalla en la actualidad.
La Arqueología es una actividad que se produce
en un determinado espacio, y el lenguaje para
representarla debe ser el dibujo -que se trata de
un lenguaje espacial- no el lenguaje literario.
¿Qué es más expresivo, decir que "En el muro
septentrional dos peltas contrapuestas forman en dos de
los lados del rectángulo un grupo en el que se
contraponen las peltas dos a dos" o poner
directamente una fotografía de esa pieza con
una flecha apuntando al Norte? Pues bien,
recrearse en el lenguaje literario para la
descripción de yacimientos arqueológicos,
quizás necesario en otros tiempos por lo caros
que resultaban los recursos gráficos en
imprenta, es ahora un vicio difícil de erradicar
entre ciertos académicos. No olvidemos que la
Arqueología es una ciencia que, a diferencia de
otras como la física, tiene una función última de
comunicación a la sociedad a la que pertenecen
los restos del pasado. No vale para todo el
argumento del necesario lenguaje gremial que lo
que consigue muchas veces es hurtar el
significado del Patrimonio a sus legítimos
propietarios. (Fig.7)
Figura 7. Dibujo con las anomalías detectadas por el
georradar
8. MODELO
EN FLASH
GRÁFICO DE PÁGINA WEB
En 2011 terminamos la web de la casa de la
Diana Arcaizante www.dianaarcaizante.com
hecha con la herramienta Adobe Flash, que
permite una interactividad y un despliegue
gráfico inusitado en Internet. En ella acoplamos
todo tipo de recursos de captura e
interpretación de imágenes, escanometría,
georradar,
reconstrucciones
virtuales,
fotografía, vídeo...
Se trataba de realizar un modelo de
presentación de un sitio arqueológico en
Internet que ha tenido mucho éxito en el
debate científico de la arqueología pompeyana.
Se reunió para la ocasión a un importante grupo
internacional de expertos en diferentes
disciplinas de la representación arqueológica. El
modelo se basaba en imágenes dotadas de
puntos interactivos que las explicaban mediante
cualquier recurso: texto, otras imágenes,
vídeos...
Por fin un intento de explicar la arqueología
partiendo de imágenes en vez de textos
literarios. La novedad parece de poco alcance,
pero en realidad se trata de un cambio
trascendental a la hora de entender y narrar esta
ciencia. Imaginemos al arqueólogo en el campo
explicando un sitio a otra persona. La mano
señala diferentes partes del escenario y la voz
los explica, al tiempo ambos se mueven por el
lugar buscando otros puntos de vista... así se
comprende el hecho arqueológico porque es la
forma natural de narrarlo. Y mucho mejor si la
excavación está abierta (Fig.8).
Figura 8. Estratigrafía vertical y vídeo de la excavación
en www.dianaarcaizante.com
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9. LOS DISPOSITIVOS MÓVILES CONTRA
LA ARQUEOLOGÍA
Flash es un lenguaje que, debido a las guerras
entre compañías de software, se ha caído
finalmente de los dispositivos móviles. Ha sido
una gran pérdida durante unos años para una
forma gráfica de entender el espacio de la
pantalla en Internet. Se sigue utilizando para
interactivos en museos, pero debido al cada vez
mayor número de usuarios exclusivos de
dispositivos móviles que no admiten Flash,
estamos
sustituyendolo
por
otros
procedimientos en HTML5, lenguaje aún en
creación. De este modo, cualquier aplicación
puede ser visualizada desde cualquier
dispositivo. (Fig.9)
Figura 9. Aplicación diseñada para móvil
La portabilidad, principal virtud de los
dispositivos móviles con sus pequeñas y
transportables pantallas es también su principal
defecto, porque se convierte en enemiga de la
arqueología virtual, que necesita de grandes
pantallas para ser mostrada en todo su
esplendor y extensión. Las pequeñas pantallas
nos obligan a una mayor simplificación de
contenidos y a perder la finura que define la
diferencia entre unos yacimientos arqueológicos
y otros. Para parte del gran público la
arqueología consiste sólo en los grandes hitos
mundiales: Egipto, Roma, Pompeya, Atenas...
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pero para los que nos desenvolvemos en este
mundo, la Arqueología está hecha de multitud
de yacimientos locales que van definiendo entre
todos el paisaje de nuestro pasado. Y cada
yacimiento debe representarse mediante las
sutilezas propias que los definen, para lo que se
debe disponer de herramientas de expresión
adecuadas con un espacio adecuado de
representación.
10. CÓMO SERÁN LAS WEBS DE LOS
YACIMIENTOS DENTRO DE 10 AÑOS (O
MENOS)
Los yacimientos arqueológicos tienen dos vidas
paralelas. Por un lado está el yacimiento físico,
los restos del pasado. Por otro lado está la
información inherente a él: las fuentes
históricas, los informes de las sucesiva
excavaciones que se han realizado, estudios
arqueológicos,
mapas,
planos,
dibujos,
fotografías, reconstrucciones virtuales... que
forman un corpus de datos que reflejan
informativamente el yacimiento físico. Hay un
diálogo entre ambas vidas.
Figura 10. Portada de la página web de Segóbriga
(balawat)
www.balawat.com/websegobriga2014/index.html
El público cada vez conoce mejor el mundo
antiguo porque sus imágenes circulan en los
medios y por el significativo aumento del
turismo cultural. Ahora mismo estamos en un
punto en el que determinados conceptos
generales del mundo antiguo ya no causan
sorpresa. El público necesita más datos; nuevos
datos. Es el momento de introducirnos en la
información arqueológica más que en la
meramente turística. Por eso, y por las nuevas
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herramientas al servicio de esta ciencia, se
impondrá un tipo de página web que, además
de la clásica infromación para la visita,
expondrá los procedimientos arqueológicos a
través de los cuales se piensa un yacimiento.
Será una página web que permitirá incorporar
todo el conocimiento nuevo que se vaya
generando; será eminentemente visual en lo
referente a la descripción de los yacimientos,
utilizando
las
herramientas
gráficas
proporcionadas por los distintos dispositivos de
captura e interpretación: georradar, escáner,
lidar, termografía, modelos 3D y cualesquiera
que sean útiles a esta ciencia.
Hablaremos pues de dos sitios paralelos: el
yacimiento real para la visita física y para el
trabajo de excavación y el yacimiento virtual
para la promoción, investigación e intercambio
de ideas y datos con otros lugares del
Patrimonio.
Pero para llegar a eso hay que empezar por los
primeros pasos, que consisten en explicar
gráficamente los yacimientos utilizando las
herramientas de las que ya disponemos:
fotografías aéreas, planos arqueológicos,
interpretaciones de los restos, piezas... Simples
pasos que no se están dando todavía en 2014.
(Fig.9)
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De la fotogrametría a la difusión del patrimonio arqueológico
mediante game engines: Menga un caso de estudio
From Photogrammetry to the dissemination of archaeological
heritage using game engines: Menga case study
José L. Caro1, Salvador Hansen2
1
Computer Science Department, ETSI Informática, University of Malaga, Malaga. Spain
2
Facultad de Turismo, University of Malaga, Malaga. Spain
Resumen
A nadie escapa la importancia de las nuevas tecnologías y el auge que han tenido en los últimos años los
dispositivos móviles. Hoy en día en el ámbito de la difusión y estudio del patrimonio (incluido el
arqueológico), el uso de modelos digitales y tecnologías 3D asociadas son una herramienta que incrementa
la calidad del registro y consecuentemente base para una mejor interpretación y difusión sobre todo para el
turismo cultural, enseñanza e investigación. Dentro de este ámbito la fotogrametría va ganando posiciones
frente a otras tecnologías debido a su bajo costo. Podemos generar modelos 3D a partir de forografías
mediante un conjunto de algoritmos que son capaces de obtener modelos muy aproximados y sobre todo
obtener texturas muy realistas. En este artículo proponemos el uso de game engine para incorporar un
elemento más dentro de la difusión: la posibilidad de navegar por el modelo de forma realista. Como caso
de estudio usaremos Menga un dolmen en muy buen estado de conservación que servirá como punto de
estudio y demostración de las técnicas empleadas.
Palabras Clave: FOTOGRAMETRÍA, GAME-ENGINES, 3D, PREHISTORIA, ARQUEOLOGÍA.
Abstract
Everyone knows the importance of new technologies and the growth they have had in mobile devices. Today
in the field of study and dissemination of cultural heritage (including archaeological), the use of digital 3D
models and associated technologies are a tool to increase the registration quality and consequently a better
basis for interpretation and dissemination for cultural tourism, education and research. Within this area is
gaining positions photogrammetry over other technologies due to its low cost. We can generate 3D models
from forografías through a set of algorithms that are able to obtain very approximate models and very
realistic textures. In this paper we propose the use of game-engines to incorporate one element diffusion: the
ability to navigate the 3D model realistically. As a case study we use a Menga dolmen that will serve as a
study and demonstration of the techniques employed.
Key words: PHOTOGRAMMETRY, GAME-ENGINES, 3D, PREHISTORY, ARCHAEOLOGY.
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1. INTRODUCCIÓN
La digitalización del patrimonio arqueológico
para su uso científico es un tema de actualidad.
La difusión del mismo a través de las nuevas
tecnologías proporciona un recurso de valor
añadido, sobre todo en lo referente a modelos
3D, tanto a los profesionales, docentes,
estudiantes y visitantes. Por una parte porque, a
través de modelos 3D, se pueden observar
detalles espaciales que no se alcanzan a ver en
fotografías y, por otro, ya que pueden servir de
base a reconstrucciones de los mismos. Así, el
patrimonio, si bien inicialmente fue
promocionado en Internet usando fotografia e
información textual, cada vez más es
complementado por elementos virtuales
basados
en
reconstrucciones
3D
(KOUTSOUDIS ET AL., 2003).
Ademas, los avances en lo referente a la
potencia gráfica en ordenadores, móviles y
tablets ha hecho realidad la implementación de
herramientas y aplicaciones 3D en dispositivos
a los que gran cantidad de usuarios tienen
acceso. A estudiantes, científicos e incluso
turistas o excursionistas se les puede ofrecer de
una forma más compresible y abierta la
interpretación de los restos arqueológicos.
El proceso de digitalización 3D puede ser
costoso desde un punto de vista económico.
Disponemos de soluciones como el diseño 3D
que
proporciona
modelos
ideales
(prácticamente dibujos en 3D) y, por otro lado,
los escáneres LASER de tipo faro o escáner de
sobremesa que permiten una adquisición de los
modelos detallada (GUIDI ET AL., 2014).
Estas técnicas pueden ser caras en lo que
respecta a su ejecución y material pero tenemos
otras técnicas, computacionalmente más
costosas (por tiempo y capacidad de
procesamiento) pero que económicamente,
dada la potencia de procesamiento de los
ordenadores actuales, son asequibles. Nos
referimos con éstas a las técnicas
fotogramétricas, que permiten proporcionar
modelos 3D a partir de una toma fotográfica
del bien mueble o inmueble a digitalizar (REU
ET AL., 2013). Así, usando algoritmos de
reconocimiento de patrones, se generan nubes
de puntos situados en el espacio a partir de los
cuales se generar mallas 3D. Adicionalmente a
partir de las propias fotografías es posible
generar texturas muy realistas.
Los modelos generados con estas técnicas
pueden ser usados para su difusión directa en
forma de modelos 3D en la web o documentos
PDF (mediante los estándares U3D - X3D), o
bien como base para posibles reconstrucciones
e interpretaciones. Así, unos modelos 3D
adquiridos mediante técnicas fotogramétricas
del patrimonio pueden ser base de trabajos de
difusión de los mismos. Pero no sólo eso, los
modelos se pueden emplear en sistemas de
realidad virtual, sistemas de realidad aumentada
e incluso game engine para su difusión (CARO
ET.AL, 2014b).
Las game engine (EBERLY, 2006) son
herramientas que aumentan la productividad a
la hora de implementar mundos digitales.
Permiten
aprovechar y
difundir sus
implementaciones en gran número de
plataformas permitiendo generar espacios,
personajes, sistemas de movimiento y
colisiones. Esto los hace aptos para la difusión
de cualquier elemento 3D tomado de la realidad
y el patrimonio arqueológico. Además, en
conjunción con sistemas de visualizado
especiales como gafas 3D hace posible realizar
inmersiones en los propios modelos usando
realidad virtual y aumentada.
El objetivo del presente trabajo es mostrar,
mediante un caso de estudio, el uso de game
engines para la difusión del patrimonio
arqueológico. Se propone como ejemplo el
dolmen de Menga que por sus características lo
hace adecuado para su inclusión en este tipo de
sistemas. Así, pretendemos mostrar todo el
flujo de trabajo, desde la toma fotográfica, hasta
la generación de modelo fotogramétrico para
luego continuar con el proceso de inclusión y
adaptación a Unity3D™ (UNITY, 2014).
Como resultado obtendremos una aplicación
que es posible difundir a través de web,
dispositivos móviles o aplicación de escritorio.
No dejaremos en ningún momento de estudiar
y comparar los costes que tienen este tipo de
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proyectos dependiendo de la tecnología usada
puesto que consideramos que el uso del
binomio fotogrametría y game engine puede
proporcionar un flujo de trabajo con resultados
profesionales sin el uso de herramientas más
caras como la tecnología láser.
El artículo se estructura de la siguiente forma.
En el punto 2 describiremos el flujo de trabajo
que abarca la descripción de las tareas desde la
toma fotográfica hasta la puesta en marcha de la
experiencia en una 3D engine. Así mismo, se
presentan las técnicas y tecnologías empleadas.
El siguiente apartado se centrará en la
experiencia realizada en Menga. En este punto
expondremos las herramientas usadas y las
características técnicas de los diferentes hitos en
el flujo de trabajo descrito en el segundo
apartado, describiendo todo el proceso y
mostrando los resultados de cada una de las
fases hasta conseguir la aplicación final que
permite un paseo virtual en Menga. Por último,
finalizaremos con el apartado 4 en el que se
discuten las conclusiones generales exponiendo
los objetivos alcanzados y retos futuros.
2. FLUJO DE TRABAJO
A la hora de abordar un proyecto en el que
deseamos desarrollar un producto debemos
examinar qué proceso seguir en forma de flujo
de trabajo (fases-workflow), qué herramientas
tenemos disponibles y su mejor adecuación o
no a nuestro objetivo (KOUTSOUDIS ET
AL., 2008).
En este apartado deseamos exponer
metodológicamente el flujo de trabajo y
herramientas para obtener una aplicación (bien
sea móvil o no) que sea capaz de mostrarnos un
BIC (Bien de Interes Cultural) en buen estado
de conservación con el objetivo de su difusión.
Adicionalmente deseamos que la aplicación sea
capaz de realizar un paseo virtual dentro del
bien manteniendo el mayor realismo posible.
Con esto queremos indicar que el objetivo no
es una reconstrucción sino representar la
realidad para su difusión y puesta en valor
(PAVLIDIS ET AL, 2007).
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El flujo de trabajo se descompone entre tres
fases generales:
 Fase 1: Generación del modelo 3D. En
esta fase tenemos como objetivo
obtener un modelo 3D lo más realista
posible del BIC que sea adaptable a un
sistema de visualización. Entre los
requisitos deseables para el modelo
resultante encontramos que alcance una
geometría lo más precisa posible con el
original y, sobre todo, que las texturas
sean lo más reales posibles. Para
nuestro caso de estudio emplearemos la
fotogrametría.
 Fase 2: Generación e implementación
del escenario virtual. A partir del
modelo 3D obtenido en la fase anterior
se hace necesario adaptarlo a un sistema
que
permita,
tanto
moverse
(virtualmente dentro del mismo), como
que sea capaz de implementar cámaras,
luces, incluir textos y sobre todo
restricciones/comportamiento. Estas
restricciones hacen referencia a
limitaciones físicas como son la
orientación real, definir en el modelo
qué son suelos y paredes, incluir en el
sistema sol o algún tipo de iluminación.
Estas características se recogen en los
sitemas denominados game-engines.
 Fase 3: Generación del software.
Usando los motores de las game engines
es posible genear aplicaciones móviles,
web o de escritorio para poder realizar
recorridos usando la implementación de
escenarios virtuales. Con el software
empleado es posible exportar la
programación de los entornos virtuales
en ejecutables aptos para su
visualización y distribución.
En los siguientes puntos describiremos cada
una de las fases discutiendo sobre las opciones
disponibles que mejor se pueden adaptar a la
difusión patrimonio arqueológico atendiendo a
coste, facilidad de uso y resultados.
61
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Fase 1: Generación del modelo 3D.
Metodológicamente hablando usaremos como
marco teórico la fotogrametría y los algoritmos
SFM (Structure from Motion). La fotogrametría es
una técnica que permite conseguir modelos 3D
obteneniendo volúmenes a partir de fotografías.
Esta técnica (la denominada fotogrametría
aérea) ha sido tradicionalmente empleada en la
creación de mapas y su correspondiente
levantamiento en 3D usando modelos digitales
del terreno (DEM - Digital Elevation Model). Sin
embargo, hoy en día, el aumento de potencia de
sistemas y la mejora en los algoritmos de
reconocimiento de patrones en imágenes
digitales, ha hecho posible que esta técnica se
incorpore con más fuerza para la generación de
modelos
tridimensionales.
Esta
última
posibilidad es la que se conoce como
fotogrametría de alcance corto (close-range
photogrammetry). Las técnicas fotogramétricas, en
lo que refiere a sus bases matemáticas, son
conocidas hace bastante tiempo, siendo
empleadas en vuelos aéreos, reconstrucciones
de paisaje, etc. Se fundamentan en la toma de
proyecciones de la realidad (fotografías) desde
dos perspectivas a partir de las cuales se podía
realizar una composición que proporcionaba
(en su día) una visión cuasi-tridimensional.
Usando la fotografía digital podemos calcular
una estimación de la posición de la cámara
respecto al objeto real y obtener, mediante
transformaciones matemáticas, la posición
relativa de sus puntos en un sistema 3D
(LONGUET-HIGGINS, 1981). El modelo
generado, si bien no posee medidas reales, si
posee medidas relativas que pueden ser
transformadas a medidas reales e incluso ser
geoposicionadas usando marcas de apoyo en
tierra (ground control) (MOHR, 1995). El
aumento de la potencia de cálculo de
procesadores (con varios núcleos) y, sobre
todo, de las GPU (Graphics Processing Unit) de las
tarjetas gráficas de ordenadores ha hecho
posible que hoy en día proliferen soluciones
relativamente baratas para implementar
reconstrucciones 3D a partir de un conjunto de
fotografías estratégicamente tomadas. Con esto
no queremos desdeñar tecnologías como
LiDAR (Light Detection And Ranging) que, junto
al amplio abanico de escáneres, pueden generar
una nube de puntos de altísima calidad y
precisión siendo empleados, tanto en entornos
cerrados como en la reconstrucción de paisajes.
Un buen ejemplo de reconstrucción del paisaje
lo encontramos en el entorno de Stonehenge
realizado por Wessex Archaeology (WESSEX,
1997). La técnica fotogramétrica está siendo
usada para la documentación desde un punto
de vista científico del patrimonio arqueológico,
histórico y artístico (WAMG, 2002; CARO,
2012) siendo una competencia a estas técnicas
más caras (HABBIB ET AL., 2004) y
pudiéndose usar para sistemas de realidad
aumentada (PORTALES, 2009). También se
está empleando de forma efectiva desde hace
tiempo
en
arqueología
(ALMAGRO
GORBEA, 1988) incluso, recuperando
imágenes digitales antiguas, su comportamiento
es excelente (APARICIO RESCO et al., 2014).
Otros ejemplos interesantes en prehistoria los
encontramos en importantes yacimientos como
Çatal Höyük (FORTE, ET. AL. 2012) o
Perdigões
(SUÁREZ-PADILLA,
ET.AL,
2012). En este último se han conseguido
importantes resultados complementando las
técnicas de documentación y con unos
resultados excelentes de cara a su difusión
(CARO ET.AL., 2014a).
Entre las opciones más populares encontramos:
 VisualSFM
(http://homes.cs.washington.edu/~cc
wu/vsfm/),
 iWitness™
(http://www.iwitnessphoto.com),
 Esri CityEngine 2012™
(http://www.esri.com/),
 Autodesk's 123DCatch™
(http://www.123dapp.com/catch),
 Photomodeller™
(http://www.photomodeler.com/),
 Photoscan ™
(http://www.agisoft.ru/products/phot
oscan/).
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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Para el desarrollo de la experiencia nos hemos
decantado por la herramienta Photoscan de
Agisoft (AGISOFT, 2014) que ofrece una
solución integral para todo el flujo de trabajo:
 edición fotos: desde la que se puede
descartar las zonas inservibles en la
toma fotográfica para que no las tenga
en cuenta el algoritmo.
 detección de puntos de control: a partir
de las fotos se localizan los pares y
puntos comunes.
 generación de nube de puntos: a partir
de puntos de control entre los pares de
fotos se genera una nube de puntos 3D
donde encajar las fotos.
 generación de malla: que nos
proporciona una red de polígonos que
modela el objeto/espacio.
 edición de malla: para eliminar
imperfecciones del modelo (aunque
muchas ocasiones se usa software
diseño gráfico como 3D Studio o
retoque como MeshLab).
las
en
de
de
 generación de textura: que proporciona
un gran realismo al modelo a partir de la
toma fotográfica.
 exportación a formatos estándar:
necesario para poder proseguir con el
flujo de trabajo.
Deseamos destacar la importancia, como paso
previo, de una buena planificación de la toma
fotográfica. Una buena iluminación, una buena
elección de tomas a pares, preparación del
entorno, etc. hace que el trabajo de generación
del modelo sea menor tanto en edición como
en tiempo de computación.
Fase 2: Generación e implementación del
escenario virtual.
Las técnicas para el desarrollo de escenarios
virtuales han evolucionado enormemente en los
últimos años. Éstas abarcan desde la generación
de modelos con software de diseño asistido por
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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ordenador y el uso de formatos como VRML
(actualmente X3D mucho más versatil)
(WEB3D, 2014) hasta las game engine. A los
primeros se le incorpora software propietario o
desarrollado expresamente para la aplicación
que genera y controla todas las restricciones,
movimientos, luces, grados de libertad, etc.
pero, en la actualidad, los llamados game engine
incorporan toda la funcionalidad.
Los game engine son software que preprograman
una gran cantidad de funciones para el
desarrollo de video juegos y que hoy en día
abarcan en gran medida todo el proceso de
desarrollo. Es decir, abarcan desde el diseño del
entorno visual del videojuego, hasta la
programación de los elementos móviles dentro
del mismo. Todo ello con la posibilidad de
generar el producto en diversas plataformas
como iOS™, Android™, Windows™, OSX™
(EBERLY, 2006).
Existen múltiples soluciones como Unreal,
Unity3D, Cry, Blender, Doom y un largo etc
dependiendo de su tipo de licencia y
propietario (PAUL ET AL., 2012). Nos
decantaremos por Unity3D puesto que
incorpora técnicas de rénder avanzadas,
mapeado de luces, programación personajes en
primera persona y sobre todo en su versatilidad
a la hora de generar la aplicación en diferentes
plataformas (incluidos sistemas de realidad
aumentada) (CH’NG, 2007; MERLO ET AL.,
2012).
El uso de las game engine en el modelado y
difusión del patrimonio está en alza debido a las
características de estos sistemas (SVANA, 2010;
MERLO ET.AL, 2012). Así, la posibilidad de
incorporar modelos 3D y de añadir
comportamientos para posiblitar el visualizado
o paseo virtual (bien sea en primera persona o
tercera) sobre los mismos a modo de escenario,
son características que los hacen muy deseables.
Incluso pueden ser empleados como sistemas
para contar historia (story tellers) representando
la vida cotidiana o algún tipo de escenificación
histórica, gracias a las posibilidades de
programación de elementos animales y
humanos animados (WYELD ET.AL., 2007).
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Virtual Archaeology Review
Metodológicamente hablando, el flujo de
trabajo empleado implica mayor complejidad
debido a las tareas de programación aunque,
hoy en día, la cantidad de desarrollos sobre
estas plataformas y el uso de librerías
preprogramadas gratuitas alivian esta tarea. De
este modo, las principales tareas que
emplearemos para nuestro objetivo son:
 importación del modelo 3D. Se importa
tanto la geometría 3D como la textura.
 retoque del modelo 3D añadiendo
elementos sintéticos (si es el caso) o
eliminando imperfecciones del mismo.
Adicionalmente se añaden cámaras o
focos de luz para proporcionar una
mejor visualización final.
 comportamientos del modelo. Una vez
finalizado el modelo se incorporan las
restricciones del mismo. Es decir qué es
suelo, qué son paredes que se pueden
atravesar, qué son puertas, etc. Así se
establecen las áreas por las que el
usuario podrá caminar en el futuro. En
esta tarea debemos tener en
consideración los scripts de navegación
que permitirán la visualización futura:
en primera persona, en tercera persona
o vuelo son los más habituales.
 programación de elementos móviles.
Como es el caso de elementos “vivos”
en el modelo o la nombrada
visualización en primera o tercera
persona del jugador y otros elementos
que pudieran participar en la escena
final.
Fase 3: Generación del software.
La última fase, de generación del software,
puede llegar a ser de gran complejidad. Sin
embargo, gracias a las game engine se facilita en
gran medida puesto que una vez realizado el
flujo de trabajo de la fase 2, las herramientas de
la propia game engine generan el código
compilado en diferentes sistemas operativos.
Deseamos destacar que Unity3D™ permite
generar la aplicación web en IEplorer™,
Firefox™ y Chorme™, para dispositivos
móviles en Windows™, Android™ e iOS
(Apple) ™, consolas como la PS4™ o WiiU™
y, sobre todo, aplicaciones de escritorio con los
3 sistemas operativos mayoritarios Windows™,
MacOS X™ y Linux (UNITY, 2014).
3. MENGA: UN CASO PRÁCTICO
El Conjunto Arqueológico Dólmenes de
Antequera (Junta de Andalucía) está situado en
la provincia de Málaga, lo componen los
dólmenes de Menga, Viera y el Romeral en un
buen estado de conservación. Menga es uno de
los mejores ejemplos de megalitismo europeo.
Posee unas dimensiones más que considerables
con ortostatos, que podrían alcanzar una altura
de 4,7m, y cobijas (alguna de ellas ronda las 250
toneladas de peso) así como un túmulo que está
en buen estado de conservación. Su longitud es
de 27,50m, su altura entre 2,70m y 3,50m y con
una anchura máxima de 6m (FERNÁNDEZ &
MÁRQUEZ-ROMERO, 2009).
Debido a su estado de conservación se hace
posible nuestra experiencia. Ésta, como hemos
apuntado en párrafos anteriores consiste en
genenar un modelo 3D a partir de fotografías
tomadas en su interior (en forma de habitación
cerrada o cueva – como antiguamente se le
conocía).
En cada uno de los siguientes puntos
describiremos los detalles ténicos y elementos
destacables en cada aspecto del flujo de trabajo.
Fotogrametría
La planificación de la toma fotográfica es
diferente a la estándar en fotogrametría de
exteriores. Así, es necesario planificar al menos
entre 4 y 6 tomas a modo de cuarto de esfera
puesto que es importante tomar tanto techo
como suelo. Otro aspecto importante que nos
encontramos en este yacimiento es la aparición
de columnas de piedra que deberemos rodear
para obtener varios puntos de vista de la misma
y poder enlazar cada uno de los sectores en los
que se “divide” el sepulcro. De esta manera y
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tomando las fotografías dejando a la espalda los
ortostatos hemos alcanzado 144 tomas que se
traducirán en 144 cámaras (el 100% fueron
válidas en el matching). Para ello, hemos usado
una cámara Nikon™ D90 con un objetivo
Nikkor™ 10-24 mm (tirando en RAW-NEF
reveladas con ViewNX 2).
Una vez realizada la toma fotográfica
procedemos a usar los algoritmos SFM
mediante el software Agisoft Photoscan v1.0.4.
Con él obtuvimos 144 cámaras como hemos
apuntado anteriormente (figura 1) con un total
de
372.075
puntos
de
alineamiento
(seleccionados de entre 554.477) obtenidos tras
limpiar el modelo.
Figura 3. Modelo texturizado
Figura 1. Nube de puntos y cámaras
En lo referente al modelo poligonal se
obtuvieron 200.000 caras con 99.961 vértices
(fig 2).
El modelo fue generado y exportado a PDF
(U3D) y a OBJ/PLY para su tratamiento
(escalado y ajuste de imperfecciones) por la
game engine poseyendo una excelente geometría
como podemos observar en la figura 3. Así
mismo, se obtienen resultados excelentes
incluidas columnas y texturas resultando un
modelo muy realista del sepulcro megalítico.
Game Engine Unity y generación de la
aplicación
Para hacer posible el recorrido virtual por el
sepulcro Menga se ha utilizado un motor de
videojuegos llamado Unity3D por su gran
versatilidad como hemos apuntado en párrafos
anteriores.
Figura 2. Malla de fotogrametría de menga
Por último, para evitar gran peso del modelo, se
generó una textura de 4096x4096 píxeles. Este
aspecto
es
importante
para
evitar
incompatibilidades con software de tratamiento
posterior como 3D Studio o MeshLab (figura
3).
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
Mayo 2015
El primer paso, determinante para éxito del
proyecto, consite en importar el modelo
fotogramétrico generado. La tarea es
relativamente simple pero no debemos dejar de
reseñar que hubo algunos problemas para
aplicar la textura. Es decir, primero es necesario
importar el modelo y posteriormente aplicar la
textura. Este problema lo hemos tenido en
algunas ocasiones para la generación de
modelos para su uso en realidad aumentada en
otros proyectos pero es solventable dividiendo
el modelo en malla y textura.
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Virtual Archaeology Review
En cuanto a la exportación del modelo se han
realizado tests sobre MacOSX, Windows y
Web.
Los
ejecutables
funcionaron
correctamente tanto en lo que respeta al
modelo como a la navegación (figura 6).
Figura 4. Inclusión de límites físicos en Unity3D
A continuación, generamos varias estructuras
en forma de ortoedros adaptados a los
ortostatos, cobijas y suelo del volumen a
representar (figura 4). Dada la complejidad
geométrica del modelo, los ortoedros nos
servirán como paredes, suelo, techo y columnas
de piedra. A todos ellos se debe aplicar el
comportamiento solido para que no se puedan
atravesar las paredes.
En cuanto a la navegación nos hemos
decantado por un FPS (First Person Script de
Unity3D). Gracias a esto, se importó dentro de
la escena un controlador en primera persona,
para poder navegar por dentro de la formación
de Menga (figura 5).
Figura 6. Opciones para la generación de aplicaciones
Unity3D
4. CONCLUSIONES
En este artículo se ha mostrado el flujo de
trabajo completo desde la adquisición del
modelo 3D hasta la generación de una
aplicación que permita navegar sobre dicho
modelo.
Hemos
usado
satisfactoriamente
la
fotogrametría como elemento clave para la
obtención del modelo 3D y su textura
proporcionando un modelo muy aproximado a
la realidad.
Figura 5. FPS de Unity
A continuación, se ajustaron algunos
parámetros como la altura del controlador para
intentar asemejarlo a la altura real de una
persona con el objetivo que estuviera a la
misma escala. También se modificó la velocidad
y sensibilidad de la vista y el movimiento.
Adicionalmente se incorporaron textos de
créditos a la cámara del controador FPS.
Por otra parte, para la generación de la
aplicación, se ha usado la game engine Unity3D y
dada su versatilidad ha permitido incorporar el
modelo y generar una aplicación para las
plataformas Windows, MacOSX y Web
idénticas sin ningún tipo de cambio. Esto
aumenta la productividad de la aplicación
conseguida puesto que no se requiere la
realización de versiones. Esta aplicación puede
ser distribuida, incorporando las etiquetas
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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textuales con información ofreciendo la
oportunidad de mostrarlo tal como están
actualmente.
Por último, deseamos destacar que hemos
desarrollado una experiencia real en un
yacimiento arqueológico de gran importancia y
difusión como es el Conjunto Arqueológico de
los Dólmenes de Antequera desarrollando dicha
aplicación de forma práctica para examinar,
mediante la experiencia, la dificultad y coste del
trabajo.
AGRADECIMIENTOS
Conjunto Arqueológico de los Dólmenes de Antequera (Consejería de Educación Cultura y Deporte)
Finaciado parcialmente con el proyecto “SIRARQ: Sistema de Información para el Proceso de Registro
Arqueológico” (HAR2010-21610-C02-02). Ministerio de Economía y Competitividad.
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Visualización tridimensional hiperrealista e interactiva:
Cámara Santa y Joyas de la Catedral de Oviedo
Hyper-realistic and interactive three-dimensional visualization:
Holy Chamber and Jewels of the Cathedral of Oviedo
Julio Ruiz, Luis Rovés y Ángel García Voces
Fundación ITMA
Resumen
Los nuevos avances desarrollados en el registro de datos 3D y su post procesamiento nos han permitido
conseguir modelos cuyo acabado es un paso cualitativo hacia una visualización hiperrealista de los mismos,
bien sean esculturas o monumentos arquitectónicos.
Unificando las tecnologías de escaneado 3D, fotogrametría, mapeado de texturas, propiedades físicas de la
iluminación y herramientas de desarrollo de contenidos interactivos, hemos desarrollado un novedoso motor
para la visualización 3D, que nos permite interactuar con los elementos con una percepción hiperrealista
tanto en esculturas como en monumentos. El formato es aplicable a: Web, pantallas interactivas, móviles,
tablets, apps, realidad aumentada, etc…, y en futuras plataformas en desarrollo, como holodisplays,
televisión 3D auto estereoscópica, visión artificial, etc.
El resultado final son modelos hiperrealistas con una calidad fotográfica excelente, en los que se engloba
también las técnicas de iluminación más avanzadas (modelos de iluminación, de sombreado, de detalles de
superficie, transparencias, reflexiones, etc.) con una apariencia física similar al original.
Palabras Clave: MODELOS BASADOS EN IMAGEN, ILUMINACION, VISOR 3D HIPERREALISTA,
INTERACTIVO
Abstract
The New developments in 3D data registration and post processing have enabled us to obtain models whose
final design means a qualitative step in order to reach a much more realistic viewing of them for both cases:
sculptures and architectural monuments.
Uniting 3D scanning technologies, photogrammetry, texture mapping, 3D imaging software tools and
interactive content, we found novel and higher levels of quality in the images. Thanks to the new software
display - with these images made in Unity - a new field emerges which find applications in improved
interactivity , cellular phones, tablets, augmented reality and related technologies, as well as in the
development of future platforms such as holodisplays, auto stereoscopic 3D television computer vision, etc.
In this way it provides an excellent tool for heritage but a valuable working tool for professionals too.
Key words: IMAGE BASED MODELLING, LIGHTING, HYPER REALISTIC 3D VIEWER,
INTERACTIVITY.
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1. LA CATEDRAL DE OVIEDO
El rey Alfonso II el Casto, al trasladar la capital
del Reino de Asturias a Oviedo, mandó edificar
un conjunto catedralicio en los mismos terrenos
de la antigua iglesia de San Salvador. La catedral
tal y como la conocemos, comenzó a edificarse
a finales del siglo XIII, su construcción se
prolongó durante tres siglos hasta la
finalización de la única torre a mediados del
siglo XVI. Posteriormente se añadiría una girola
en el siglo XVII además de diversas capillas
anexas a las naves laterales. Tal era la
importancia de esta catedral en el nacimiento
del movimiento de las peregrinaciones a
Santiago de Compostela que se hizo famosa la
muy conocida y repetida letrilla francesa que
advierte a los peregrinos que quien va a
Santiago y no al Salvador, hace una visita al
criado y pasa de largo ante la casa del Señor.
Fig. 1 Catedral de Oviedo.
su interior se puede admirar uno de los
conjuntos de orfebrería más significativos que
se conservan de la Alta Edad Media, que
incluye piezas tan importantes como la Cruz de
Los Ángeles (808), la Cruz de la Victoria (908),
o la Caja de las Ágatas, regalada a la Catedral
por Fruela II en 910.
Otro de los tesoros más emblemáticos que
guarda esta Cámara Santa es el Arca Santa. El
Arca data de la segunda mitad del siglo XI, de
época de Alfonso VI (1075), aunque otras
propuestas la situarían cerca de 1120.
La leyenda sobre los orígenes del Arca Santa de
Oviedo cuenta que proviene de una antigua
arca o caja de madera de cedro que contenía, en
Jerusalén reliquias de Jesús y de María. Con la
invasión de los persas en el 614, los cristianos
de Palestina pusieron a salvo el Arca Santa, con
el Santo Sudario y otras reliquias, enviándola a
Alejandría, para que finalmente el Arca, llegara
hasta España entrando por Cartagena, y
posteriormente a Sevilla, para terminar en
Toledo, de donde con la invasión Musulmana
del 711 se ve empujada hasta el norte de la
España cristiana. Ya en el siglo XII, la reina
Doña Urraca ordenó que se recubriese de plata.
La importancia y fama de estas reliquias llega a
ser tal durante la Edad Media que los
peregrinos se desviaban del Camino francés a
Compostela para acercarse a Oviedo a venerar
el Arca Santa de las reliquias
2. LA CÁMARA SANTA Y SUS TESOROS
La Cámara Santa de Oviedo, se remonta al
siglo IX, durante el reinado de Alfonso II el
Casto, siendo uno de los monumentos
emblemáticos del Arte Prerrománico asturiano.
Declarado Patrimonio Mundial de la
Humanidad, la planta superior, dedicada a San
Miguel, consta de una nave y un ábside de seis
dobles columnas que vemos rodeando los
muros de la capilla y que también fueron
añadidas en el siglo XII. Los capiteles figurados
de estas columnas, con representaciones de los
Apóstoles, se han relacionado con el del
Maestro Mateo de Santiago de Compostela o
con el del Maestro de San Vicente de Ávila. En
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Fig. 2 Inscrito en un rectángulo azul, la situación de la
Cámara Santa
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3. LA FUNDACIÓN ITMA
PATRIMONIO CULTURAL
Y
EL
Fundación ITMA (Instituto Tecnológico de
Materiales), investiga y aplica tecnologías en el
campo del patrimonio en dos principales líneas
de actuación: la difusión y la conservación del
patrimonio.
piezas íberas por distintos museos de España o
las tomas también en esta técnica de la
emblemática obra del Guernica, donde sus 32
m², se escanearon con una resolución de 65
micras, son algunos de los trabajos que nuestro
grupo viene realizando
Para el mantenimiento en buen estado de
nuestro patrimonio, la difusión del mismo
cumple una importante labor, ya que permite
dar a conocer la obra, aportando información
sobre ella y de esta manera captar el interés del
futuro visitante o turista cultural.
Al mismo tiempo, las técnicas utilizadas como
elemento de difusión, pueden ser también
utilizadas como herramientas de trabajo, en los
departamentos de conservación y restauración.
Entre las tecnologías que utilizamos podemos
destacar algunas como: VRl 360, fotografía
HD, holografía analógica y digital, escaneado
3D y modelos 3D hiperrealistas, basados tanto
en escáner como en tomas fotográficas.
Trabajos como los realizados en el Museo
Arqueológico Nacional (MAN), con el proyecto
ImaginArte, donde por primera vez en España
se realizaron distintas tecnologías en algunas de
las piezas más emblemáticas de este museo.
Fig. 3 Toma de datos mediante escáner de luz blanca
estructurada en el MAN.
Viajes virtuales 360°, de distintos monumentos
emblemáticos de nuestro país y piezas de arte
de
museos
para
la
Web
www.españaescultura.es,
cuevas realizadas
mediante escáner, escaneado de petroglifos y
Fig. 4 Escaneado 3D del Guernica de Picasso en el
MCARS.
4. ESTUDIOS
Y PROTOCOLOS
TRABAJO DESARROLLADOS
DE
Durante años anteriores se estuvieron
realizando pruebas y desarrollando nuevos
protocolos, para la obtención de modelos 3D
que contasen con la mejor calidad de acabado
fotográfico.
En estos trabajos, primaba sobre todo la calidad
de la geometría alcanzada, dejando en un
segundo lugar su acabado fotorrealístico.
Durante este período los modelos digitales
tridimensionales
obtenidos,
de
piezas
escultóricas principalmente, solo contaban con
una geometría muy elaborada y de alta
resolución (entre unas 25 a 400 micras, según el
tamaño y morfología de la pieza) pues era lo
que se pretendía obtener a la mejor calidad y
exactitud posible. El acabado fotográfico en
color, quedaba en un segundo plano, y este se
obtenía de las propias cámaras de video de los
escáneres 3D sin contacto utilizados, en
algunos casos, y en otros, a través de una
cámara réflex premontada sobre el propio
equipo y preparada para tal fín.
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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Virtual Archaeology Review
El resultado final era un modelo 3D de
geometría muy exacta, donde el acabado del
modelo se obtenía de la asignación de un color
sobre cada punto de la nube de puntos del
modelo. Una vez mallada esta nube de puntos,
cada polígono generado contaba con una
textura final resultado del degradado del color
existente en cada uno de los puntos que forman
el polígono. El resultado final es lo que se
conoce como “modelo 3D con información de
color”.
Fig. 5 Modelo 3D de la Dama de Baza (MAN) con
información de color.
Muchos de los problemas que se generaban por
entonces eran que la unión de esos puntos daba
un resultado final con distintos matizes de color
no existentes en la pieza original, según la
información del color en ese punto pertenecía a
una captura de foto de las cámaras desde una
situación concreta o desde alguna de las otras.
Es decir, había zonas de polígonos de la malla
final cuya textura era el resutado de una captura
realizada en una zona más iluminada por la
situación de donde se capturó la imagen, y en
los polígonos adyacentes pertenecía a otra u
otras capturas donde en esa situación la pieza
estaba menos iluminada en la misma zona que
en la de la otra captura fotográfica.
Estos errores se fueron subsanando mediante el
control de distintos parámetros que influyen en
ese resultado, tanto en la captura como en el
procesado, como son la iluminación directa e
indirecta que incide en la pieza a modelar, los
desenfoques en ciertas partes de la imagen
capturada de la pieza, etc.
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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Fig. 6 Detalle de una misma pieza sin y con control de
la iluminación.
Ahora bien, estos modelos tridimensionales
obtenidos, cuentan con un hándicap
importante, que es que según la calidad que se
desee obtener tanto de geometría como de
acabado en color, necesitan de una malla
poligonal muy alta, lo que repercute en tener
que contar con software y hardware especiales
para su visualización correcta, capaz de
comprender los datos y mover esas piezas.
Equipos estos, no aptos para la mayoría de los
usuarios. Una solución es reducir el número de
polígonos, pero eso conlleva también reducción
importante de puntos y por tanto de
información de color. La otra solución prevista,
fue convertir la información de color en textura
y posteriormente reducir la malla poligonal,
hasta un correcto equilibrio entre geometría,
peso del archivo y textura.
La experiencia en multitud de trabajos
realizados para Patrimonio Cultural, tanto de
piezas de arte (esculturas, cuadros, etc.), como
de espacios (cuevas, abrigos, edificios, etc.), es
que el cliente final, desea tener además de los
datos de seguridad, estudio y gran precisión que
le pueda ofrecer técnicas de escaneado en 3D y
de fotogrametría, una herramienta en la que
visualizar los resultados en acabado similar al
original. Les parece muy bien que les
mostremos la infinita nube de puntos de la
pieza o espacio, y el video… pero lo que desean
además es tener ese modelo 3D lo más real
posible, y que ellos lo puedan ver y manejar
desde sus ordenadores de uso doméstico.
El primer paso para lograr estas exigencias que
demandaban los clientes, fue el conseguir una
serie de visores de software que permitiesen
73
Virtual Archaeology Review
observar e interactuar con el modelo generado,
a través del ordenador y en Internet. El
problema que generaba este tipo de visores, era
que para que fuesen ágiles en la visualización de
las piezas, necesitaban que el modelo 3D
mostrado no contase con un archivo muy
pesado en datos, lo que repercutía, entonces en
tener que reducir la calidad del modelo para una
visualización adecuada.
Por otro lado, la información de color que
presentaban los modelos 3D no llegaba a tener
la calidad de una fotografía, siendo mucho más
atractiva la visualización de una pieza
escultórica a través de un visor VRL
convencional, el cual basado en una secuencia
de fotografías en 360 grados puede disponer de
uno o más puntos (nodos) de visión.
Dada estas demandas y lagunas existentes en
los productos entregados a los Museos, etc., los
estudios se basaron inicialmente en la
obtención además de otros modelos 3D con
calidad fotográfica, cuyo peso en datos fuese el
menor posible para que se pudisese observar en
cualquier tipo de ordenador doméstico de
última generación y en Internet a traves de una
página Web. Esto se logró inicialmente
mediante softwares especializados de pegado de
texturas fotográficas en modelos 3D, y más
tarde en softwares de modelado basado en
imágenes. En todos ellos la calidad de la malla
geométrica no tiene nada que ver con la
obtenida mediante los escáneres, pero si
suficiente para ser visualizado el modelo 3D
con calidad fotográfica correctamente, que es lo
que demandaban además los Museos y como
medio de divulgación.
posibles, utilizando equipos con un mímino de
21 megapixels y en algunos casos de más de 45
megapixels, y con unas ópticas de gran calidad,
según el tipo de pieza de la que se quiere
obtener el modelo 3d fotorrealístico.
En el caso de la iluminación es muy importante
tener en cuenta la escena, ya que la intensidad
de luz que se puede observar en cada trozo o
superficie de la pieza a fotografiar depende del
tipo de luces situadas a su alrededor y que
directa (fuentes de luz emisoras) o
indirectamente (fuentes de luz reflexoras)
inciden en ella. Además hay que contar que
partes de esa pieza o toda ella puede contar con
materiales opacos, brillantes, claros, oscuros,
traslúcidos en mayor o menor medida, etc.
Fig. 7 Modelo 3D con calidad fotográfica de pieza de
arte íbero.
Actualmente nuestros nuevos desarrollos,
estudios y trabajos tratan de alcanzar un paso
más hacia una calidad hiperrealística, donde se
conjugan una iluminación lo más real posible
buscando las propiedades físicas de la
iluminación.
Los últimos estudios realizados que se han
llevado a cabo es en mejorar la calidad
fotográfica de las imágenes, tanto en su captura
como en su post procesamiento, así como en la
iluminación adecuada según el tipo de pieza
escultórica, contando con parámetros como
morfología de la pieza, policromía, material de
la pieza, etc. Todo ello con el fín de buscar el
mejor resultado final.
La captura de fotografías se basa en obtener la
mayor calidad con el mayor número de pixel
Fig. 8 Modelo 3D al que se le ha aplicado las
propiedas físicas de la iluminación.
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E incluso mapear y reflejar las propiedades
físicas visuales de la pieza sobre un modelo 3D
que cuenta ya con una malla poligonal
geométrica de alta resolución de décimas y
centésimas de milímetros con la calidad
hiperrealística, y que es visible en visores 3D
tanto, en ordenadores domésticos, como en
tablets, smartphones, pantallas interactivas
multitouch,
sistemas
pseudoholográficos,
realidad aumentada, etc.
5.
PROYECTO
OVIEDO”
“CATEDRAL
DE
La visita a la Catedral de Oviedo, cuenta como
parte fundamental en su recorrido turístico con
La Cámara Santa, donde se alojan las Joyas y
Reliquias más importantes de la religión
cristiana. Estas piezas pueden ser observadas a
través de una verja que divide la sala en dos
partes, con el incoveniente de que solo se
pueden observar por una de sus caras, dentro
de unas urnas y a una distancia de seguridad, lo
que conlleva una visión parcial de estas Joyas de
gran interés cultural e histórico.
En este proyecto se buscó establecer un
conocimiento más detallado de las piezas de
culto, así como de la arquitectura de la propia
Cámara Santa, que cuenta con 6 columnas
escultóricas en las que está representado el
apostolado, más otro conjunto de tres bustos
que representa El Calvario. Todas ellas de un
gran valor cultural y religioso, y que han sido
restauradas recientemente.
Para ello en el hall de entrada a la Cámara
Santa, se propuso la incorporación de tres
pantallas multitáctiles de 55 pulgadas en las que
dar a conocer con todo detalle e información
suficiente, lo que se observará dentro, mientras
los visitantes esperan su turno, de acesso a la
propia Sala.
Una de las pantallas multitouch, muestra las
Joyas, otra el Santo Sudario y las Reliquias, y la
tercera, muestra una visita virtual desde el hall
donde están las pantallas interactivas, el acesso
a la Antesala y de ahí a La Cámara Santa, donde
ya en su interior se puede observar en todo
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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detalle cada una de las columnas escultóricas
que forman el Apostolado y el conjunto de El
Calvario.
6. LAS JOYAS DE LA CÁMARA SANTA
Las principales joyas de La Cámara Santa de las
que se capturó datos y se realizó el modelo 3D
hiperrealista, así como su implementación en el
Visor 3D fueron: el Arca Santa, la Cruz de la
Victoria, la Cruz de los Ángeles, la Caja de las
Ágatas y el Cristo de Nicodemus. Todas ellas
piezas de orfebrería realizadas en oro, plata y
algunas de ellas con pedrería tallada.
Sus materiales, todos ellos muy brillantes,
obligaron a un estudio preliminar de las
distintas iluminaciones emisoras y reflexoras a
llevar a cabo, y teniendo en cuenta el espacio
previsto por el Catedralicio donde realizar el
trabajo de captura de datos y el tiempo con el
que se contaba por pieza, pues estas debían
estar expuestas para turistas y feligreses.
Fig. 9 Foto de la sala, cedida por la Catedral, para la
captura de datos 3D.
Tambien se optó por utilizar como toma de
datos, una cámara Phase One con un respaldo
digital P+ de más de 45 megapixels, y un
sistema automatizado de captura de fotos cada
pocos grados de movimiento de cámara.
Posteriormente se realizó un post procesado de
las fotogafías tomadas, selección y modelado
digital 3D con un acabado fotorrealístico.
Despues se procedió a su implementación en
el Visor 3D.
En primer lugar se procesaron los modelos 3D
para generar versiones adecuadas para su
tratamiento en tiempo real. A continuación se
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procesaron los materiales fotográficos para
extraer los diferentes mapas de textura, los
cuales definen el acabado de cada pieza. Por
último, una vez obtenido el resultado visual
correcto, se combinaron todas las piezas en la
aplicación interactiva para su visualización y
manipulación en tiempo real.
7. SANTO SUDARIO Y RELIQUIAS
El Santo Sudario de Oviedo, se trata de una tela
de lino de 83 x 53 centímetros. Se cuenta que
fue la prenda que cubrió la cabeza de Jesús,
según la tradición Judía y que este fue el paño
que encontraron ya en la tumba junto a la
Sabana Santa de Turín los apóstoles Pedro y
Juan.
Siendo una de las reliquias que llegaron a la
catedral en el Arca Santa, fue sometida a
distintos estudios intentando averiguar su
autenticidad. Giulio Ricci, Mark Guscin y el Dr.
John Jackson director del equipo STURP
americano, quienes realizaron uno de los
estudios más exhaustivos sobre la Sindone de
Turín, concluyen que las manchas de la Sindone
y el Sudario son susceptibles de comparación,
ya que coinciden en su tipología, tanto las del
rostro como de la nuca. En los dos lienzos el
grupo sanguíneo es AB, por otro lado nada
frecuente.
Fig. 10 El Santo Sudario de Cristo.
Sin duda independientemente de la creencia,
verosimilitud o autenticidad de esta pieza, la
realización de este trabajo representó un desafío
en cuanto a la representación gráfica del
mismo, ya que la pretensión del equipo no ha
sido otra que crear una herramienta que
muestre lo más fielmente posible y con gran
detalle lo que es el Santo Sudario.
El principal problema para la representación en
el Visor 3D proviene de la enorme resolución
de la imagen del Sudario. Tal tamaño es
necesario para poder mostrar todos los detalles
a pequeña escala. Muchas herramientas
habituales de proceso de imagen tienen serias
dificultades para abrir y manipular imágenes tan
pesadas, cuando no son meramente incapaces
de abrir el fichero.
Para poder mostrar y manipular el Santo
Sudario, la imagen original fue cortada en 35
imágenes más pequeñas mediante herramientas
altamente especializadas. Estas imágenes se
organizaron en un mosaico recomponiendo la
imagen original en una estructura manejable,
pero preservando toda la resolución con todos
los detalles. Entonces se implementó en el
Visor 3D el procedimiento adecuado para la
libre manipulación del mosaico usando gestos
táctiles de movimiento y zoom.
8. CÁMARA SANTA. VISITA VIRTUAL
La arquitectura interior de este edificio del
prerrománico; Patrimonio de La Humanidad,
fue la última de las intervenciones llevadas a
cabo en el proyecto. Una vez restaurada, se
llevó a cabo un protocolo de trabajo, en el que
se estudió cual debía ser el tipo de iluminación
ideal para la captura de datos.
Como la visita virtual programada debía ser
desde la estancia de espera de acceso a la
Cámara Santa (Hall) pasando por una antesala
previa ya a la Cámara Santa, se llegó a la
conclusión que lo mejor para que el resultado
final fuese fiel al original era respetar las nuevas
iluminaciones de led existentes en las distintas
salas del recorrido, siendo estas las únicas
fuentes de luz, junto con un flash, colocado
únicamente como apoyo y para eliminar
posibles sombras de elementos indirectos
utilizados, como andamios de los equipos de
restauración que todavía estaban presentes en la
Cámara Santa.
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El mismo protocolo de iluminación se llevó a
cabo para la captura de datos de las columnas
escultóricas del Apostolado y El Calvario,
donde en este caso los andamios del equipo de
restauración fueron de gran ayuda, por la altura
de estas columnas.
Para la captura de datos, se utilizó una cámara
réflex Nikon D800 con focales de 35 mm y 24
mm, y como apoyo a la iluminación un equipo
de flash para reducir posibles sombras
existentes.
La visita virtual permite al usuario moverse
entre las tres zonas siguiendo un camino
prefijado con las opciones de avanzar,
retroceder, y mirar alrededor.
La densidad de la malla de la escena permite
apreciar la mayoría de detalles generales del
lugar. Sin embargo, las piezas artísticas
emblemáticas como el Apostolado o el Calvario
han sido recreadas por separado para capturar
todos sus detalles. De esta forma, el visitante
puede recorrer la escena siguiendo el camino
marcado por la visita virtual, apreciando los
detalles generales en su localización original. Al
llegar a las piezas emblemáticas, el visitante
puede seleccionar cada una para observarla por
separado. La pieza se muestra entonces en un
visor similar al de las Joyas de la Cámara Santa,
lo que permite al usuario apreciar todos sus
matices en detalle.
Fig. 11 Captura de datos de una de las columnas
escultóricas del Apostolado.
Para la representación de la Cámara Santa en el
Visor 3D en primer lugar se recreó toda la
escena en 3D a partir de los datos obtenidos
fotográficamente. Para optimizar el uso de
recursos se dividió la escena en tres zonas
lógicas: vestíbulo, antesala, y Cámara Santa,
cada una con su malla y mapas de textura
independientes.
Fig. 12 Sección de las tres salas de la Visita Virtual
3D a la Cámara Santa.
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Fig. 13 Modelo 3D hiperrealista de una de las
columnas del Apostolado.
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Avances en Sistemas de Información Espacial 3D.
Aplicaciones en patrimonio y arqueología virtual
Advances in 3D Spatial Information Systems.
Applications in cultural heritage and virtual archeology
María Dolores Robles Ortega, Lidia Ortega Alvarado y Francisco Ramón Feito Higueruela
Departamento de Informática, Universidad de Jaén
Resumen
En arqueología son frecuentes las grandes nubes de puntos obtenidas mediante herramientas como radares
o escáneres tridimensionales. El excesivo tamaño de estos modelos ocasiona que, en la mayoría de los
casos, no puedan ser integrados y manejados de forma adecuada y precisa con otros programas como, por
ejemplo, los de gestión del patrimonio. Por ello, es necesario encontrar mecanismos que faciliten el manejo
de los datos y optimicen su tratamiento. Por ello, en este trabajo se plantea la integración de OpenVDB y
GRASS en un módulo implementado en C++, de forma que se combine la potencia y amplia funcionalidad
del sistema de información geográfica GRASS con la eficiencia en el manejo de modelos 3D proporcionada
por OpenVDB. En concreto, se propone la aplicación directa del mecanismo implementado para la
combinación de la información topográfica de la ciudad con los modelos 3D de los edificios más
significativos. Esta aplicación podría resultar de utilidad tanto para ciudades actuales como para la
reconstrucción virtual de poblaciones existentes en la antigüedad y actualmente desaparecidas.
Palabras Clave: VISUALIZACIÓN Y GESTIÓN EFICIENTE, ARQUEOLOGÍA, GRANDES MODELOS,
URBANO.
Abstract
Large point clouds from radars and three-dimensional scanners are commonly used in Archaeology.
However, in most cases these models cannot be properly integrated and used in software such as heritage
management due to its large size. Therefore, some tools to make this management easier and optimize the
processing are needed. In this work, we propose the integration between OpenVDB and GRASS in a C++
module to combine the widen functionality of GRASS GIS with the 3D models management efficiency of
OpenVDB. Specifically, this application is used to combine the topographic information of a city with the 3D
models of the most significant buildings. This application can be useful for both current cities as well as for
virtual reconstruction of existing villages in the olden days and currently disappeared.
Key words: EFFICIENT VISUALIZATION AND MANAGEMENT, ARCHAEOLOGY, LARGE MODELS,
URBAN.
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1. INTRODUCCIÓN
Los Sistemas de Información Geográfica (SIG)
están actualmente en un proceso de desarrollo y
continua evolución que incrementa las
funcionalidades y posibilidades que ofrecen. Así,
cada día se desarrollan nuevos módulos que
facilitan el manejo de los datos espaciales,
incluyendo características adicionales que
resultan de utilidad para nuevas aplicaciones y
ámbitos de actuación.
La visualización tridimensional es una de las
mejoras más destacadas que se están incluyendo
en muchos SIG tanto comerciales como de
código abierto. En términos geométricos, los
métodos existentes para el modelado
tridimensional en este tipo de sistemas pueden
clasificarse en tres categorías: vectoriales,
volumétricos o híbridos (SHEN et al., 2006). En
general, la mayoría de los SIG 3D suelen
centrarse exclusivamente en el modelo vectorial
(WHANG, 2006). Sin embargo, para muchas
aplicaciones es necesario también manejar
modelos basados en voxels que se puedan
obtener directamente de la fuente de datos y que
permitan representar el volumen de los modelos
de una forma más eficiente (Fisher-Gewirtzman
et al. 2013). Por ello, en la actualidad algunos
autores están empezando a considerar el
concepto de modelos híbridos de integración
para el manejo conjunto de información raster y
vectorial (BECKER et al. 2012).
En cualquier caso, un sistema híbrido no debe
modificar o cambiar la naturaleza de cada dato
sino que debe integrar ambas representaciones
bajo un modelo capaz de manejar ambos al
mismo tiempo, proporcionando resultados de
distinta naturaleza según sea necesario.
Tal y como se ha comentado anteriormente, la
gestión de datos vectoriales en los sistemas de
información geográfica está ampliamente
estudiada y la mayoría de los programas
disponibles actualmente ofrecen métodos y
herramientas eficientes para el manejo de este
tipo de información. No obstante, en el caso de
los datos volumétricos, las aplicaciones suelen
estar más limitadas. Generalmente, la mayoría de
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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los SIG no manejan de forma eficiente ficheros
de modelos tridimensionales con un gran
número de vértices y caras debido al gran
tamaño de los mismos. Además, no suelen
ofrecer una funcionalidad muy extensa, ni
tampoco una integración completa de
información volumétrica junto con sistemas
vectoriales. Por tanto, resulta necesario algún
sistema que permita mejorar la eficiencia en la
gestión de este tipo de datos en los sistemas de
información geográfica, tanto a nivel de
visualización como de gestión de información.
Esta aplicación resultaría especialmente útil para
estudios arqueológicos puesto que muchos de
los dispositivos utilizados en la actualidad
obtienen modelos de datos volumétricos de gran
tamaño. Así, por ejemplo, los escáneres
tridimensionales suelen proporcionar nubes de
puntos que, tras ser procesadas, generan
modelos 3D con un gran número de vértices y
caras. Otras herramientas que también obtienen
modelos con una gran cantidad de datos son los
escáneres LIDAR o los georradares. Para los
casos en los que no fuese posible un manejo
interactivo de los ficheros debido a su excesivo
tamaño, sería necesario implementar algún
algoritmo de simplificación de mallas que
reduzca el número de puntos del modelo 3D
(CIGNONI, 1997).
La eficiencia en este tipo de aplicaciones es
fundamental, ya que normalmente, no se
disponen de dispositivos con una alta capacidad
de cómputo para realizar el trabajo de campo en
los yacimientos arqueológicos. Por ello, es
esencial tener en cuenta este requerimiento
durante el proceso de desarrollo del software.
Otro aspecto importante es la inclusión del
programa creado como un módulo de un
sistema de información geográfico ya existente.
Esto permitirá ampliar las funcionalidades que
ofrece el propio SIG con las características
específicas de la nueva aplicación. De esta
forma, se pueden aprovechar y mejorar
funciones ya existentes para implementar el
programa, lo que resulta más conveniente que si
se desarrollase la aplicación de modo
independiente. Una ventaja adicional del uso de
la interfaz del SIG es la familiaridad de la
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Virtual Archaeology Review
herramienta para los expertos que están
acostumbrados a utilizarla. Además, se facilita el
proceso de fusión de los datos antiguos con los
nuevos, por lo que la utilización de la nueva
herramienta no supondría la pérdida de los
anteriores ni necesitaría de ningún proceso de
adaptación. En este artículo proponemos el
diseño y la implementación de un módulo para
visualización tridimensional de modelos
volumétricos de gran tamaño en el sistema de
información espacial de código abierto GRASS
junto con capas de información vectorial. En
concreto, utilizamos la librería OpenVDB para
gestionar la información volumétrica y C++
como lenguaje de desarrollo para integrar dicha
librería en un módulo propio de GRASS. Se
propone asimismo un ejemplo de aplicación
para la visualización del modelo tridimensional
de la ciudad de Jaén considerando datos
vectoriales como calles y manzanas junto con un
modelo volumétrico de la fachada de la catedral.
El resto del artículo se estructura como sigue.
En la siguiente sección se detallan los trabajos
previos más significativos relacionados con el
propósito del artículo. Seguidamente se describe
la estructura general de la aplicación y se justifica
la utilización del software GRASS, de
OpenVDB y de C++ como herramientas de
desarrollo. A continuación se describe el
procedimiento de integración de dichas
tecnologías para generar el módulo de
visualización
conjunta
de
información
volumétrica y vectorial. Se detalla asimismo una
aplicación concreta para el módulo desarrollado:
la visualización de datos reales de manzanas y
calles de la ciudad de Jaén cercanas a la catedral,
que se visualiza incluyendo un modelo 3D de su
fachada. Finalmente, se exponen los resultados
obtenidos, así como las principales conclusiones
y las posibles mejoras que podrían llevarse a
cabo en trabajos futuros.
2. TRABAJOS PREVIOS
Los sistemas de información espacial han sido
ampliamente utilizados en arqueología virtual
con diferentes propósitos. En esta sección
expondremos algunos de los trabajos más
significativos.
En (LÓPEZ FRAILE et al. 2014) se describe la
utilización de un SIG en los estudios
microespaciales de yacimientos paleolíticos,
consiguiendo una base de datos topográfica y
arqueológica asociada. Se usan asimismo
modelos 3D previamente escaneados y
generados en el formato PDF 3D que son
accesibles mediante el SIG a través de un
conjunto de fichas. La principal diferencia con
nuestra propuesta es que el modelo
tridimensional es independiente del SIG puesto
que éste simplemente enlaza un fichero con la
escena correspondiente. En nuestro trabajo, en
cambio, se propone la creación de un módulo
propio del SIG que permitirá un control directo
de los modelos con los datos asociados y
almacenados en el sistema de información
geográfica. De esta forma, será posible
implementar mecanismos de optimización para
la visualización de grandes volúmenes de datos,
así como procedimientos de comunicación
bidireccional entre el SIG y el módulo de
manera que cualquier cambio producido en
cualquiera de los dos programas pueda ser
transmitido directamente al otro sin necesidad
de ningún procedimiento adicional por parte del
usuario.
Además del procedimiento de escaneado
tridimensional, se han utilizado otras técnicas
para generar las escenas tridimensionales
asociadas a sistemas de información geográfica
como, por ejemplo, la reconstrucción de escenas
panorámicas a través de imágenes estéreo (LIN,
T. et al. 2008).
Aunque la mayor parte de los trabajos
relacionados con SIG aplicados a arqueología
proponen sistemas basados en escritorio, existen
también otros programas y sistemas de
información geográfica orientados a web como
PRAGIS (MCCOOL, 2014), que permite el acceso
a bases de datos con algunas funcionalidades
básicas. En (FABRIZIO et al. 2012) se describe
otro ejemplo de este tipo de aplicaciones
orientadas a sistemas web. En concreto, se
describen los procedimientos y las técnicas
digitales utilizadas para crear una infraestructura
digital que permite reconstruir, clasificar,
gestionar y visualizar los hallazgos arqueológicos
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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Virtual Archaeology Review
en el ámbito de un repositorio web 3D en el
área arqueológica de Pompeya.
ply para posteriormente realizar la visualización
tridimensional de los mismos.
Evidentemente, el desarrollo de aplicaciones
SIG en páginas web es un campo interesante de
investigación para las aplicaciones arqueológicas.
Sin embargo, el principal propósito del trabajo
que se presenta en este artículo es la
visualización eficiente de modelos de gran
tamaño, cuya transmisión a través de Internet
requeriría un gran ancho de banda. Por ello,
nuestro trabajo se orienta a dispositivos de
escritorio para evitar el cuello de botella que
supondría el envío de los archivos
tridimensionales vía web.
El resto de información de entrada (datos
vectoriales) será manejada directamente por el
SIG. La doble comunicación establecida entre el
sistema de información geográfica y el módulo
viene determinada por la necesidad de
intercambio de datos entre ambas herramientas.
Así, el módulo utilizará funciones propias del
SIG para manejar las tablas que almacenen los
datos vectoriales mientras que el SIG usará los
procedimientos creados para la visualización 3D
y el manejo de información volumétrica.
Finalmente, otros usos de los sistemas SIG han
sido la localización de zonas potenciales de
interés para la investigación (CLARKSON et al.
2014) o los relacionados con el modelado
espacial de SIG 3D para ciudades (WANG,
2006).
Una vez expuestos los trabajos más
significativos relacionados, a continuación
describimos la estructura general de la aplicación
que proponemos en este artículo para gestionar
modelos de gran tamaño en un SIG 3D para su
uso en el área de arqueología y visualización de
zonas urbanas.
Figura 1. Estructura general de la aplicación
3. ESTRUCTURA
GENERAL
DE
LA
APLICACIÓN
En esta sección se expone la estructura general
del módulo desarrollado, indicando el
procedimiento utilizado para la gestión del flujo
de datos en toda la aplicación. Se describen
además las posibles alternativas para la
implementación tanto para sistemas de
información geográfica como para la creación
del módulo y la visualización tridimensional.
El esquema general de la aplicación se muestra
en la Figura 1. Tal y como se puede observar, el
elemento central en el proceso de desarrollo es
el módulo propio que se crea para extender la
funcionalidad del sistema de información
geográfica. Este algoritmo se encargará del
manejo de información volumétrica y ficheros
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Para implementar esta estructura es necesario
determinar previamente qué sistema de
información geográfica se va a utilizar, lo que
influirá en la posterior elección del lenguaje de
desarrollo y la tecnología utilizada para la
visualización 3D. A continuación se describen
los SIG más usados que podrían servir de base
para la aplicación, indicando sus principales
ventajas e inconvenientes. Posteriormente, una
vez elegido el SIG, se detallarán los posibles
lenguajes de desarrollo y de visualización,
justificando la elección final de los mismos.
3.1 Sistemas de Información Geográfica
Según la organización NCGIA (National Center
for Geographic Information and Análisis – USA) un
sistema de Información Geográfica (SIG) puede
definirse como “un sistema hardware, software y
procedimientos elaborado para facilitar la
81
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obtención, gestión, manipulación, análisis,
modelado y representación
de datos
espacialmente referenciados y para la resolución
de problemas complejos que impliquen la
manipulación y gestión de dichos datos”.
En la actualidad existen multitud de programas
SIG disponibles, tanto de código abierto como
propietarios y que ofrecen una amplia variedad
de funciones. En esta sección destacamos
aquellos que se han tenido en cuenta para la
realización del presente trabajo, exponiendo las
ventajas e inconvenientes de cada uno de ellos.
Finalmente, se justifica la elección del software
que, a nuestro juicio, resulta más adecuado en
esta implementación.
Entre los programas SIG existentes, se han
valorado principalmente cuatro: MapInfo y
ArcGIS (ambos software propietario) y los
programas de código abierto Quantum GIS y
GRASS. Seguidamente se exponen las
características principales de cada uno de ellos:
 MapInfo (http://www.mapinfo.com)
Se trata del software proporcionado por la
empresa Pitney Bowes. Soporta un amplio
rango de formato de datos espaciales, base de
datos relacionales y permite también incluir
imágenes aéreas, de satélite y escaneadas en
los mapas. Además de la versión original, es
posible instalar diferentes programas
complementarios que incrementan la
funcionalidad como, por ejemplo, Engage
3D que proporciona herramientas analíticas
2D y 3D o Vertical Mapper, que permite
mostrar, gestionar e interpretar información
espacial continua basada en grid.
Como los datos vectoriales iniciales de la
aplicación (información de los cruces y
manzanas de la ciudad) se encontraban en
formato MapInfo, fue el primer programa
considerado. Sin embargo, se descartó su
utilización puesto que su lenguaje de
desarrollo, MapBasic, es propio y está
limitado en la comunicación con otras
herramientas como las de visualización.
Además, no es multiplataforma y únicamente
está disponible para sistemas Windows.
 ArcGIS
(http://www.esri.es/es/productos/arcgis)
Al igual que MapInfo, es un software
propietario, en este caso proporcionado por
ESRI. Se trata de una herramienta que
permite almacenar, crear y difundir datos y
modelos tridimensionales. Es accesible desde
clientes en versión escritorio, navegadores
web y terminales móviles.
Dispone de diferentes APIs para
desarrolladores para crear aplicaciones web
basadas en JavaScriptTM y HTML5 para la
visualización, edición y análisis de datos
vectoriales y raster dinámicos.
 GRASS (http://grass.osgeo.org/)
Desarrollado como proyecto oficial de
software abierto por Open Source Geospatial
Foundation (FEITO, 2009), es una de las
herramientas SIG más utilizadas. Existen
versiones disponibles para Mac OSX,
Windows y Linux.
Este programa permite la manipulación de
datos geográficos proporcionando un
conjunto amplio de operaciones para
gestionarlos, bien directamente a través de la
propia interfaz de la aplicación o mediante las
librerías implementadas en C++ o Python.
Gracias a estas últimas, es posible crear un
módulo adaptado a las necesidades de cada
aplicación que puede utilizar toda la
funcionalidad y potencia del SIG, pudiendo
además integrarse en el programa original.
El software GRASS incluye alguna
funcionalidad básica para el manejo de
modelos 3D. Sin embargo, el tratamiento de
grandes volúmenes de datos necesario en el
área de arqueología virtual puede ocasionar
graves problemas de rendimiento, por lo que
resulta conveniente utilizar algún otro
mecanismo para manejar los datos
tridimensionales de una forma más eficiente.
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
Mayo 2015
82
Virtual Archaeology Review
 Quantum GIS
(http://www.qgis.org/es/site/)
El software Quantum GIS (QGIS) es un
sistema de información geográfica de código
abierto, disponible en las siguientes
plataformas: Linux, Unix, Mac, OSX,
Windows y Android. Soporta numerosos
formatos y funcionalidades para datos
vectoriales, raster y bases de datos. Dispone
de una interfaz amigable que facilita su uso
tanto para usuarios noveles como para
expertos.
En cuanto al lenguaje de desarrollo,
proporciona principalmente dos APIs:
Python y C++. Incluye asimismo un plugin
de GRASS que se utiliza, entre otras cosas,
para manejar la información vectorial o en el
procedimiento de conversión de un vector a
datos raster.
Teniendo en cuenta el requerimiento de que la
aplicación desarrollada sea multiplataforma, la
utilización de MapInfo se descarta inicialmente.
A pesar de que ArcGIS es una opción
interesante para el desarrollo web, para este
trabajo se ha optado por utilizar programas de
código abierto.
Por tanto, las dos alternativas posibles son
QGIS o GRASS. Aunque el manejo de
Quantum GIS es más sencillo, GRASS tiene una
mayor potencia y ofrece una funcionalidad más
amplia. Además, las funciones de manejo de
datos vectoriales de QGIS se obtienen a través
de un plugin de GRASS. Por todas estas razones
y por ser un programa ampliamente utilizado
por la comunidad científica, finalmente se
decidió usar GRASS para el desarrollo e
implementación del trabajo que se está
describiendo en este artículo.
Una vez determinado el sistema de información
geográfica que se va a utilizar, el siguiente paso
es elegir el lenguaje de desarrollo del módulo así
como las librerías para la visualización
tridimensional de los modelos.
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
Mayo 2015
3.2 Lenguaje de desarrollo
Tal y como se ha comentado anteriormente, es
posible crear módulos propios en GRASS
mediante dos alternativas: C++ o Python. A
continuación se describen los aspectos
fundamentales de ambas opciones:
 C++
El lenguaje C++ ha sido utilizado
tradicionalmente
para
optimizar
el
rendimiento de las aplicaciones, puesto que
permite controlar a bajo nivel muchas de las
características esenciales para mejorar la
eficiencia de un programa. Por ello, podría
resultar una opción interesante para el trabajo
que se está describiendo.
En el caso de GRASS, es posible acceder
desde código C++ a las funciones del SIG
mediante las librerías incluidas en la propia
distribución.
Así,
se
pueden
usar
procedimientos internos como si se
estuviesen ejecutando en la consola del
programa, pero con la diferencia de que los
datos obtenidos pueden ser almacenados en
variables que podrán ser modificadas
posteriormente. Además, también es posible
acceder a la estructura interna de las tablas
almacenadas tanto para consulta como para
actualización, lo que permite la doble
comunicación necesaria para nuestra
aplicación especificada en la Figura 1.
 Python
Python es un lenguaje de programación
interpretado, es decir, está diseñado para ser
ejecutado por medio de un intérprete. En la
actualidad es uno de los lenguajes con un
mayor auge y se está comenzando a utilizar
en muchas aplicaciones y desarrollos
científicos.
Para poder utilizarlo en GRASS, es
necesario instalar previamente las extensiones
de Python proporcionadas por el propio SIG.
Una vez hecho esto, es posible acceder a las
interfaces de las librerías disponibles y a las
funciones de las mismas. Se han diseñado
asimismo APIs como PyGRASS (ZAMBELLI
83
Virtual Archaeology Review
et al, 2013) que proporcionan una interfaz
para integrar GRASS y Python.
Como los dos lenguajes propuestos permiten el
acceso a las funciones del sistema de
información geográfica, la decisión de una u otra
alternativa dependerá de la posibilidad de incluir
tecnologías para la visualización tridimensional
de los distintos modelos que manejará la
aplicación. Por ello, en la siguiente sección se
estudian las principales tecnologías disponibles
para realizar este tipo de visualización y su
posible integración con estas herramientas y, por
tanto, con GRASS.
3.3 Tecnologías para la visualización 3D
Permite incluir modelos 3D en páginas
web a través de HTML5 sin necesidad de
instalar ningún plugin adicional. Se prevé que
en un futuro todos los navegadores lo
soporten.
Es una API escrita en JavaScript que
permite usar la implementación nativa de
OpenGL ES 2.0. No obstante, para facilitar
la implementación existen toolkits de
desarrollo basados en WebGL como, por
ejemplo, X3DOM (http://www.x3dom.org/)
o Three.js (http://threejs.org/).
 OpenGL (http://www.opengl.org/)
Además de una visualización 3D correcta, para
esta aplicación es importante que la tecnología
que se utilice sea capaz de manejar de forma
eficiente una gran cantidad de datos. Así, tal y
como se ha comentado anteriormente, en
arqueología son frecuentes las grandes nubes de
puntos obtenidas mediante herramientas como
radares o escáneres tridimensionales. Por tanto,
la librería que se utilice deberá optimizar el
tratamiento
de
toda
la
información,
proporcionando una respuesta interactiva al
usuario durante el manejo de la aplicación.
Seguidamente se incluyen cuatro lenguajes o
librerías que podrían utilizarse para realizar la
tarea de visualización en nuestra aplicación:
 X3D
(Extensible
http://www.web3d.org/x3d/)
 WebGL
(http://www.khronos.org/webgl/)
3D,
Desarrollado por el Consorcio Web3D, es
el sucesor de VRML. Permite generar
contenidos 3D interactivos, tanto estáticos
como dinámicos. Está basado en XML y
puede
utilizarse
conjuntamente
con
tecnologías como Ajax y PHP para el acceso
a bases de datos.
A pesar de ser un estándar, los diferentes
visores disponibles pueden mostrar de forma
diferente la misma escena debido a diferentes
implementaciones del lenguaje original.
OpenGL (Open Graphics Library) es una
especificación estándar que define una API
multilenguaje y multiplataforma para escribir
aplicaciones que incluyan gráficos 2D y 3D.
Fue desarrollada por Silicon Graphics en
1992.
Muchos
de
los
procedimientos
proporcionados por OpenGL efectúan
operaciones a bajo nivel, lo que permite
controlar y mejorar la eficiencia en las
aplicaciones que se desarrollan. Ofrece
asimismo una amplia variedad de funciones
para mejorar la visualización gráfica de las
escenas.
 OpenVDB (http://www.openvdb.org/)
La librería de código abierto OpenVDB
(MUSETH, 2014) proporciona una estructura
de datos jerárquica y un conjunto de
herramientas para una manipulación eficiente
de datos volumétricos discretizados en grids
tridimensionales. Permite un almacenamiento
compacto con un acceso rápido y eficiente a
los datos. Incluye asimismo un conjunto de
algoritmos específicamente optimizados para
tareas como visualización, filtrado y
voxelización.
Implementada en C++, incluye un visor
propio basado en OpenGL para visualizar los
modelos gestionados.
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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Virtual Archaeology Review
Las dos primeras opciones, X3D y WebGL
están orientadas específicamente a sistemas web.
Por ello, no resultan adecuadas para este trabajo
y se descarta su utilización. En cambio,
OpenGL y OpenVDB sí que pueden integrarse
en aplicaciones de escritorio y podrían, por
tanto, ser útiles para nuestro módulo.
Entre las dos alternativas, finalmente se ha
elegido OpenVDB puesto que proporciona un
almacenamiento eficiente de grandes cantidades
de datos volumétricos, siendo éste un aspecto
fundamental en la aplicación. Además, al estar
basado en OpenGL, será posible también
utilizar funciones de esta API en el programa.
Evidentemente,
como
OpenVDB
está
implementado en C++, su integración en un
programa desarrollado con este lenguaje es
inmediata. Existe un módulo OpenVDB para
Python que está en proceso de desarrollo y que
actualmente ofrece una funcionalidad reducida.
Por ello, se ha decidido utilizar el lenguaje C++
junto a OpenVDB y GRASS para desarrollar
nuestro módulo para el manejo eficiente de
modelos 3D.
4.
IMPLEMENTACIÓN
Figura 2. Estructura de la aplicación para visualización
urbana
En este trabajo se propone utilizar Grass y
OpenVDB para realizar la visualización de una
escena urbana (concretamente de la ciudad de
Jaén) incluyendo modelos arqueológicos de gran
tamaño. Para ello, se ha implementado un
módulo en C++ que, usando funciones de
ambas herramientas, combina los datos
bidimensionales de las calles y manzanas junto
con los modelos tridimensionales de los edificios
más significativos.
Para la implementación de dicho módulo, se han
considerado cuatro tareas o fases fundamentales:
LA
1. Generación
de
los
modelos
tridimensionales de manzanas y calles.
La Figura 2 muestra la estructura general de la
aplicación incluyendo las tecnologías y
programas elegidos según los criterios descritos
previamente. Así, GRASS se utiliza como
sistema de información espacial, mientras que
OpenVDB se usa para gestionar los datos
volumétricos de los ficheros ply obtenidos tras
un procedimiento de escaneado tridimensional.
2. Cambios en el sistema de referencia
geodésico.
La combinación de estas dos herramientas tiene
un amplio rango de aplicaciones en el área de
arqueología virtual y patrimonio como, por
ejemplo, gestión de yacimientos incluyendo
información tridimensional de las piezas
encontradas y georreferenciación, asociación de
datos geográficos con modelos 3D de interés
arqueológico o visualización tridimensional en
sistemas de información espacial aplicados a
arqueología, entre otras.
En los siguientes apartados se describen cada
una de estas fases, indicando los aspectos más
significativos e importantes de las mismas.
DE
APLICACIÓN
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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3. Importación de los datos de las tablas de
GRASS en el programa C++.
4. Generación
de
los
modelos
tridimensionales utilizando OpenVDB y
visualización de los mismos.
4.1
Generación
de
los
modelos
tridimensionales de manzanas y calles
Es frecuente disponer para cualquier localidad
de información proveniente de un sistema de
información geográfica bidimensional o de datos
del catastro relativa a manzanas y calles. Estos
85
Virtual Archaeology Review
datos podrían transformarse en modelos 3D
usando el método propuesto en (ROBLESORTEGA, 2013). En dicho trabajo se describe el
proceso de creación de modelos 2.5D para los
edificios a partir del polígono que representa su
planta. De esta forma, los modelos
tridimensionales de calles y manzanas se
obtienen a través de un procedimiento rápido y
eficiente.
Sin embargo, el proceso indicado anteriormente
está implementado en MapBasic, el lenguaje de
programación propio de MapInfo. Por ello, una
vez obtenidos los modelos 3D en dicho SIG es
necesario realizar un procedimiento de
importación de las tablas generadas al sistema de
información geográfica GRASS.
Como el formato de MapInfo es compatible con
GRASS, la importación se realiza directamente
mediante la introducción del comando v.in.ogr
directamente en la consola de la aplicación.
Dicha función convierte capas vectoriales OGR
en mapas de vectores de GRASS (NETELER et
al., 2008). Por lo tanto, una vez ejecutada con las
tablas correspondientes de las manzanas, cruces
y calles (tramos), ya se dispone en el software
GRASS de los datos almacenados en el formato
adecuado.
No obstante, existe un procedimiento adicional
que es necesario realizar antes de que el módulo
C++ importe los datos de las manzanas, calles y
cruces desde GRASS para generar la escena
tridimensional: se debe llevar a cabo un cambio
en el sistema de referencia geodésico para que
coincida con el de los modelos tridimensionales
escaneados. Esto es debido a que las manzanas y
calles están expresadas en el sistema ED50,
mientras que los ficheros escaneados utilizan
ETRS89. Entre los dos sistemas, se ha adoptado
ETRS89 puesto que actualmente es el sistema
oficial.
A continuación se describen brevemente los
cambios realizados en el sistema de referencia
geodésico oficial en España, indicándose
asimismo cómo se ha realizado el proceso del
cambio de ED50 a ETRS89 para los ficheros de
las manzanas, calles y cruces.
4.2 Cambios en el sistema de referencia
geodésico
La figura natural de la tierra, excluyendo la
topografía o forma externa, se asemeja a la
definición de geoide definida como una
superficie de nivel equipotencial del campo
gravitatorio terrestre. Como la definición
matemática del geoide presenta gran
complejidad, así como su definición, la
superficie de la tierra puede representarse con
mucha aproximación mediante un elipsoide de
revolución, definiéndose este sistema con una
superficie de referencia (sobre la que se definen
la latitud y longitud geográficas) y un conjunto
de ejes.
El elipsoide de revolución que mejor se adapta
al geoide en la zona con un punto donde ambos
coinciden o bien la normal a ambos es la
solución adoptada, constituyendo el concepto de
Sistema Geodésico de Referencia. A lo largo de
la historia se han utilizado diversos elipsoides
para definir el sistema de referencia de cada país,
de tal forma que se define aquel que mejor se
ajusta al geoide.
En España se adoptó en 1970 el sistema ED50
(European Datum 1950) como sistema oficial, por
lo que a partir de dicha fecha se utilizó como
referencia para indicar las coordenadas
geográficas. No obstante, en 1990, la
Subcomisión de la Asociación Internacional de
Geodesia (IAG) para el marco de referencia
europeo (EUREF), recomendó ETRS89
(European Terrestrial Reference System) como
sistema de referencia terrestre para Europa, que
finalmente se estableció oficialmente en el año
2007 (PÉREZ NAVARRO et al. 2011).
Como consecuencia de estos cambios de
referencia, en muchas aplicaciones se trabajan
con datos con coordenadas de ambos sistemas.
En concreto, en el presente trabajo, los datos de
las calles, cruces y manzanas utilizados en
GRASS utilizan el sistema ED50 mientras que
los datos volumétricos del fichero ply de la
fachada de la catedral están expresados en
ETRS89. Por ello, es necesario un
procedimiento que permita una transformación
de las coordenadas geográficas en un mismo
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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sistema de forma que puedan
conjuntamente ambos tipos de datos.
usarse
A pesar de que en una primera aproximación se
pudiera considerar que dos elipsoides de
diferente tamaño y forma situados en dos
puntos del espacio distintos se relacionan
exactamente mediante expresiones matemáticas
(traslaciones, rotaciones y escalados), en realidad
no existe una relación perfecta entre los sistemas
ED50 y ETRS89. Esto es debido a que la
realización del sistema de referencia depende de
varios factores: técnicas de observación, método
de compensación, equipo humano e
instrumental utilizado, etc. En consecuencia, la
realización
de
un
datum
presenta
heterogeneidades, más aún en un datum clásico
como ED50 basado en medidas terrestres junto
con algunas espaciales.
Figura 3. Calculadora geodésica del programa PAG
Por todo lo anterior, era imprescindible
determinar un procedimiento de cambio en el
sistema de referencia antes de realizar la
integración de los datos de entrada disponibles
en el módulo C++. Tras realizar varias pruebas
con distintas herramientas sin obtener un
resultado adecuado, finalmente se optó por
utilizar el programa de Aplicaciones Geodésicas
(PAG) del Instituto Geográfico Nacional del
Ministerio de Fomento, accesible en
http://www.ign.es/ign/layoutIn/herramientas.d
o. Tal y como se puede observar en la Figura 3,
dicho programa dispone de una calculadora
geodésica que permite transformar puntos o
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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ficheros de puntos entre ED50, ETRS89 y
Datum Madrid (Struve). También es posible
indicar las coordenadas geográficas o las UTM.
Una vez transformados los datos de las
manzanas, calles y cruces al sistema ETRS89 e
incluidos nuevamente en GRASS, el siguiente
paso consiste en que el módulo C++ los
importe para poder usarlos durante el proceso
de creación del modelo tridimensional de la
escena urbana.
4.3 Importación de los datos de las tablas de
GRASS en el programa C++
Las tablas de los datos vectoriales almacenados
en GRASS no contienen únicamente
información geográfica sino que también
incluyen datos alfanuméricos que nos permiten
identificar y describir cada elemento de las
mismas. Así, por ejemplo, en el caso de las
manzanas se almacenan las coordenadas
correspondientes al polígono que representa su
planta en el plano junto con otros valores como
la altura, el número de pisos, la referencia
catastral o un código único de identificación,
entre otros.
Para poder realizar de forma correcta la
importación de toda la información (geográfica
o no) en el módulo C++ es necesario conocer
previamente la estructura utilizada por GRASS
para almacenar los mapas de vectores. Así, éstos
se representan utilizando una estructura
denominada arco-nodo, que consiste en un
conjunto de curvas llamadas arcos, que son una
serie de pares de coordenadas (x,y,z). Los nodos,
por su parte, se crean automáticamente por los
extremos de un segmento de arco. Un vector
tiene una serie de características (también
denominadas primitivas): punto (que puede ser
tanto bidimensional como tridimensional), línea
(secuencia dirigida de vértices conectados con
dos extremos llamados nodos), frontera,
centroide, cara y núcleo.
Respecto a la información temática, cada objeto
vectorial puede tener asociadas ninguna, una o
varias categorías que se identifican por el
número de capa. Es posible también que un
objeto vectorial tenga múltiples categorías para
la misma capa. Cada categoría es un
87
Virtual Archaeology Review
identificador utilizado para unir la geometría con
los atributos que se almacenan en una o varias
bases de datos externas. Por tanto, este valor se
usa para poder buscar el atributo asociado al
objeto del vector. El número de capa determina
qué tabla debe usarse para las consultas de los
atributos. Por ejemplo, una manzana podría
tener asignada en la capa 1 una tabla de atributos
conteniendo descripciones de usos mientras que
la capa 2 podría contener atributos relativos a
los dueños. Cada una de estas capas podría ser
además manejada de forma independiente por
distintos usuarios.
Una vez especificada la estructura asociada a los
datos vectoriales, a continuación se describe el
procedimiento seguido en el módulo
implementado para acceder a la misma desde las
funciones de C++.
Inicialmente, se debe abrir la tabla de datos. Para
ello se utiliza la función Vect_open_old
Posteriormente, se obtiene la información
relativa a las bases de datos (usando
Vect_get_field), abriendo la correspondiente
conexión. Tras realizar este proceso, se lee cada
tupla de la tabla (que representa un elemento
individual como manzanas o cruces) mediante
Vect_read_line. Esta última función permite
obtener también los identificadores de las
categorías que se usarán para realizar la consulta
a la base de datos y obtener así los diferentes
atributos asociados, que podrán almacenarse en
variables propias del módulo implementado.
Después de realizar este proceso, ya se dispone
de una copia de los datos de GRASS accesible
desde el programa C++. A partir de esta
información, se generarán los modelos
tridimensionales utilizando la librería OpenVDB
siguiendo el procedimiento que se describe en la
siguiente sección, realizándose finalmente la
visualización de los mismos.
4.4
Generación
de
los
modelos
tridimensionales utilizando OpenVDB y
visualización de los mismos.
La última fase del módulo que estamos
presentando en este trabajo consiste en realizar
la visualización de los datos geográficos
almacenados en GRASS y obtenidos
anteriormente (manzanas, cruces y tramos) junto
con modelos 3D de los edificios más
significativos de la ciudad de interés turístico y
arqueológico.
Tal y como se ha comentado anteriormente, el
modelado de estos edificios suele realizarse
mediante
un
proceso
de
escaneado
tridimensional, lo que conlleva que los ficheros
generados sean de un tamaño excesivo. El
manejo de estos archivos por un sistema de
información espacial no resulta factible en la
mayoría de los casos debido al elevado número
de puntos que captura el escáner y que
componen el modelo. Por ello, proponemos la
utilización de la librería OpenVDB para la
manipulación de los datos de forma que la
escena final pueda ser optimizada antes de
realizar la visualización.
En OpenVDB se distinguen tres objetos
esenciales para el manejo de información
volumétrica:
 Árboles (Tree): estructura tridimensional
similar a un B-árbol
(Transform):
 Transformaciones
relativizan los índices de cada voxel (i,j,k) a
las localizaciones físicas (x,y,z) en el
espacio del mundo
 Rejilla (Grid): contenedor que asocia a
un árbol con sus correspondientes
transformaciones y metadatos adicionales.
Por tanto, para representar cualquier objeto en
OpenVDB es necesario crear un grid con un
árbol y un conjunto de transformaciones
asociadas. En nuestro caso, disponemos
únicamente de las mallas de triángulos tanto de
los modelos ply como de los datos procedentes
de GRASS. Sin embargo, gracias a la función
meshToLevelSet proporcionada por la propia
librería podemos transformar dicha malla de
triángulos en un volumen (en un grid). Para ello,
sólo necesitamos incluir los parámetros de la
función: una variable de tipo Transform que
indique las transformaciones necesarias para
establecer la correspondencia entre el mundo
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virtual y el real, los vértices y las caras de la malla
de triángulos y, finalmente, un valor numérico
para indicar la anchura usando voxels.
Tras la ejecución de la función, se obtiene el grid
asociado a la malla de triángulos, que se
almacena para ser visualizado posteriormente
junto al resto de grids de todos los elementos
que componen la escena (cruces, manzanas,
tramos de calle y modelos de monumentos).
Para ello se utiliza el visor propio que está
incluido en la distribución de la librería.
Es posible almacenar en un archivo externo el
grid obtenido tras aplicar la función
meshToLevelSet. Para ello, se usaría el
procedimiento write de la clase io::File de la
librería, que crea un fichero con la extensión
vdb. Dichos archivos podrán ser visualizados
utilizando el visor externo o bien mediante las
instrucciones de la librería para ser manipulados
en el módulo de creación propia.
indicado en la sección 4.2. Tras seguir el proceso
de conversión a OpenVDB expuesto
anteriormente, se genera el grid correspondiente
que puede ser visualizado y manipulado
libremente por el usuario.
Figura 5. Visualización de las manzanas de la ciudad
usando OpenVDB
4. RESULTADOS
En esta sección exponemos los resultados
obtenidos tras la implementación del módulo
descrito a lo largo del artículo. Para ello, se han
utilizado los datos reales del catastro
correspondientes a la ciudad de Jaén, así como el
modelo escaneado de la fachada de la catedral.
Figura 6. Visualización del fichero escaneado de la
catedral de Jaén usando OpenVDB y un tamaño de
voxel de 0.001
Figura 4. Visualización de las calles y cruces de la
ciudad usando OpenVDB
En la Figura 4 se muestran las calles y cruces de
la ciudad usando OpenVDB y en la Figura 5 las
manzanas. Estas calles y manzanas se han
generado mediante el procedimiento descrito en
(ROBLES-ORTEGA, et al. 2013) y sus coordenadas
han sido transformadas mediante la calculadora
geodésica del programa PAG, tal y como se ha
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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El principal inconveniente para gestionar los
ficheros escaneados de los principales
monumentos es su gran tamaño. Así, en el caso
de la fachada de la catedral de Jaén, el modelo
tiene 5.118.714 vértices y 10.171.246 caras,
ocupando el archivo ply un total de 621 MB. En
cambio, utilizando la librería OpenVDB dicho
archivo se reduce a 35.8 MB si se usa un tamaño
89
Virtual Archaeology Review
de voxel de 0.001, y a sólo 46 KB si se establece
un voxel de 0.01. Por tanto, la reducción de
memoria obtenida es evidente frente a los
modelos originales. Gracias a la posibilidad de
almacenar los archivos OpenVDB en un fichero
propio (de extensión vdb), el tiempo necesario
para calcular los modelos voxelizados puede
considerarse como preprocesamiento, por lo
que no influirá en el rendimiento final de la
aplicación. En la Figura 6 se visualiza la fachada
de la catedral con un tamaño de voxel de 0.001.
Finalmente, las Figuras 7 y 8 muestran imágenes
de la aplicación en las que se visualizan
simultáneamente tanto los modelos de las calles,
cruces y manzanas generados con GRASS como
el archivo de la fachada de la catedral de Jaén.
Como se puede observar, las transformaciones
de las coordenadas geodésicas son correctas,
puesto que todos los modelos aparecen en la
posición adecuada. En este caso se ha utilizado
un tamaño de voxel de 0.01, estando activos en la
escena global un total de 217.227 voxels.
Figura 8. Visualización del fichero escaneado de la
catedral de Jaén y de las manzanas y calles usando
OpenVDB
La representación volumétrica, además de la
reducción en el tamaño de los archivos, puede
aportar otras ventajas en aplicaciones
relacionadas con el ámbito de la arqueología.
Así, la eficiencia en las operaciones booleanas en
el manejo de modelos 3D puede mejorar el
rendimiento de los programas que las utilicen.
Por ejemplo, en el caso de representaciones de
piezas tridimensionales en los que sea necesario
realizar cortes transversales, la voxelización
permitirá ejecutar dichas operaciones de una
forma más eficiente que si se llevara a cabo
directamente sobre el modelo 3D.
5.
CONCLUSIONES
Y
TRABAJOS
FUTUROS
Figura 7. Visualización del fichero escaneado de la
catedral de Jaén y de las manzanas y calles usando
OpenVDB en el modo de voxelización
En este artículo se ha descrito el trabajo
desarrollado para realizar visualizaciones
volumétricas en sistemas de información
espaciales de una forma eficiente, así como su
aplicación en trabajos arqueológicos. En
concreto, se ha creado un módulo en GRASS
que, a partir de capas bidimensionales de
información geográfica de la ciudad (manzanas,
polígonos de cruces y de calles), genera una
visualización tridimensional. Además, el
software generado permite la inclusión de
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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90
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archivos 3D de modelos arqueológicos
generados previamente mediante cualquier otro
tipo de herramientas como, por ejemplo, un
escáner tridimensional.
funcionalidades que podrían ser de utilidad en
ámbitos arqueológicos.
Además de la mejora de la visualización
incluyendo texturas, en futuros trabajos se
pretende desarrollar la inclusión de opciones
adicionales del manejo de los datos con el
objetivo de favorecer la interactividad con las
escenas creadas. Esto permitiría enriquecer la
aplicación
generada
incluyendo
nuevas
Este
trabajo
ha
sido
parcialmente
subvencionado por la Universidad de Jaén bajo
el proyecto de investigación “Gestión del
Subsuelo Urbano mediante SIG 3D” - Centro
de Estudios Avanzados en TIC.
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Giribaile: la pequeña Pompeya Íbera
Giribaile: the small Iberian Pompeii
María Alejo Armijo, Luis Mª Gutiérrez Soler y Antonio Jesús Ortiz Villarejo
Universidad de Jaén, Instituto Universitario de Investigación en Arqueología Ibérica. Spain.
Resumen
Esta iniciativa parte de la idea de dar a conocer el rico patrimonio del que se nutre la provincia de Jaén, no
solamente el artístico, sino también el arqueológico. Así pues, es una puesta en valor para poder acercar a
la sociedad, de una forma versátil, la historia de uno de los oppida más importantes de la provincia, que
actualmente pasa desapercibido para la mayoría de la población jiennense. Teniendo en cuenta que la
tecnología ha desbordado todos los campos existentes y que está al alcance de todos, se ha optado por
utilizar este medio para facilitar la visita a Giribaile mediante el desarrollo de una aplicación turística para
Tablet, móvil o cualquier dispositivo Android, gracias a la cual se marcan dos itinerarios a seguir y que
consta de diferentes recreaciones virtuales, así como otro tipo de recursos, como la localización de los
asentamientos actualmente desaparecidos tras la construcción del embalse de Giribaile.
Palabras Clave: GIRIBAILE, OPPIDUM, ANDROID.
Abstract
This initiative is built on the idea of making known the rich patrimony of the province of Jaén, not only from
an artistic point, but also archaeological. So, we could bring to society the story of one of the most important
oppida in Jaen’s province, which currently goes unnoticed by most jiennense population. We know that
technology has exceeded all existing fields and now it is available to the majority of population, it was
decided to use this medium to facilitate a visit to Giribaile by developing a tourist application for tablet,
mobile or any Android device. This application will consist in two touristic routes with different virtual
recreations, as well as other resources, such as the location of settlements currently missing after building
the Giribaile’s reservoir.
Key words: GIRIBAILE, OPPIDUM, ANDROID.
1. APLICACIÓN DE
TECNOLOGÍAS PARA LA
LAS NUEVAS
DIFUSIÓN DEL
PATRIMONIO
A
TRAVÉS
DE
LA
CREACIÓN DE UNA APLICACIÓN PARA
CUALQUIER DISPOSITIVO ANDROID.
Actualmente los conceptos sociedad del
conocimiento y revolución de los medios
digitales han dejado de ser algo novedoso, ya
que hoy en día vivimos inmersos en plena era
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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digital en la que el medio audiovisual, la
tecnología y lo virtual son los aspectos
elementales de nuestra sociedad. Hoy día
asistimos a una revolución de los medios de
comunicación y de los nuevos canales de acceso
a la información, que forman parte de la vida
cotidiana y, como no podía ser de otra manera,
están presentes en los procesos de socialización
del conocimiento. Las nuevas formas de
participación del público en la difusión del
patrimonio pueden ser muy variadas y van desde
93
Virtual Archaeology Review
las redes sociales, la aplicación de Códigos QR
en patrimonio, pasando por las aplicaciones para
dispositivos portátiles basadas en juegos,
realidad aumentada o contenido abierto.
Actualmente estos recursos digitales se están
empleando sobre todo en espacios patrimoniales
al aire libre y en la difusión del patrimonio
artístico (LÓPEZ BENITO, 2012: 650).
Teniendo en cuenta este hecho tecnológico, en
el presente artículo, se plantea una aplicación
consistente en marcar dos rutas alternativas para
acceder a la meseta de Giribaile: una directa,
comenzando en las Cuevas de Espeluca, y otra
con un matiz senderista, que abarcaría todo el
paisaje que rodea la meseta. Para esta segunda
opción, se ha recuperado, mediante el trazado de
puntos con GPS, uno de los caminos antiguos
que suben al cerro y con el que se aprecia la vega
del Guadalimar. En este punto del sendero, se
pondrá en relieve dos hechos fundamentales
para poder entender la posición que presenta el
oppidum de Giribaile.
Por una parte, la aplicación haría referencia a la
posición estratégica que presenta la ciudad
fortificada, dado que le permite controlar
visualmente todo el valle, vigilando los pasos del
río desde el vado de las Hoyas hasta el de Los
Escuderos; mientras que por otra, se explicaría
la pérdida de numerosos asentamientos
asociados al oppidum de Giribaile y que ahora se
encuentran bajo las aguas del embalse, tales
como explotaciones mineras, alfares cerca de los
cursos de agua, pequeñas explotaciones
agropecuarias en cauces secundarios (La Laguna,
Arroyo Valdío, Arroyo de Mompeya o Arroyo
de Valdecanales) y otras de mayor tamaño
concentradas a lo largo de un tramo de más de 7
km de longitud en la vega del Guadalimar.
Otra de las paradas que marcaría la aplicación,
sería en los elementos que nos encontramos a
ambos lados del camino, pudiendo citar el caso
de algunos grandes hornos post-medievales que
aparecen colmatados por la vegetación y que, a
simple vista, pasan desapercibidos. Apartados
del oppidum, presentan un emplazamiento
posiblemente motivado por las buenas
condiciones naturales que ofrece este lugar para
la producción metalúrgica, puesto que
proporciona agua, madera abundante y,
lógicamente, también los filones de los que
proceden los minerales.
Uno de los elementos bélicos que también
destacaría la aplicación y que muestra las fases
históricas que se suceden en Giribaile, son las
alineaciones de muros de la que se interpreta
como una turris hannibalis o, incluso, como un
campamento romano que se estacionó junto al
oppidum para proceder a su conquista y
destrucción, en el contexto de la Segunda
Guerra Púnica.
La ruta continúa por el camino que accede a la
puerta sureste de la meseta, en cuyo punto se
observa el control visual del oppidum sobre la
vega del Guadalimar. La ruta, no obstante,
alcanzaría el propio poblado intramuros, un
sector delimitado en las inmediaciones de la gran
fortificación de tipo barrera que da acceso a la
antigua ciudad.
Aunque la disposición de la muralla tipo barrera
con casamatas también sería uno de los
objetivos a mostrar en la aplicación, desde el
interior del poblado, nos centraríamos,
específicamente, en los cortes de excavación
abiertos actualmente.
Por una parte, el corte correspondiente al
interior del espacio amurallado (Área 3) y con el
que se explicaría la organización de la ciudad
fortificada, así como los procesos de producción
que se podrían realizar en ella; otro punto
indispensable para explicar este último aspecto
sería el posible almacén (Área 11, corte próximo
a la puerta sureste y que fue expoliado en 2008)
y por otra, la cueva-santuario (Área 6), en la que
se haría hincapié en aspectos relacionados con la
ideología y el culto en el período ibérico.
A continuación, la aplicación nos conduciría
hacia el extremo de la plataforma norte, donde
se sitúa el castillo califal-almohade de Giribaile,
pudiendo observar su posición estratégica
debido a los acantilados que lo rodean, así como
el dominio visual que presenta tanto sobre el
valle del Guadalimar como el del Guadalén.
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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El último punto que marcaría el itinerario es el
de las escaleras hacia el cielo y las Cuevas de
Espeluca o Cuevas de Giribaile, localizadas en la
base de la meseta y que dieron cobijo a una
comunidad troglodítica, a caballo entre la tardoantigüedad y la alta Edad Media.
Independientemente de la ruta que se escoja,
tanto la más directa y corta como la del camino,
aconsejable para los que estén familiarizados con
el senderismo, el desarrollo de la aplicación es la
misma, salvo por la numeración de los campos
de información.
Respecto a esto, es interesante advertir que hay
puntos que coinciden pero que presentan
diferente orden, puesto que son dos itinerarios
distintos.
mismo, sabiendo en todo momento la dirección
que lleva y a qué distancia se encuentra del
próximo punto de información.
Estos puntos estarían dispuestos en los
itinerarios, en forma de paneles explicativos y
constarían de una breve información sobre lo
que se está viendo, una imagen interpretativa
acerca del mismo, un número que hace
referencia a la aplicación para mantener el
recorrido indicado por la misma y un Código
QR que facilitaría una recreación virtual del
elemento o paisaje que se esté viendo en esa
parada.
2. PRIMERA RUTA: DIRECTA Y BREVE1
Por este motivo, para facilitar el recorrido del
turista por la meseta de Giribaile y que no haya
ninguna equivocación en el transcurso de la ruta
que haga que el visitante se pierda, algo habitual
en las señalizaciones de los yacimientos
arqueológicos abiertos al público, se ha pensado
en la incorporación de dos imágenes
explicativas, tanto en los paneles como en la
propia aplicación, que haga referencia a la ruta
que se ha escogido, para no perder el sentido de
la numeración y así, poder seguir correctamente
el discurso del yacimiento propuesto (Fig. 1).
Figura 2 Meseta del oppidum de Giribaile. Itinerario de
la primera ruta con las paradas marcadas.
2.1 Giribaile: Entorno y última etapa de
ocupación.
Figura 1. Elementos identificativos para ambas rutas.
El rojo hace referencia al itinerario más corto y el verde al
senderista.
En su conjunto, la aplicación constaría de un
plano del camino que se va a realizar, en el que
aparecen los puntos numerados que hacen
referencia a las distintas paradas que se va a
efectuar durante el recorrido. De igual forma, el
caminar del visitante aparecería reflejado en el
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
Mayo 2015
Con este primer cartel, que iniciaría el itinerario
turístico por la zona arqueológica, se pretende
introducir al visitante en el entorno en el que se
asienta Giribaile, en la confluencia entre el
Guadalimar y Guadalén, haciendo hincapié en el
factor paisajístico en el que se sitúa.
No solamente se incidiría en la posición de la
meseta, siempre ocupada por quienes buscaban
1
Documentación técnica para la inscripción en el
CGPHA, como Bien de Interés Cultural, con la tipología
de Zona Arqueológica, del yacimiento de Giribaile
(Vilches) pp. 2-16.
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condiciones de vida favorables (control visual,
presencia de agua abundante, explotación de una
vega fértil, etc.) y, especialmente, la seguridad
que proporciona un farallón de roca que domina
el territorio circundante, sino también en las
poblaciones asentadas en la vega del
Guadalimar, como el poblado de La Monaria, en
el que se advierten los primeros signos de una
romanización temprana tras la destrucción del
oppidum en la Segunda Guerra Púnica, y en la
transformación del entorno por la construcción
de la presa por parte de la acción humana.
2.2 Escaleras hacia el cielo y Cuevas de
Espeluca2.
La siguiente ocupación fue en el acantilado
meridional de la meseta, cuyas cuevas dieron
cobijo a una comunidad troglodítica durante un
período comprendido entre la tardo-antigüedad
y la alta Edad Media, transformándolas en
espacios de hábitat y de culto cristiano. Han sido
estos dos elementos, la meseta y las cuevas, los
que han posibilitado escribir la historia de
Giribaile.
Actualmente, se han identificado cuatro grupos,
denominados (de oeste a este): complejos
rupestres 3, 1, 2 y 4.
El complejo rupestre 1 ocupa una posición
central respecto a los otros y consiste en un
edificio de culto excavado en la roca
aprovechando una cavidad natural.
Posee una sola planta, con cuatro entradas y
cinco estancias. Las paredes, aunque aún
conservan las huellas de tallado, no muestran
ningún revoco y aparecen encaladas, mientras
que los techos están pintados en rojo; de igual
forma,
encontramos
varias
hornacinas
rectangulares excavadas y relieves como cruces,
un busto y una figura femenina de época
reciente.
El complejo rupestre 2 se configura como una
única estancia rectangular orientada hacia el
2
GUTIERREZ SOLER, L.M. El Conjunto Troglodítico de
Spelunca – Espelunca en Giribaile (Vilches, Jaén, España).
Inédito.
noreste, similar en esquema y proporción a la de
la nave central del complejo rupestre 1. Entre
ambos, existe una escalera labrada en el
acantilado que conduce a la parte superior del
complejo rupestre 1 y que también permite
continuar el ascenso hasta la superficie de la
meseta.
El complejo rupestre 3 se localiza al oeste del
complejo rupestre 1. Actualmente, gran parte del
mismo ha desaparecido debido a dos
importantes desprendimientos de la pared del
acantilado (2008 y 2012).
Presentaba una planta irregular, estaba cerrado y
contaba con un acceso complicado, articulado
como un espacio continuo con tres estancias a
diferentes alturas, al interior presentaba una
escalera tallada en la roca. Una de sus salas tenía
un banco corrido y una mesa tallada en la roca
identificada como un oratorio.
El complejo rupestre 4 es el más oriental de los
cuatro. Se trata de unas pequeñas estancias
excavadas a modo de colmena y constituidas en
tres niveles. Era accesible desde el nivel de base,
si bien en la actualidad presenta su interior
abierto debido al desprendimiento de su frente
externo, posiblemente por la erosión del agua.
Al pie de los complejos rupestres 1, 2 y 3 existen
varios edificios correspondientes al Cortijo de
Casas Altas, de época moderna; los más
occidentales están prácticamente destruidos
después del derrumbe del acantilado ocurrido a
finales de 2012.
En esta parada, la información iría con relación
a la ocupación continuada que tuvieron las
cuevas, desde que fueron excavadas por primera
vez aprovechando varias grutas naturales hasta
los cortijos, y a las escaleras hacia el cielo, que
llevan a la parte alta de la cueva, presentándose
como elemento espiritual, pero que a la misma
vez, conecta con el siguiente punto de la ruta.
Para la planimetría de los complejos rupestres,
se colocarían los croquis de las mismas en el
panel y, mediante la introducción de un Código
QR, se facilitaría información fotográfica acerca
del grupo de cuevas distribuidas a lo largo del
valle: Valdecanales y la Veguilla.
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2.3 Fortificación tipo barrera.
Los sistemas defensivos en el mundo íbero
abrirían el panel interpretativo en esta zona,
destacando la fortificación que protagoniza el
oppidum de Giribaile: un dispositivo de tipo
barrera de 246 metros de longitud, que corta
transversalmente la meseta y que, en la
actualidad,
se
encuentra
parcialmente
desmoronado, formando grandes acumulaciones
de piedras. Las dimensiones de la muralla la
harían el principal hito visual y de identidad del
oppidum, reconocible a gran distancia y con gran
valor simbólico.
En esta línea, se haría referencia al perímetro del
oppidum que estaría amurallado mediante un
lienzo que aprovecha la orografía del terreno y a
sus cuatro accesos: el principal en el centro de la
muralla barrera, un secundario en el extremo sur
de la muralla y los dos existentes en el
estrangulamiento entre ambas plataformas.
espacios: plataforma norte y plataforma
principal, la cual se configura como una
superficie amplia y abierta de terreno, en torno a
las 9 ha. Un estrangulamiento en la orografía de
la meseta separa la plataforma principal de la
plataforma norte.
En este lugar aflora en superficie la roca de base
geológica y parecen confluir las principales líneas
de tránsito y circulación que comunican el
oppidum con su entorno más inmediato; al
menos, así se debe interpretar la pérdida de
altura del escarpe y la existencia de dos caminos
que descienden desde este punto, uno hacia la
ladera nordeste en pos de la plataforma inferior,
y otro hacia el sudeste, que conduce hacia las
Cuevas de Giribaile y que constituye en la
actualidad la ruta de acceso principal para los
vehículos.
De igual forma, se explicarían otras
construcciones que presentan esta misma
morfología de casamatas, tales como la muralla
púnica de Cartagena o la del castillo de Doña
Blanca.
En esta plataforma principal, se localiza, junto al
tramo principal de la muralla, una importante
acumulación de piedras (2,5 ha.), al que venimos
denominando como poblado intramuros debido
a la presencia de grandes bloques, alineaciones
de muros correspondientes a zócalos de
viviendas y un talud en forma de U abierto hacia
el sudeste.
Para que se aprecie la monumentalidad de la
muralla, el panel debe presentarse un tanto
alejado de la misma, aunque el recorrido de la
visita continúe por la propia entrada de la
fortificación.
El poblado se organiza mediante una trama
regular de manzanas de casas, un esquema
similar al de otros asentamientos ibéricos
conocidos, como la Plaza de Armas de Puente
Tablas (Jaén).
Una de las oportunidades que presenta este
elemento a la hora de incluirlo en esta visita, es
la utilización de la realidad aumentada, es decir,
tras un estudio más detallado de la muralla en el
que se conozca la disposición y la hipotética
forma que podría haber tenido en su época de
esplendor, se realizaría una recreación de la
misma a través de programas de realidad
aumentada, fácilmente accesible a este producto,
a través de la aplicación y del Código QR que
habría colocado en el panel interpretativo.
El objetivo de este panel interpretativo es tratar
de mostrar la morfología de la ciudad fortificada,
cómo se distribuiría el poblado intramuros, así
como hacer referencia a los cortes abiertos
durante las campañas anteriores, pero,
incidiendo más en el Área 3, que podría tratarse
de un gran centro productivo.
2.4 Oppidum íbero.
El oppidum se extiende a lo largo de algo más de
900 m. en dirección noreste, ocupando un
espacio de 14,56 ha., dividido en dos grandes
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Este panel interpretativo constaría con algunos
de los datos obtenidos durante la campaña de
excavación de 2014, así como una ortofoto de la
planta del Área 3 en la que se detallarían las
funcionalidades de los espacios en los que se
divide el corte, así como las distintas hipótesis
de su uso.
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2.5 Almacén.
Resulta interesante desde el punto de vista
turístico dada la gran cantidad de cerámica que
se recogió en él, así como las ánforas completas
que se recuperaron in situ, facilitando una
recreación en 3D de este espacio, a través de la
aplicación.
2.6 Cueva – Santuario.
Situada junto al castillo de Giribaile, el lugar
parece corresponder a una cueva cuya entrada
ha sido parcialmente tapiada y cuyo interior
presenta un espacio reducido a consecuencia del
desprendimiento de parte de la bóveda
(GUTIÉRREZ SOLER, inédito).
De este modo, se haría una breve referencia
tanto a su posición como a las fases que lo
conforman, enfatizando más en la leyenda del
Señor de Giribaile (TAMAYO, 1947), muy
conocida entre los propios vilcheños.
Del castillo existe un modelo tridimensional que
también se expondría en el panel interpretativo,
para una mejor ubicación del visitante en los
elementos que lo componen, así como una
posible restitución del mismo utilizando
programas de realidad aumentada, para intentar
crear una imagen de lo que pudo haber sido.
3. SEGUNDA RUTA: SENDERISTA
La cueva-santuario se presenta como una
versión ciudadana de los dos santuarios que se
sitúan en el alto Guadalquivir, como Collado de
los Jardines o Castellar.
A través de una fotografía de la planta, se
mostrarían las diferentes fases que presenta el
santuario, así como la religiosidad del mundo
íbero.
2.7 Castillo del Señor de Giribaile.
Este lugar constituye un punto privilegiado
dentro de la meseta por los acantilados que lo
rodean y que le sirven de defensas naturales,
además hay que tener en cuenta que la vaguada
que lo antecede, en la que aflora la roca, le sirve
para establecer una distancia física respecto al
resto de la meseta, proporcionándole una
posición de control y de dominio visual sobre el
entorno circundante.
Esta fortaleza, aprovecharía una antigua
construcción ibérica, sobre la cual se erigió una
primera fortificación en época islámica, después
de servir como hisn o refugio para las
poblaciones vecinas.
A falta de una excavación, el castillo se muestra
como uno de los elementos más destacados de
Giribaile, no sólo por su posición, sino también
por su monumentalidad.
Figura 3 Meseta del oppidum de Giribaile y entorno.
Itinerario de la segunda ruta (en azul) con las paradas
marcadas. El carril de acceso por vehículo viene delineado
en rojo.
Para la ruta de carácter senderista, tendríamos
una numeración distinta, pues los primeros
puntos de información corresponden a algunos
de los elementos que nos encontramos a lo largo
del camino:
1. Poblamiento ibérico en el curso
medio del río Guadalimar.
2. Hornos post-medievales.
3. Turris hannibalis
romano.
o
campamento
4. Oppidum íbero, centrándose en el
Área 3.
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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5. Almacén (Área 11).
6. Cueva – Santuario (Área 6).
7. Castillo del Señor de Giribaile.
8. Escaleras hacia el cielo y Cuevas de
Espeluca.
9. Giribaile: Entorno y última etapa de
ocupación.
Dado que hay elementos de esta ruta que se
repiten en la anterior, tales como: 4: Oppidum
íbero, 5: Almacén, 6: Cueva – Santuario, 7:
Castillo del Señor de Giribaile, 8: Escaleras hacia
el cielo y Cuevas de Espeluca, y 9: Giribaile:
Entorno y última etapa de ocupación; se ha visto
conveniente obviar su explicación en este
apartado, centrándonos, únicamente, en los que
hacen al itinerario distinto.
3.1 Poblamiento ibérico en el curso medio
del río Guadalimar3.
Más allá de los límites estrictos de la ciudad, el
territorio de explotación agraria de Giribaile
estaba formado por modestas casas de
campesinos y almacenes distribuidos por el valle.
La prospección realizada durante los años 19921993, con motivo de la construcción de la presa
de Giribaile, permitió documentar los sitios
arqueológicos afectados por la obra y completar
el catálogo de los asentamientos localizados en
el entorno de la antigua ciudad ibérica (Fig. 4).
En total fueron 99 sitios catalogados en torno al
oppidum pertenecientes a tres horizontes
arqueológicos: ibérico pleno y tardío,
contemporáneos al período de vida de la antigua
ciudad ibérica (74 sitios), tardo-republicana,
actuando La Monaria como núcleo principal de
poblamiento en el antiguo territorio de Giribaile
(7 sitios), y altoimperial romana, formando parte
de un proceso de centuriación del territorio que
se adscribe a época Flavia (18 sitios).
3
GUTIERREZ SOLER, L.M. (2011): Guía arqueológica de
Giribaile. Asociación para el Desarrollo Rural de la
Comarca de El Condado-Jaén. Torrredonjimeno.
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Figura 4. Restitución por ordenador del horizonte de
poblamiento ibérico pleno y tardío en el territorio de
Giribaile. Vista desde el valle del Guadalimar. Fuente:
Gutiérrez Soler (2011: 37)
Todos estos asentamientos, en sus diferentes
fases, ocupan la fértil vega del Guadalimar que
queda bajo el control directo del oppidum,
beneficiándose de la alta potencialidad agrícola
que proporcionan los aluviones cuaternarios, de
origen fluvial, que se restringen a una franja de
anchura homogénea en la margen derecha que
se desarrolla entre la cobertera triásica, que no
avanza más allá del cortijo de la Orden, y la
estrecha banda sedimentaria holocena que
alcanza mayor entidad en la margen izquierda,
profundizando a la altura de las terrazas que se
abren en el Vado de las Hoyas, el cortijo de la
Veguilla y el tramo inicial del Arroyo de
Valdecanales. La ocupación se ramifica por los
arroyos de segundo y tercer orden, siguiendo el
curso de estos hasta que dejan de mantener un
contacto visual con Giribaile.
Para el inicio de esta ruta cuyo eje vertebrador es
el camino de acceso a la meseta de Giribaile, se
haría hincapié en el factor paisaje que domina la
vega del Guadalimar. Así pues, este panel
interpretativo se centraría en el entorno del
oppidum, concretamente en los asentamientos de
pequeño tamaño, posiblemente casas de
campesinos, pequeñas factorías agrarias y
almacenes, que se distribuyeron de un modo
capilar, ocupando los márgenes de los ríos
Guadalimar y Guadalén (GUTIÉRREZ, 1998),
así como a los asentamientos situados en los
99
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momentos posteriores al final de la Segunda
Guerra Púnica, momento en el que se destruye
el oppidum, por lo que también se haría referencia
a la situación bélica y posbélica de la zona.
De entre ellos, destacamos el poblado de La
Monaria, del que se facilitaría la planta del
asentamiento,
obtenida
gracias
a
la
documentación gráfica de 1993, así como la
necrópolis asociada al mismo. Otro de los
elementos al que se haría referencia es a la labor
de prospección arqueológica llevada a cabo en
los ríos Guadalimar y Guadalén, con motivo de
la construcción de la presa de Giribaile, hecho
por el cual se pudieron recoger todos estos datos
que, actualmente, se encuentran bajo sus aguas.
Además de la información facilitada por el texto
escrito y el plano de La Monaria, el panel
constaría con un Código QR que, a través de la
aplicación, se pudiera recrear cómo podría haber
sido el paisaje de la Vega del Guadalimar en el
siglo III a.C.
3.2 Hornos post-medievales.
Respecto a este panel, se colocaría en el único
horno que se presenta más completo a los ojos
del turista. Así pues, no sólo se hablaría del
emplazamiento metalúrgico, favorecido por el
agua y la madera que se halla en su entorno, sino
también del resto de hornos que se puede
apreciar a simple vista, de su funcionalidad,
facilitándose una imagen explicativa de los
mismos para su comprensión, así como del
contexto histórico de la zona en ese momento.
3.3 Turris
romano.
hannibalis
o
incidiendo en su relación visual con la
necrópolis del castillo y el oppidum. Así pues, la
información suministrada en este punto haría
referencia a la conquista y destrucción del
oppidum, en el contexto de la Segunda Guerra
Púnica, con textos alusivos al mismo, tanto al
relato de Plutarco en el libro segundo de las
Vidas Paralelas, que trata las vidas de Sertorio y
Eumenes, como al relato de Tito Livio y la toma
de Orongis.
4.
SEÑALES
INTERPRETATIVAS
Y
UTILIZACIÓN DE LOS CÓDIGOS QR Y
PROGRAMAS
DE
REALIDAD
AUMENTADA PARA EL DESARROLLO DE
LOS ITINERARIOS.
Los paneles a utilizar se situarían distanciados
entre ellos para no inferir en la percepción de la
visita, del paisaje, ni de los elementos
seleccionados en la misma. Así pues, estarían
formados por un material que contribuya a la
armonía del entorno. La forma que tendrían
estos carteles interpretativos es la rectangular
horizontal (100 x 138 x 40 cm), ya que se
presenta como la más flexible para abarcar
información, imágenes y planimetría, sin que los
elementos parezcan un conglomerado. Uno de
los aspectos importantes a mencionar es la
inclinación del propio panel, que se dispondría a
45º para que la percepción del visitante sea la
adecuada y no entorpezca la visión con el
elemento seleccionado.
campamento
En las inmediaciones de la plataforma norte se
localiza lo que aparentemente corresponde a un
puesto avanzado de defensa del palacio, aunque
sólo una campaña de excavación podría
descartar su interpretación inicial como posible
campamento romano (GUTIÉRREZ SOLER,
inédito).
En cuanto a este panel, se dispondría en el
propio camino, donde parece que se reutiliza
parte de los flancos del mismo campamento,
Figura 5. Poste para Código QR. Esquema basado en
MORALES MIRANDA, J. (2005).
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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Con respecto a las nuevas tecnologías y tal y
como se ha explicado anteriormente, es evidente
que el acceso a Internet y a los dispositivos
móviles se ha socializado, tanto en las
instituciones, en las ciudades como en nuestro
entorno más inmediato, facilitándonos el
acceder a la información de una forma más fácil
y rápida. La generalización de los Códigos QR y
de las aplicaciones de realidad aumentada
proporciona un amplio campo de posibilidades
en todos los ámbitos, debido a la facilidad para
su creación, lectura y a su bajo coste (SILVA
GALÁN, 2013).
Así pues, estos elementos son los que
incorporamos a la cartelería de ambas rutas,
pero no solamente como un factor
complementario a los puntos seleccionados, sino
también en algunos lugares determinados de los
itinerarios para facilitar el acceso por el mismo
(Fig. 5), en concreto, están pensados para el
camino que sube desde el valle del Guadalimar
hasta la meseta de Giribaile.
La finalidad de los mismos es hacer la visita más
amena, teniendo en cuenta que la distancia entre
paradas es irregular y algunos de los paneles se
encuentran muy alejados de otros. Por ello, se ha
pensado en esta opción para continuar guiando
al visitante por el camino, sin dificultarle la ruta.
La información haría referencia a recreaciones
alusivas al entorno en el que se sitúa, así como a
las publicaciones más recientes que serían
actualizadas en todo momento, información
adicional que no se presenta en los carteles para
que no haya un exceso de contenido… Toda
una serie de servicios que complementan la
visita y la historia del oppidum de Giribaile.
Es necesario advertir que la utilización de los
Códigos QR lleva implícita la creación de una
página web, que es a la que se dirige el QR una
vez que hemos situado el dispositivo electrónico
encima del código. Así mismo, la futura creación
de la página web/nube de datos vendría
completamente actualizada, para evitar desfases
en la información, y así proporcionar una
imagen más cercana y detallada del yacimiento.
Ciertamente, ambos elementos, la aplicación
VAR. Volumen 6 Número 12. ISSN: 1989-9947
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turística y los Códigos QR se pueden ver como
algo reiterativo, ya que uno se podría incluir en
el otro y viceversa, pero, verdaderamente, aquí
se opta por ambos, considerándolos un servicio
complementario, en el que se abarca más
información desde diferentes perspectivas.
Respecto a la actualización de la página
web/nube de datos, hemos de mencionar que el
simple hecho de estar en pleno desarrollo del
proyecto de investigación para excavar el
yacimiento íbero, aumentará el nivel de
publicaciones referentes a esta área arqueológica,
pudiéndose poner al alcance de cualquier
ciudadano las últimas hipótesis, así como
información actualizada en el día a día de la
excavación, mediante un enlace directo a las
redes sociales y a un correo electrónico
determinado, para alguna consulta específica.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo ha sido posible gracias a la
financiación recibida de los proyectos a los que
se hace referencia a continuación:
1. “Innovaciones técnicas aplicadas al
conocimiento y puesta en valor de Giribaile”.
Junta de Andalucía. Incentivos a Proyectos de
Investigación de Excelencia en equipos de
investigación. Modalidad Proyectos Motrices y
de Innovación (P11-HUM-8113).
2. “Métodos y técnicas en prospección
arqueológica intensiva”. Programa Nacional de
Investigación Fundamental del Plan Nacional de
I+D+i 2008- 2011. Subprograma de Proyectos
de Investigación Fundamental no Orientada
(HAR2010-18422).
3. “Intervención Giribaile 2014. Su proyección
turística a través de la restauración y la
conservación”. Subvenciones a proyectos de
investigación del Instituto de Estudios
Giennenses año 2014.
4. Resultado del Trabajo Fin de Máster de María
Alejo Armijo para el Máster en Turismo,
Arqueología y Naturaleza, Universidad de Jaén,
2014.
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BIBLIOGRAFIA
BELLIDO GANT, Mª. L. (2008): Difusión del patrimonio cultural y nuevas tecnologías, Sevilla: Universidad
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Cultura como elemento de unión en Europa. Rutas Culturales Activas. Fundación del Patrimonio Histórico de
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Documentación técnica para la inscripción en el CGPHA, como Bien de Interés Cultural, con la
tipología de Zona Arqueológica, del yacimiento de Giribaile (Vilches).
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GUTIERREZ SOLER, L.M. (2011): Guía arqueológica de Giribaile. Asociación para el Desarrollo Rural
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13
Agosto
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ISBN:
978-84-695-6782-1.
Disponible
online:
https://portal.ucm.es/c/document_library/get_file?uuid=9b647ff2-7a17-4d68-b556a5e4d3f1cf82&groupId=174465
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legado natural y cultural al público visitante. 2ª ed. Sevilla: Junta de Andalucía, Consejería de Cultura: Tragsa.
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Arqueología. Mahón, Menorca, Islas Baleares, España. pp. 960-974. ISBN: 978-84-695-6782-1.
PÉREZ-JUEZ GIL, A. (2006): Gestión del Patrimonio Arqueológico: el yacimiento como recurso turístico.
Barcelona: Ariel. ISBN: 84-344-5207-3
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SILVA GALÁN, J. (2013): “Aplicaciones de los códigos QR y la realidad aumentada en la enseñanza de
las ciencias sociales”. En: DÍAZ MATARRANZ, J.J., ed., SANTIESTEBAN FERNANDEZ, A., ed.,
CASCAJERO GARCÉS, A., ed. Medios de comunicación y pensamiento crítico: nuevas formas de interacción social.
Universidad de Alcalá, Servicio de Publicaciones, pp. 553-573. ISBN: 978-84-15834-22-9.
TAMAYO, M. (1947): Obras completas de Manuel de Tamayo y Baus, Fax, Madrid, pp. 493-494.
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Modelos digitales aplicados a la intervención del patrimonio
arquitectónico: La restauración del remate sureste de la puerta
de San Cristóbal en la catedral de Sevilla
Digital models applied to the intervention of the architectural
heritage: Restoration Southeast closing of the door of San
Cristobal Cathedral of Seville
Francisco Pinto Puerto1, José María Guerrero Vega2
HUM 799-ESTRATEGIAS DE CONOCIMIENTO PATRIMONIAL
Departamento de Expresión Gráfica Arquitectónica. ETS de Arquitectura.
2
Departamento de Expresión Gráfica e Ingeniería en la Edificación. ETS de Ingeniería de Edificación.
Universidad de Sevilla, Sevilla. España
1
Resumen
Los procesos de intervención en el patrimonio histórico se presentan como una oportunidad para
profundizar en su conocimiento. La puesta en práctica de una adecuada metodología y la aplicación
racional de los medios tecnológicos disponibles pueden permitir a investigadores de distintas disciplinas
generar una valiosa información que es necesario documentar y poner a disposición de la sociedad.
Teniendo en cuenta estos planteamientos se presenta el caso específico de las recientes obras de
consolidación en el remate de la escalera de caracol de la puerta de San Cristóbal de la catedral de Sevilla.
Además del levantamiento gráfico, se generó un modelo virtual de este elemento arquitectónico en el que se
pudieran vincular los datos que fueron surgiendo durante los trabajos. Se exploraron las bases teóricas
para la elaboración de dicho modelo, constatando la importancia de un profundo análisis previo así como
las posibilidades para la difusión.
Palabras Clave: MODELO, CONOCIMIENTO, RESTAURACIÓN.
Abstract
Interventions in historical heritage present an opportunity to gain a deeper knowledge of the element in
question. The use of an appropriate methodology and the rational application of the technologies now
available allow researchers from different disciplines to obtain valuable information that must be recorded
and placed at the disposal of society in general. The recent consolidation works carried out on the finial of
the spiral staircase of the San Cristóbal Door of Seville Cathedral is a case in point. In addition to creating
an elevation of this architectural element, a virtual model was generated, incorporating all the data obtained
during the course of the works. The theoretical bases were explored prior to creating the model, highlighting
the importance of a profound preliminary analysis as well as the dissemination possibilities.
Key words: MODEL, KNOWLEDGE, RESTORATION
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1. INTRODUCCIÓN
Los procesos de intervención en el patrimonio
histórico, ya sea en objetos muebles o
inmuebles, constituyen una oportunidad
irrepetible para profundizar en su conocimiento.
En la mayoría de los casos la posibilidad de
registrar aquellas partes que han quedado ocultas
o inaccesibles en elementos mobiliarios o
edificios solamente es posible en estos
momentos. Una intervención de restauración
suele dejar ocasionalmente a la vista elementos
que han quedado herméticos tras su proceso de
construcción, desvelando soluciones técnicas,
huellas y marcas hasta entonces desconocidas.
La experiencia cotidiana en estos procesos de
intervención demuestra la importancia de estos
datos, y la dificultad de contar con medios y
recursos técnicos que permitan registrarlos con
la mayor rapidez, incluso a tiempo real, para no
interrumpir el propio desarrollo de los trabajos,
esto es, la planificación de tiempos y costes que
genera la actuación del equipo encargado de la
restauración. Por ello, hoy día, entender la
propia intervención como un proceso de
conocimiento es una cuestión ineludible, aunque
sólo sea para dejar testimonio de estos datos. La
restauración de la obra de arte, y por extensión
de la arquitectura, no puede atender
exclusivamente a su aspecto material sino que
constituye también el reconocimiento de sus
valores estéticos e históricos, en orden a su
transmisión al futuro (BRANDI, 2002).
El objeto arquitectónico se presenta como un
documento en sí mismo, el cual contiene una
gran cantidad de información indispensable para
el conocimiento no solamente de su realidad
física, en sus múltiples aspectos, sino también de
las circunstancias históricas y culturales que lo
han generado y transformado a lo largo del
tiempo. La disponibilidad de medios auxiliares,
ya sea en las fases de estudios previos o durante
los propios trabajos de intervención, y sobre
todo, la convergencia de investigadores de
distintas disciplinas permite aumentar el
conocimiento sobre el bien en el que se actúa. Se
obtiene una valiosa información que es
necesario documentar y difundir. Sin embargo,
la información generada no debería, al menos en
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nuestra opinión, considerarse como la suma
final de análisis parciales constreñidos a los
límites impuestos por dichas disciplinas. La
colaboración y el diálogo entre los distintos
agentes, cada uno de ellos desde puntos de vista
diversos, y la interacción entre las distintas
interpretaciones constituyen las bases para un
conocimiento profundo, de aquello en lo que se
actúa.
Una posible herramienta para alcanzar lo
anteriormente propuesto es la generación de un
modelo digital, en el cual vincular y gestionar
información de distinto género, y que permita su
consulta por aquellos vinculados con la
investigación, restauración, gestión o difusión
del patrimonio histórico arquitectónico. Diseñar
una adecuada metodología de trabajo y la
aplicación racional de los medios tecnológicos
son los objetivos de nuestro proyecto de
investigación. Presentamos a continuación un
caso específico al que nos tuvimos que
enfrentar, los resultados obtenidos y la
problemática que se nos planteó en el desarrollo
del mismo.
2. ANTECEDENTES
En mayo de 2012, en el curso de los trabajos de
mantenimiento e inspección que lleva a cabo el
equipo técnico de la catedral de Sevilla, se
detectó un avanzado deterioro en el remate
sureste de la Puerta de San Cristóbal (Fig.1). Las
condiciones de estabilidad de este elemento hizo
necesaria una intervención urgente, dirigida por
el arquitecto conservador del edificio Alfonso
Jiménez Martín, en la cual se preveía el montaje
de los medios necesarios para poder efectuar un
registro directo minucioso, la limpieza y
consolidación estructural y la sustitución de
alguno de los sillares que presentaban un grave
estado de descomposición. Con tal motivo se
encargó a nuestro equipo la elaboración de un
levantamiento gráfico riguroso de este elemento
donde quedara definido su despiece de cantería,
sus elementos constructivos, además de realizar
un registro e inventario fotográfico sistemático
de todos sus detalles, deterioros y patologías
perceptibles. El objetivo era que esta
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información, junto con aquella que surgiera de la
lectura cercana del elemento, adquiriera el papel
de documento tanto del estado actual como del
proceso y del resultado final de la intervención.
Figura 1. Estado actual del remate
Se trata de una construcción en cantería que
cubre el cilindro de la escalera de caracol que da
acceso a distintos niveles de las cubiertas del
edificio, configurándose como un significativo
elemento de su volumetría exterior. El cilindro
de la escalera de caracol se cubre mediante una
bóveda hemiesférica y exteriormente está
decorado con baquetones rectos y helicoidales
que se unen superiormente formando ocho
gabletes. Por encima de la citada bóveda y
separado por una cornisa que se une a los
capiteles de los gabletes se sitúa un cuerpo
calado cuya sección es un fragmento de conoide
de generatriz curva, rematado por un cuerpo
cilíndrico recto formado por entablamento, friso
y una potente cornisa. Sobre este apoya un
cuerpo cónico hueco de piedra de sección
constante que forma el chapitel decorado
exteriormente por crochets, de idéntico tamaño y
forma, algunos de los cuales se han perdido.
Sucede de igual forma con el elemento de
remate macizo cuya configuración, hoy perdida,
debió ser semejante a la de los restantes
chapiteles del crucero del edificio (Fig.2).
Figura 2. Planta y alzado del remate (dibujo de los
autores)
A pesar de que la configuración de los
elementos mantiene una cierta coherencia y
continuidad que podemos atribuir a una misma
intención compositiva y unidad constructiva se
identifican dos fases constructivas claramente
diferenciadas. Sobre el cuerpo calado, con los
elementos ornamentales genuinamente propios
del gótico, se aprecian diferencias formales, que
nos recuerdan soluciones clásicas, y materiales
ya que en la parte superior la piedra utilizada fue
diferente. Sin tener certeza de una cronología
absoluta para la ejecución del remate, ya que
algunos de estos se construyeron mucho
después de la conclusión del edificio gótico
(GUERRERO, 2013), si podemos adscribirlo a
un contexto de transición entre la tradición
constructiva y el lenguaje y composición clásica
propios del tardogótico (PINTO, 2014).
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3. PROCESO DE TRABAJO
El proceso de toma de datos se inició una vez
montado el andamiaje de inspección y trabajo, lo
cual permitía el acceso directo a la totalidad del
elemento pero a su vez impidió la utilización de
escáner laser o fotogrametría, precisando de una
toma manual de las dimensiones, apoyadas en
foto-rectificaciones de algunos perfiles y
molduras. En principio se llevó a cabo un
registro e inventario fotográfico, tanto del
estado previo como de los trabajos desarrollados
y una recopilación documental e iconográfica
de la historia del edificio. Para la localización de
esta información planteamos un sistema de
referencia
espacial
definiendo
ocho
orientaciones polares, sirviéndonos de la propia
configuración formal del elemento estudiado.
En altura se dividió el remate en cinco sectores
diferentes identificando la posición de las
diferentes hiladas que constituían la fábrica de
piedra. De forma paralela se elaboró un
levantamiento gráfico mediante la combinación
de medios manuales y digitales.
La
imposibilidad de usar métodos de captura
geométrica más precisos se compensó con un
reconocimiento, croquizado y medición cercana
de todas las piezas que componían el remate.
De esta manera fue posible avanzar en el
conocimiento de las técnicas constructivas
puestas en práctica, así como identificar las dos
fases referidas en la construcción de este
elemento. Especialmente relevante fueron los
trazados geométricos localizados en los lechos
de algunas piezas que se desmontaron, usados
en el proceso original de talla de las mismas.
Con la información métrica obtenida se elaboró
un modelo tridimensional del objeto (Fig.3). El
objetivo del mismo era visualizar el conjunto
estudiado de forma interactiva, diferenciando
cada uno de los sectores y los despieces de
cantería que lo construyen. A partir del mismo
se puede generar una colección de dibujos que
describen las dimensiones y formas del remate
de forma pormenorizada. Estos dibujos se han
producido a partir de un modelo digital en 3D,
realizando sucesivas proyecciones planas que
han permitido obtener plantas, alzados y
numerosas secciones. Somos conscientes de que
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en la práctica, este tipo de dibujos, basados en el
sistema diédrico, presentan un problema de
lectura para muchas personas, pues implican un
importante nivel de abstracción que los aleja de
la visión que usualmente tenemos de ellos. Sin
embargo su utilidad es esencial por tres razones
básicas; permiten un acceso directo a sus
dimensiones, una ubicación exacta y rigurosa de
la información que queramos asociar a las
formas dibujadas, y desde un enfoque
historiográfico un modo de expresión en
muchos casos cercano al que usaban los artífices
y maestros en la ejecución y diseño de sus obras.
Pero entendemos que si aspiramos a un
intercambio interdisciplinar en la intervención
sobre los bienes muebles e inmuebles, se
requiere de medios gráficos más accesibles a un
colectivo variado que no tiene por qué tener una
formación especializada en el medio gráfico
arquitectónico. En este caso la maqueta digital
en 3D y los medios actuales de edición de
imágenes tanto fijas como interactivas, son de
una enorme utilidad.
Figura 3. Modelo tridimensional del remate (dibujo de
los autores)
107
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Las posibilidades que proporcionan los actuales
programas de procesado y gestión de modelos
tridimensionales son múltiples. Si nos limitamos
a su visualización se pueden adoptar distintas
opciones en cuanto a su sistema proyectivo
(proyección paralela o cónica), a la
representación de las aristas, color y texturas de
los sólidos, sombreados, opacidad… con
resultados que pueden ir desde aquellas más
“realistas” a otras con un mayor nivel de
abstracción.
En el campo de la arquitectura, sobretodo en la
de nueva planta, viene cobrando un gran
protagonismo desde hace años aquellas
herramientas informáticas que permiten el
desarrollo de modelos tridimensionales de
edificios en los cuales se generan objetos con
entidad material propia con las propiedades
físicas de los objetos reales que representan
(vigas, pilares, muros…) Conocidas como BIM
(Building Information Modeling), se trata de un
tipo de software cuya principal baza es la
sustitución de la representación vectorial en que
se basa el CAD tradicional por la representación
basada en elementos constructivos de tipo
paramétrico (ANGULO, 2012).
En esta línea, partiendo del levantamiento
tridimensional realizado se construyó un modelo
de información de los tres cuerpos superiores,
donde se concentraron los trabajos de limpieza y
consolidación del remate. En cuanto a la
concepción del modelo este se ha basado en
parte en el sistema de referencia propuesto
inicialmente. Así, cada uno de los elementos que
forman parte del modelo ha sido tratado como
una unidad constructiva, que en este caso
coincidía con el despiece de la piedra, y se ha
agrupado jerárquicamente en los sectores en los
que se había dividido el remate. Las relaciones
de agrupamiento de las unidades singulares
permiten por ejemplo la selección rápida de
elementos pertenecientes al mismo sector y es
posible visualizarlos de forma inmediata en un
esquema tipo “árbol”. Por tanto es posible
seleccionar o editar los elementos de manera
individual, o bien agrupados según un criterio
preestablecido. La estructura del modelo parte
de un análisis previo del objeto en el cual se
tienen en cuenta tanto su configuración formal
como estructural. Aunque de forma general
consideramos que sería interesante tener en
cuenta también las relaciones estratigráficas y
constructivas. Por tanto la segmentación del
objeto principal, o edificio, podría ser la
intersección de divisiones en función de
distintos criterios, que además deberían ser
capaces de poder modificarse de la manera
sencilla, conforme se vayan teniendo más datos
que puedan variar las bases de partida con las
que se concibió inicialmente.
En este caso se utilizó una signatura
alfanumérica para cada una de las piezas de
piedra, la cual se componía de una serie de
caracteres que nos informaban del sector en el
que se situaba (01-remate; 02-cono y 03tambor), el número de la hilada correspondiente,
y la orientación (especificada por la asignación
de uno o dos, según el caso, de los ocho ejes
definidos) (Fig.4).
SECTOR
01 REMATE
02 CONO
03 TAMBOR
HILADA
1
2
3
4
5
6
7
ORIENTACIÓN
a
b
c
d
e
f
g
h
S_2.5_d
Figura 4. Criterio seguido para la signatura de cada
pieza
A cada uno de los elementos que formaban el
modelo se le fueron asignando propiedades
específicas
relativas
a
su
estructura,
composición, origen…, otorgando a cada
elemento un valor propio que podía editarse en
cualquier momento. El conjunto de propiedades
añadidas facilitaban la síntesis del estudio
realizado del objeto. Ya que además de la
función representativa de su geometría, en la
línea con el proyecto de investigación en curso
hemos pretendido desarrollar un modelo de
información y análisis vinculado a la
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intervención realizada, con objeto de que
pudiera ser consultable y editable por los agentes
que intervienen en su conservación y por
aquellos interesados en su conocimiento e
investigación,
generando
para
ello
visualizaciones simples en PDF 3D.
La posibilidad de trabajar con capas, permitiría
además la inclusión en el modelo de otro tipo de
elementos inmateriales como el análisis realizado
de los trazados geométricos empleados en el
diseño y la visualización de hipótesis de fases
históricas de edificios, siguiendo criterios de
diferenciación visual que permita diferenciarlos
claramente de lo existente.
4. CONCLUSIONES
En este modelo ha sido posible añadir
propiedades de distinto tipo a los diversos
elementos y unidades que lo conforman. Por
otra parte, esta experiencia nos ha permitido
explorar nuevas posibilidades de registro,
visualización y difusión de la información
generada en actuaciones de intervención en el
patrimonio arquitectónico. El objetivo último
sería que esta información, que suele quedar
relegada a informes y archivos de estudios
profesionales e instituciones públicas, constituya
un repositorio actualizado y vivo que pueda
constituir una herramienta válida para los
profesionales vinculados con la investigación,
intervención y difusión del patrimonio
arquitectónico. Consideramos que esto puede
contribuir a la racionalización de los recursos y
esfuerzos que la sociedad dedica a la
conservación del mismo.
AGRADECIMIENTOS
La metodología aplicada en este trabajo forma
parte del proyecto de Investigación HAR201234571 financiado por el Ministerio de Economía
y Competitividad, que tiene como objetivo la
generación de Modelos Digitales para la gestión
de conocimiento del patrimonio arquitectónico
(http//grupos.us.es/ecphum799).
La
participación en la restauración del remate se ha
realizado en el marco de un convenio 68/83
LOU de transferencia de conocimiento entre
FIUS (Fundación de Investigación de la
Universidad de Sevilla) y Joaquín Pérez Diez
S.L., con código CP1599/CGT0121, mediante
financiación de esta última institución.
Nos gustaría agradecer al arquitecto Alfonso
Jiménez Martín, Maestro Mayor de la Catedral
de Sevilla, la invitación a colaborar en los
trabajos de restauración del remate objeto de
este estudio, y sobre todo su constante empeño
en vincular de manera rigurosa la intervención
en el patrimonio arquitectónico con la
profundización de su conocimiento.
También nos gustaría mostrar nuestro
agradecimiento a los empleados de la empresa
constructora, en especial al encargado Francisco
Sotelo quién con su maestría ha sido capaz de
identificar los más minimos detalles y huellas
reveladoras de los procesos de degradación y
transformación sufridos por este elemento.
BIBLIOGRAFIA
ANGULO, R. (2012): "Construcción de la base gráfica para un sistema de información y gestión del
patrimonio arquitectónico: Casa de Hylas", in Arqueología de la Arquitectura, nº 9, pp. 11-25.
BRANDI, C. (2002): Teoría de la Restauración. Alianza. Madrid.
GUERRERO VEGA, J.M. (2013): “Los hastiales de la catedral. Una lectura de su proceso
constructivo”, in La Catedral entre 1343 y 1517; historia y conservación. Actas del XX Edición del Aula Hernán
Ruiz, Sevilla, pp. 25-76.
PINTO PUERTO, F. (2014): “Transferencias e hibridaciones en los procesos de control geométrico y
formal en la arquitectura del tardogótico: del pináculo al cono”, in II Seminario Internacional Arquitectura
Tardogótica en la Corona de Castilla: Trayectorias e intercambios. Universidad de Cantabria. Santander. (En
prensa).
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Forum Renascens (Los Bañales de Uncastillo, Zaragoza):
Arqueología de la Arquitectura de un foro romano al servicio
de la difusión por medio de la Arqueología Virtual
Forum Renascens (Los Bañales de Uncastillo, Zaragoza):
Archaeology of Architecture of the Roman forum in the service
of the dissemination through the Virtual Archaeology
Pablo Serrano Basterra y Javier Andreu Pintado
Plan de Investigación de la Fundación Uncastillo en Los Bañales, España
Resumen
El yacimiento arqueológico de “Los Bañales” (Uncastillo, Zaragoza, España), en la Comarca de las Cinco
Villas, conserva los restos de una ciudad romana que tuvo su mayor desarrollo entre los siglos I a. C. y III d.
C. Desde 2008 el lugar es objeto de una investigación interdisciplinar liderada por la Fundación Uncastillo
por encargo del Gobierno de Aragón. En las últimas tres campañas de excavación los trabajos se han
centrado en el estudio del foro, la plaza pública de la antigua ciudad, una plaza de pequeñas dimensiones
pero conforme a los canones propios de este tipo de edificios en la arquitectura romana. Gracias al uso de
la herramienta Blender se ha elaborado un modelo de recreación infográfica del conjunto cuyo dossier de
justificación se presenta de forma resumida en este artículo muestra del diálogo interdisciplinar entre
historiadores, arqueólogos y arquitectos que han hecho posible el desarrollo de esta recreación.
Palabras Clave: ARQUEOLOGÍA VIRTUAL, FORO ROMANO, BLENDER, LOS BAÑALES,
ARQUITECTURA ROMANA
Abstract
An archaeological site concerning the remains of an ancient Roman city, developed mainly from Ist BC to III
AD, in the area named “Los Bañales”, is located at the south of the current town of Uncastillo (Zaragoza,
Spain) in Comarca de las Cinco Villas. From 2008 the archaeological site is been studied in a
interdisciplinar research project leaded by Fundación Uncastillo under the autorizathion of Gobierno de
Aragón. Last seasons of excavation have been focused in the forum, the ancient public square of the roman
town, still in process of research. It was a quite small square but following all the requeriments of those type
of buildings in Roman Achitecture. Using Blender software, a model of recreation of the forum is being
done. The following paper presents a brief summary of the dossier of decissions concerning this recreation
result, however, of the interdisciplinar cooperation between historians, archaeologists and architects.
Key words: VIRTUAL ARCHAEOLOGY, ROMAN FORUM, BLENDER, LOS BAÑALES, ROMAN
ARCHITECTURE
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1. LOS BAÑALES Y FORUM RENASCENS
La partida denominada de “Los Bañales”, al sur
del término municipal de Uncastillo (Zaragoza,
España), esconde los restos de una ciudad
romana de nombre aun desconocido –acaso
Tarraca (AGUAROD y LOSTAL, 1982: 169)–
que fue objeto de investigación en los años
cuarenta y setenta del pasado siglo gracias a J.
Galiay y a A. Beltrán (ANDREU, 2011(a): 67-80
y 80-92, respectivamente, con la bibliografía
original) y que desde 2008 ha merecido la
atención de la Fundación Uncastillo en un
proyecto global de recuperación, protección,
puesta en valor, difusión y gestión cultural que
se ha convertido en referencia en la Arqueología
hispanorromana (http://www.losbanales.es/).
La ciudad, resultado de la potenciación por parte
de Roma de un antiguo enclave indígena, tuvo
su esplendor entre el siglo I a. C. –en relación
con el paso, a sus pies, de una importante vía de
comunicación entre el Ebro y el Pirineo– y el
siglo III d. C. en que parece comenzó a pasar
dificultades si bien mantuvo una ocupación más
o menos continuada –y concentrada en la parte
alta del lugar, en el cerro de El Pueyo– hasta
entrado el siglo IX d. C. (ANDREU, en prensa).
De ella se conservan, y se han excavado total o
parcialmente los restos de su completo sistema
de traída de aguas –con presa, acueducto y riui
de derivación–, unas termas públicas, un barrio
artesanal de tabernae, varias insulae de viviendas y,
por supuesto, el foro que, además, ha aportado
en los últimos años interesantes novedades
epigráficas y escultóricas de las que más adelante
se hablará y sobre el que versa esta contribución
(para un panorama general véase ANDREU,
2011(b): 167-286 y, también, ANDREU, 2012:
38-77 además de la producción bibliográfica que
se recoge y actualiza periódicamente en
http://www.losbanales.es/publicaciones.html).
El carácter interdisciplinar del proyecto que la
Fundación Uncastillo desarrolla en Los Bañales
(ANDREU y GARCÍA LÓPEZ, 2013) y, sobre
todo, el carácter divulgativo y social de los
trabajos, ha llevado a la elaboración, en los
últimos meses, a través de la herramienta
informática Blender, de modelos 3D orientados a
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la recreación virtual e infográfica de ambientes
diversos de la ciudad romana, comenzando en
los últimos meses con el trabajo sobre el foro de
la ciudad, incluyendo éstos la reconstrucción
digital de su infraestructura básica y de sus
elementos ornamentales. El proyecto ha tomado
como nombre Forum Renascens y ha encontrado
ya notable eco social gracias al diseño de un
vídeo alojado en el Canal de Vídeos en
YouTube con que cuenta el proyecto y que
siguen por suscripción millares de personas
(http://youtu.be/x-BxvqrTGVE). A través del
mismo se ha elaborado una reconstrucción de la
estructura general del foro que permite, además,
recrear varios de los recintos con inscripciones y
el espacio de criptopórtico que debió colocarse
en la parte meridional de la plaza, favoreciendo
así la inteligibilidad del conjunto y obligando a
los investigadores del equipo a plantearse
cuestiones de Arqueología de la Arquitectura
que, a veces, se obvian en la investigación
arqueológica contemporánea.
El presente trabajo constituye, pues, el dossier
resumido de las decisiones científicas sobre las
que se ha sustentado la propuesta completa de
recreación estructural que deberá completarse al
ritmo de las futuras campañas de trabajo en el
lugar y que, como modelo de trabajo desea
replicarse también a otros edificios de la antigua
ciudad. Este proyecto, Forum Renascens,
constituye un ejemplo de cómo la Arqueología
de la Arquitectura y la Arqueología Virtual
pueden ponerse al servicio de la puesta en valor
y de la inteligibilidad del patrimonio
arqueológico, de la Arqueología Pública, en
definitiva.
2. EL FORO DE LA CIUDAD ROMANA DE
LOS BAÑALES
En un panorama, el de los foros
hispanorromanos, clásico en la investigación
(JIMÉNEZ, 1987) pero necesitado de
actualización (NOGUERA, 2009), el foro de la
ciudad romana de Los Bañales, con un esquema
cada vez más claro y que confirma la propuesta
de interpretación preliminar que de él ha visto la
luz (ANDREU, BIENES, LASAOSA y
ROMERO, en prensa), se ha convertido en los
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últimos años –acaso junto con el foro de la
ciudad romana de Bilbilis (MARTÍN BUENO,
1987)– en la plaza pública con la estructura
mejor conocida del distrito romano dependiente
de la colonia Caesar Augusta al margen, por
supuesto, del propio espacio forense de la
capital conventual (V.V.A.A., 1989: 77-80).
Conforme a los estándares del resto de foros del
citado distrito (ROMERO, en prensa), la plaza
pública de Los Bañales
–concebida en
época de Augusto pero objeto de
remodelaciones y ampliaciones sucesivas hasta
época flavia (ANDREU, BIENES, LASAOSA y
ROMERO, en prensa)– se articulaba en torno a
un gran ambulacrum central que hacía las veces de
plaza y al que se abría una estructura de porticus
duplices documentada ya hacia occidente, también
en la parte septentrional, progresivamente en la
parte meridional y, en la campaña que se ha
cerrado prácticamente a la vez que se escriben
estas líneas, también en la oriental. En la zona
septentrional y occidental del ambulacrum central,
varias antae permitían el acceso a los pórticos,
que albergaban estatuas en sus intercolumnios
siguiendo los esquemas básicos de uso autorepresentativo de este tipo de edificios
(JORDÁN y ANDREU, 2013). Al estar el foro
de Los Bañales construido sobre una de las
terrazas del cerro de El Pueyo, parece que en la
parte oriental y la parte meridional se resolvió el
sistema arquitectónico de los pórticos con una
soberbia estructura de sustrucciones en forma
de criptopórticos que han llegado a nosotros –
especialmente en la parte meridional– muy
modificados tras los procesos de amortización
que vivió la ciudad en la primera gran crisis de
su historia a partir de la época antonina
(ANDREU, en prensa y ROMERO, ANDREU
y GABALDÓN, 2014) pero cuya obra original
sabemos se hizo en opus quadratum de potentes
sillares almohadillados. El pórtico occidental,
por su parte, ha proporcionado interesantes
conjuntos de representación para las elites (cellae)
con material epigráfico in situ asociado en dos de
sus casos (JORDÁN, 2012 y 2014 y JORDÁN y
ANDREU, en prensa) y sobre los que más
adelante se volverá a propósito de su papel en la
recreación que aquí se resume.
La azarosa historia del conjunto que, en época
tardía, según parece, fue profundamente
remodelado y dedicado a usos artesanales y
comerciales separados de su función originaria;
el difícil reto de garantizar la inteligibilidad y
comprensión para el visitante de este conjunto –
en el que los niveles de circulación, por ejemplo,
están totalmente perdidos en la mayor parte de
los espacios–; y, por supuesto, la necesidad de
integrar en su comprensión los elementos
muebles que, en hasta cuatro campañas de
excavación (2010-2014), se habían ido
obteniendo tanto a nivel arquitectónico
(molduras,
capiteles,
cornisas…)
como
escultórico han convertido la realización de la
recreación virtual que aquí se justifica en una
oportunidad, como antes se dijo, no sólo para la
socialización del patrimonio sino, también, para
su más adecuada comprensión e investigación.
Lógicamente, la interpretación que aquí se
desarrollará es absolutamente preliminar y
apenas se detiene en los lados norte, oeste y sur
del conjunto –los mejor conocidos– una vez que
el oriental apenas ha empezado a excavarse– y,
por eso, para la figuración del cierre de la plaza,
por tanto, se ha partido de la base de la
tendencia generalizada en los foros del mundo
romano a la disposición simétrica de este tipo de
recintos. La idea de Forum Renascens, en cualquier
caso –y, en ese sentido Blender es una
herramienta perfectamente dúctil– es la de ir
integrando y modificando las novedades que se
vayan obteniendo en este fructífero diálogo
entre historiadores, arquitectos y arqueólogos en
que se ha convertido la excavación del foro de la
ciudad romana de Los Bañales y su proceso de
recreación arquitectónica virtual.
3. DOSSIER
RENASCENS
CIENTÍFICO DE
FORUM
El modelo en 3D del foro de la ciudad romana
de Los Bañales ha sido desarrollado mediante el
paquete de software libre Blender (versión 2.71).
Las tomas han sido renderizadas mediante el
motor Cycles Render para obtener mayor realismo.
Habida cuenta la complejidad del modelo, la
carga de geometría (número de caras y vértices)
ha tenido que ser notablemente simplificada,
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trabajando generalmente con formas simples
(low-poly) sobre las que se disponen las texturas
UV mapeadas y trabajadas mediante nodos
complejos para producir sensación de volumen,
relieve y brillo.
Las texturas han sido desarrolladas, donde ha
sido posible, a partir de fotografías reales de
superficies documentadas arqueológicamente,
principalmente en arenisca local, material en que
se hizo la mayor parte de la obra del conjunto
tanto la estructural como la epigráfica. En todo
caso, ha sido intenso el trabajo de edición para
retoque, igualado de colores y tileado de las
mismas mediante software de edición de imágenes
en 2D. Se ha preferido, en general, modelar cada
elemento ex professo para esta aplicación. Muchas
de las esculturas que ambientan el recinto han
sido diseñadas y texturizadas adaptando los
modelos más convenientes del registro
estatuario, en base a su función y cronología. No
obstante, para economizar esfuerzos, otros han
sido incorporados a partir de modelos gratuitos
disponibles en la red o proporcionados por
otros colaboradores.
3. 1. Las porticus duplices
Los trabajos de J. Galiay en los años 40 del siglo
pasado en el extremo noroccidental del edificio
han resultado cruciales para deducir la estructura
de los pórticos dobles que cerraban el foro de
Los Bañales (GALIAY, 1944: 17-19) y que,
salvo en lo que respecta a los recintos de
representación del lado occidental, se
presentaban como los de más complicada
recreación dado el grado de deterioro y expolio
de parte de sus restos. Gracias a J. Galiay,
sabemos que el desnivel entre la plaza y el área
porticada se salvaría mediante una escalinata de
sillería de tres escalones repetida hacia el lado
oriental. Las fauces que enmarcaban dichas antae
servirían, a su vez, de pedestales compuestos
(3,00 x 1,30 m) para esculturas de gran tamaño,
posiblemente, ecuestres, a la manera de los
pedestales atestiguados en el foro de Segobriga
(ABASCAL, ALFÖLDY y CEBRIÁN, 2011:
125).
Los elementos sustentantes de la cubierta de la
porticus duplex serían el muro exterior y dos
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hileras paralelas de columnas. Aunque no se ha
conservado ninguna in situ, hemos decidido
representarlas según el orden toscano, cuyo uso
está atestiguado en la cercana domus porticada y
en un capitel encontrado de antiguo en el
entorno de las termas (ARIÑO, GUIRAL,
SOPEÑA y LANZAROTE, 1991: 112-113, nº
7) además de en algunos materiales exhumados
por J. Galiay y documentados en su reportaje
fotográfico. El tamaño de las bases nos permite
deducir aproximadamente el diámetro del fuste,
que sería de unos 50 cm. La altura de la porticus
vendría determinada por los muros de cierre y
por los recintos anexos en el lado occidental,
que, como veremos más abajo, conectarían con
la plaza a través del pórtico.
Un muro de sillería de talla nada isodómica
actuaría como contención de tierras de la ladera
en ese ángulo siendo recubierto hacia el pórtico
por un muro de mejor factura (del que se
conserva la hilada inferior en opus quadratum) y
una estructura de hormigón hidráulico que
permitiría la evacuación de las aguas vertidas por
la cubierta del pórtico en ese lado. En cuanto a
las dimensiones del pórtico, conocemos el
ancho de cada intercolumnio a partir de los
elementos conocidos del ángulo noroccidental,
siendo la distancia de centro a centro de cada
base de columna de unos 3,70 m. Sus límites
cerrarían al sur con las torres de refuerzo del
conjunto y con los machones del criptopórtico.
Aunque en el sector oriental no se ha localizado
ninguna base de columna, los muros hallados en
la campaña de 2014 cuadran con la secuencia de
3,70 m., lo cual permitirá delimitar el cierre por
este lado. El extremo sudoriental se asentaría
sobre potentes muros de refuerzo asentados
sobre un espolón de roca madre.
Las dos hileras de columnas sostendrían, junto
con el muro de cierre exterior, la cubierta,
totalmente perdida. Se trataría con seguridad de
un tejado a base de tegulae e imbrices de cerámica
de color crema ligeramente rosado, ampliamente
atestiguadas en las excavaciones. Un ejemplar de
tegula encontrado casi completo en las
excavaciones de 2014 nos ha permitido ajustar el
modelo a sus dimensiones (58 x 42 x 3/5,5 cm.)
y color. Los extremos de las hileras de imbrices
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rematarían presumiblemente en los aleros,
aunque no hay constancia de ello, en antefijas de
cerámica decoradas (RAMOS, 1996: 35-47). La
que se ha incorporado al modelo se inspira en
una recuperada en la vecina localidad de Mallén
(Zaragoza).
El tejado vertería a dos aguas, al interior de la
plaza y al exterior, como nos permiten suponer
los restos de canalizaciones hidráulicas junto al
muro occidental, que llegan hasta el límite del
primer recinto de autorrepresentación. Apoyaría
sobre un armazón de vigas de madera para cuya
recreación nos inspiramos en los clásicos
armazones atirantados habitualmente descritos
(GIULIANI, 2006: 90-91). Las vigas visibles
pudieron estar enlucidas con hormigón y
sostendrían probablemente un tablero de
madera que serviría de techo visto bajo la
cubierta (Fig. 1).
Figura 1. Despliegue de planta y de elementos constructivos
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Respecto de la decoración escultórica, además
de las estatuas ecuestres ya indicadas sobre las
antae, las históricas excavaciones de J. Galiay en
la década de los años cuarenta permitieron
identificar en el ángulo noroccidental del pórtico
un total de diez pedestales para estatuas de
diferente tamaño. Todas ellas se encuentran
alineadas con las bases de las columnas excepto
una, lo cual nos permite deducir su ubicación en
los intercolumnios, posición habitual para la
búsqueda de visibilidad en este espacio de
circulación y, también, para dar sombra y crear
una atmósfera apropiada en el interior de los
pórticos (Fig. 2).
Para su recreación, hemos mantenido la
ubicación actual de todas las bases,
documentada topográficamente, rectificando la
de la que se ubica en posición secundaria. Sobre
ellas irían pedestales tripartitos moldurados
(JORDÁN, 2011: 302-306, C). Los numerosos
fragmentos escultóricos hallados en las últimas
excavaciones pueden proporcionar otros
modelos, que incorporaríamos al proyecto en
próximas adaptaciones.
Figura 2. Extremo noroeste del pórtico y decoración escultórica
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3. 2. Los recintos de representación
Anejos a la mitad meridional del lado occidental
del pórtico, se han localizado un mínimo de tres
recintos –tal vez cuatro aunque el último pueda
ser ya un edificio exterior al foro– que, por el
estado de conservación del aparato epigráfico
que albergaron dos de ellos, se han identificado
como scholae o cellae de representación de la elite,
atria sufragados por las familias de notables de la
comunidad con el deseo de convertirlas en áreas
de auto-representación (JORDÁN y ANDREU,
2013).
3. 2. 1. Primer recinto de representación
Hallado en 2012 (JORDÁN y ANDREU, en
prensa), su excelente estado de conservación ha
dejado poco margen a la recreación en el
modelo 3D que aquí se justifica. Se trataría de
una edícula de forma rectangular, perfectamente
delimitada por un muro de opus quadratum hacia
el sur y por otro de caementicium hacia el norte,
pavimentado con un terrazo rosáceo y
albergando cinco inscripciones promovidas por
M. Fabius Nouus y Porcia Fauentina como honra a
la Victoria Augusta y a dos familiares suyos. Para
facilitar la inteligibilidad del conjunto en el
modelo de Blender se ha restituido sencillamente
el aparato escultórico que –nos consta, por las
cunas de fijación– coronaría el podium
moldurado sobre el que se grabaron las
inscripciones, se ha reproducido la reja de cierre
y las columnas de ornato del acceso a la citada
cella y, por supuesto, se ha planteado un sistema
de cubierta, dotando, además, de mobiliario al
espacio.
Para este último punto, el estudio del desgaste
del pavimento de terrazo atestiguado ha llevado
a pensar en la existencia de un área central en el
recinto menos transitada así como de dos, con
idénticas características, en los laterales. Dado el
carácter cultual del lugar y en relación con ese
desgaste del pavimento, se ha optado por incluir
en los laterales dos pebeteros para iluminar al
recinto y por colocar un altar anepígrafo con
foculus en el centro de la sala tomando como
modelo uno hallado en Stcokstadt am Main
(Alemania) y que se expone en el Main Limes
Museum (CIL XIII, 6638), modelo que ha sido
objeto de una interesante labor de restitución
digital de su decoración pictórica original que la
pieza Germana ha conservado.
La existencia de una reja, posiblemente de
hierro, que cerrase el recinto, y constatada
gracias a la documentación de tres cunas para su
alojamiento en el muro de cierre de la cella hacia
oriente ha permitido, también, la recreación de
la misma. Como no se han recuperado vestigios
de aquella en Los Bañales se ha optado por
seguir modelos conocidos de este tipo de
artilugio como el de Marituri, en Álava o el de
Hinton St. Mary de Dorset, Gran Bretaña (con
bibliografía de estos y otros modelos,
MEZQUÍRIZ, 2004). La reja se apoyaría a los
lados en sendas columnas cuyas basas se
conservan in situ. Se ha recreado el alzado de las
mismas a partir de estándares romanos
documentados por Vignola y optando por el
orden corintio para el remate de sus capiteles
una vez que en la campaña de 2010 se localizó
en las inmediaciones un capitel de este orden
(Fig. 3).
Menos problemas ha generado la recreación del
conjunto epigráfico, dado el extraordinario
estado de conservación en que apareció y el
sistemático proceso de documentación digital de
que fue objeto antes de su cubrición con réplicas
de arenisca. A partir de los motivos de la
dedicatoria, sí ha sido necesario reproducir el
porte que tendrían las cinco estatuas que albergó
el lugar, desde la central –de la Victoria Augusta,
que se ha representado a partir del hermosísimo
modelo helenístico de Samotracia– hasta las
otras cuatro, dos masculinas y dos femeninas. La
más o menos ajustada datación del conjunto
(JORDÁN y ANDREU, en prensa) nos ha
ayudado en la búsqueda de modelos en la
estatuaria hispanorromana para replicar,
particularmente a partir del análisis del
repertorio del foro de Segobriga (NOGUERA,
2012). Sólo cuando se termine de excavar y de
estudiar el nivel de amortización de escultura
que, desde 2013, se viene recuperando en la
parte meridional del foro, se podrá valorar la
inclusión de algunas de las piezas allí
recuperadas en el modelo que aquí valoramos.
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Fig. 3. Primer recinto de representación
3. 2. 2. Segundo recinto de representación
Ubicado inmediatamente al sur del primer
recinto, fue, sin embargo, excavado antes, en la
campaña de 2011. Aunque se halla más
deteriorado que la primera cella y evidencia
marcas de su desmonte y expolio postclásico, su
excavación ha proporcionado elementos
suficientes para una recreación infográfica
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satisfactoria (JORDÁN, 2012 y JORDÁN,
2014).
El pavimento original se ha perdido
completamente aunque la atestiguación de
huellas cuadradas en el suelo ha permitido
recrear un modelo de pavimento en baldosas a
modo de damero bicolor. Al igual que en la cella
de la Victoria, su carácter cultual bien pudo exigir
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la presencia en el interior de algún pebetero para
ofrendas votivas. Esa circunstancia se ha
aprovechado para modelar uno documentado en
mármol de Carrara en la villa romana de La
Olmeda (Palencia) (PÉREZ, CORTÉS y
ABÁSOLO, 1999: 95). Como en el primer
recinto, los muros serían de sillería enlucida y
estucada. El hallazgo en la excavación de restos
de estuco con pinturas color burdeos y azul
celeste ha inspirado la recreación, más colorista
que en el recinto de la Victoria Augusta donde
sólo se localizaron caídas de pinturas con
fragmentos blancos de pequeños filetes rojos, tal
vez simulando molduras decorativas.
A pesar del saqueo de que fue objeto el recinto,
algunos de los sillares del muro semicircular que
configuraba la exedra que nos ocupa se han
interpretado como asientos de la estructura
usada para la construcción de una bóveda. A
partir de esa evidencia se ha recreado, con
Blender, una bóveda de cañón que remataría al
fondo en cuarto de esfera, estructura nada
infrecuente y atestiguada, también, en la zona,
en el vecino recinto tardoantiguo de “La
Sinagoga” de Sádaba (GARCÍA Y BELLIDO,
1962-1963). Al exterior, este atrium remataría
con una cubierta sencilla al modo de la aplicada
para el pórtico occidental, ya antes comentada.
Al no haber evidencias de columnas
enmarcando el acceso ni, tampoco, de sistemas
de apertura o cierre del recinto, se ha optado por
suponer para él una reja semejante a la recreada
para su gemelo recinto lateral.
Por último, aunque se atestiguaron en la
excavación un total de cuatro pedestales con
basa moldurada promovidos, ex testamento, por
los herederos de Pompeia Paulla, lo cierto es que
el recinto permitiría albergar hasta tres más que
se han incluido, sin texto, en la recreación. Dado
el lamentable estado de conservación de los
textos, en el modelo 3D se han grabado, en las
correspondientes cartelas, sólo los caracteres que
han quedado consensuados a partir de la editio
princeps del repertorio epigráfico (JORDÁN,
2012). A partir de la identificación de los
teónimos de la primera línea se ha optado por la
colocación, sobre la moldura de coronamiento
que faltaba en los pedestales localizados, de
estatuas exentas o de grupos escultóricos de
Apolo y de las Ninfas –a partir de los conocidos
modelos del Hermitage de San Petersburgo–, de
Júpiter –a partir del modelo de Esmirna– y de
las Matres conforme a su habitual posición
sedente (Fig. 4)
Fig. 4. Segundo recinto de representación
3. 2. 3. Tercer y cuarto recinto de representación
A estos dos recintos, y hacia el sur, nos consta
que siguieron otros dos –con seguridad uno–
cuya recreación ha resultado más compleja una
vez que aparecieron totalmente expoliados. Sí es
probable que, por el hallazgo de un gran mogote
de arcilla a modo de cimentación de podium,
tuvieran una finalidad publicitaria albergando
inscripciones y estatuas si bien se ha preferido,
en la recreación en Blender, no aventurar
demasiado, el carácter de las mismas.
3. 3. El criptopórtico meridional
Como se dijo más arriba, hacia el sur, y por el
desnivel del terreno, los romanos cerraron el
foro en una impresionante obra de sustrucciones
en opus quadratum cuya amortización tardía está
dificultando notablemente su inteligibilidad
además de retrasando la excavación del lugar.
Pese a ello, sí podemos deducir la existencia
original de un espacio porticado en un nivel
inferior a la plaza, a modo de criptopórtico. Los
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muros y contrafuertes de cimentación de esta
parte baja del foro, construidos con sillería
almohadillada de gran potencia, debieron ser
hechos para ser vistos. Además, se conservan los
restos –sucesivos a medida que avanzan los
trabajos– de varios machones cuadrados de
grandes dimensiones –luego retallados para
formar parte de un muro en reutilizaciones
tardías– que permitirían proyectar su extensión a
lo largo de parte del frente meridional a la
manera de cómo sucede en otros foros hispanos
en que se genera, en la planta baja del
criptopórtico, un espacio de circulación
(ROMERO, en prensa). Es verosímil, dado el
hallazgo de un horno en la campaña de 2011 en
una de las sustrucciones que aquí comentamos,
que esos espacios, en algún momento, tuvieran
un uso comercial o artesanal. Es por ello que,
como cierre de la recreación, se ha optado –en la
parte más fantasiosa de la propuesta– por
recrear un thermopolium en dicho espacio
aprovechando el mismo, además, para exhibir
material mueble del que, habitualmente, se
recupera en la ciudad romana de Los Bañales:
ánforas vinarias, vajilla de sigillata, recipientes de
almacenaje tipo dolium, etcetera (Fig. 5).
Fig. 5. Criptopórtico con tabernae en el lado meridional
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Para el nivel superior del sistema de
criptopórticos, hemos reconstruido un pórtico
totalmente abierto hacia la plaza central del foro
con acabado en terraza hacia el sur. Somos
conscientes, sin embargo, de que lo más
probable es que el foro fuese un espacio
totalmente cerrado también hacia esa zona y
que, muy probablemente, la parte superior de
ese criptopórtico –que está, lamentablemente
perdida– albergase edificios administrativos
(tabularium o curia, por ejemplo) a los que se
accediera desde la propia cota de la plaza,
aspectos éstos para los que futuras campañas de
excavación han de aportar información, sin duda
valiosísima.
4. PROSPECTIVA DE FUTURO
Como se ha explicado hasta aquí, el proyecto
Forum Renascens ha supuesto un reto para el
diálogo interdisciplinar entre historiadores,
arqueólogos y arquitectos, moderado, en este
caso, por uno de los firmantes de esta nota, en
formación como técnico en recreación virtual
del patrimonio arqueológico y, a la vez,
estudiante de Historia. Ese diálogo ha
enriquecido, notablemente, la comprensión del
propio espacio recreado y, al mismo tiempo, ha
permitido tener siempre como referencia la
inteligibilidad del conjunto para el gran público
además de facilitar la generación de material
pedagógico útil para las aulas universitarias y,
también, un proceso de documentación de
extraordinaria potencialidad como aprendizaje
sobre Arqueología de la Arquitectura.
Lógicamente, el modelo presentado, cuyo dossier
se ha sintetizado aquí, es susceptible de mejora y
de continua actualización y son, en ese sentido,
muchos los retos aun pendientes, retos que, a su
vez, se corresponden con los que tiene planteada
la investigación. Así, a medida que avancen las
excavaciones podrán integrarse en el modelo
bien edificios que nos consta formaron parte de
la arquitectura monumental si no del foro sí de
su entorno en la ciudad romana –como un
célebre arco honorífico dibujado por J. B.
Labaña en 1610 y perdido poco después–, bien
otros que no debieron faltar en un conjunto
forense tales como el templo o la basílica. La
prolongación de los trabajos de excavación,
iniciada en el verano de 2014, hacia el área
oriental de la plaza y la localización, además, en
la misma, del cierre hacia ese lado y, por tanto,
de la planta completa de la plaza constituyen dos
buenas noticias que, seguro, ayudarán en la
implementación de este modelo.
El mundo de la Arqueología Virtual –cuya
aplicación en Los Bañales apenas no ha hecho
sino empezar– ofrece todavía muchas
posibilidades futuras. Algunas redundarán en la
realización de correcciones técnicas al modelo
original (introducción de nodos complejos para
proporcionar relieve a las texturas, background
con imágenes HDRI, efectos de ambientación y
luz…) y otras permitirán, sin duda, impulsar la
puesta en valor y la difusión del potencial
turístico que tiene la ciudad romana de Los
Bañales (uso del motor de juegos para visitas
virtuales, desarrollo de aplicaciones de realidad
aumentada…). En aras de todo ello estamos ya
trabajando.
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Aplicación de nuevas tecnologías en la Arqueología de la
Guerra Civil: Los Yesares, Pinto (Madrid)
Application of new technologies in archeology of the Civil War:
The Yesares, Pinto (Madrid)
Miguel Ángel Díaz Moreno(1), Ángela Crespo Fraguas(1), Mercedes Farjas Abadía(2), Carlos Ruíz
Serrano(2), Guillermo Martinez Pardo-Gil(2), Esther Alfonso Carbajosa(2), Juan Pereira Sieso(3),
Sergio Isabel Ludeña(3) e Inés del Castillo Bargueño(3).
Cota 667(1), Escuela Técnica Superior de Ingenieros en Topografía, Geodesía y Cartografía
Universidad Politécnica de Madrid(2) y Facultad de Humanidades de Toledo Universidad de Castilla –
La Mancha(3).
Resumen
Los trabajos de prospección llevados a cabo en el término municipal de Pinto (Madrid) han permitido
localizar diferentes enclaves con restos inmuebles relacionados con las operaciones militares realizadas en
torno a la capital durante la Guerra Civil Española (1936-1939). Para su identificación y documentación se
recurrió al uso de GPS durante las batidas de prospección así como a fotografías aéreas de diferentes
períodos que ayudaron en el proceso. Posteriormente, en colaboración con investigadores de diversas
universidades se aplicaron en una de las zonas de mayor relevancia, el yacimiento de “Los Yesares”,
diversas técnicas con el objetivo de conseguir una representación espacial lo más completa posible. Estas
técnicas incluyeron levantamientos topográficos para realizar cartografías a diferentes escalas, la captación
de imágenes mediante vuelos UAV (Unmanned Aerial Vehicle) y el uso de escáneres terrestres y técnicas de
fotogrametría para la obtención de representaciones 3D.
Palabras Clave: GUERRA CIVIL, YACIMIENTO DE “LOS YESARES”, GPS, FOTOGRAFÍA,
TOPOGRAFIA, ESCANER LASER, FOTOGRAMETRÍA, BLENDER, UNMANNED AERIAL VEHICLE.
Abstract
The surveys carried out in the municipality of Pinto (Madrid) have enabled us to locate various structural
remains linked to the military operations that took place around the capital during the Spanish Civil War
(1936-1939). In order to identify and record them, surveys were complemented with the use of GPS and air
photographs from different time periods. Afterwards, and in collaboration with researchers from various
universities, further methods aimed at generating a complete special representation of the area were applied
directly to one of the sites which produced the best results, known as “los Yesares”. These methods include
topographic mapping that resulted in cartographic material at different scales, the photographic recording
with flying Unmanned Aerial Vehicles, and the use of land scanners and GPS-corrected photogrammetrics
with which to obtain 3D models.
Key words: CIVIL WAR, THE SITE YESARES, GPS, PHOTOGRAPHY, TOPOGRAPHY, LASER
SCANNER, PHOTOGRAMMETRY, BLENDER, UNMANNED AERIAL VEHICLE.
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1. INTRODUCCIÓN:
En el marco del “Proyecto de estudio y
revalorización de los restos de la Guerra
Civil Española (1936-1939) en el término
municipal de Pinto, Madrid” se desarrollaron
durante los primeros meses del año 2014
diferentes labores encaminadas a la localización
y documentación de los vestigios del conflicto
en dicha localidad. Los trabajos contaron con el
aval administrativo de la Dirección General de
Patrimonio Histórico de la Comunidad de
Madrid así como de la Concejalía de Cultura del
Ayuntamiento de Pinto.
El proyecto se enmarca en la denominada
“arqueología del conflicto”, que al igual que el
estudio de otros períodos es en esencia
multidisciplinar. En este sentido, la utilización
de nuevas tecnologías aporta, en el ámbito
metodológico, posibilidades de aplicación sobre
los restos que abarcan aspectos desde la
interpretación de estructuras inmuebles hasta la
reconstrucción y comprensión de los paisajes del
conflicto, mientras que en el aspecto de la
gestión de la memoria del mismo ayudan en un
campo tan relevante como es la divulgación, que
es en definitiva la finalidad última de toda
investigación.
El conocimiento de los modos de vida de
cualquier período a través de la Arqueología,
usando como único método la excavación
arqueológica requiere un minucioso control de
todo lo recuperado y un exhaustivo
conocimiento de las técnicas que deben usarse,
ya que el acto de excavar implica la desaparición
del registro y la imposibilidad de volver atrás.
Este aspecto hace que las nuevas tecnologías
aplicadas al registro de información arqueológica
sean de gran utilidad, pues abren un abanico de
posibilidades hasta ahora inimaginable que
excluyen el factor destrucción de la ecuación.
Esto es más relevante si en lugar de excavación
hablamos de prospección arqueológica, es decir
la obtención de datos del registro arqueológico
sin tener que intervenir directamente sobre él.
En el caso de la zona de estudio que nos ocupa,
la prospección arqueológica tuvo como
resultado la localización de restos en los parajes
de Los Yesares, el cerro Cabeza Fuerte, el
Puerto de las dos Caras, Valdecantos,
Valdegrima y Valdeciervos, todos ellos situados
en la zona Noreste y Este del término municipal
de Pinto e incluidos en un paisaje singular como
es el Parque Regional del Sureste de la
Comunidad de Madrid. Todas las zonas están
relacionadas con las operaciones militares que
tuvieron lugar en torno a Madrid en noviembre
de 1936, y de febrero de 1937 al final de la
contienda. En concreto, las posiciones fueron
ocupadas por las tropas de la I Brigada del
coronel Rada en su avance hacia
Rivas
Vaciamadrid durante la primera fase de la Batalla
del Jarama y fueron fortificadas paulatinamente
tras la estabilización del frente hasta la
conclusión de la guerra.
Las diferentes posiciones localizadas en las
zonas mencionadas se encuentran aisladas entre
sí debido a la peculiar forma de entender
“fortificación de campaña” en la época, realizándose
así los denominados “islotes de resistencia” que
ocupaban pequeñas guarniciones con el
subsiguiente ahorro de efectivos, a la vez que
guarnecían una amplia franja de terreno de
forma eficaz.
Figura 1: Distribución de zonas prospectadas y
extensión de las mismas. Se corresponden con las
diferentes posiciones ocupadas durante el conflicto.
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Los diferentes trabajos que describimos a
continuación se han llevado a cabo en la
posición de Los Yesares, que se corresponde
con la posición “Vega Baja” dependiente del VI
núcleo de resistencia denominado “Centro de
resistencia Cerro de los Ángeles” el cual fue ocupado
hasta el final de la guerra por las tropas de la
División 18 del ejército franquista.
En este yacimiento, además de la mencionada
prospección, se han aplicado una serie de
técnicas encaminadas a la modelización del
territorio a diferentes escalas, que incluyen
levantamientos cartográficos mediante el uso de
topografía tradicional y vuelos UAV (Unmanned
Aerial Vehicle), y otras orientadas a la
reconstrucción tridimensional de las estructuras
mediante el uso de escáneres terrestres 3D, así
como de técnicas fotogramétricas de software
Blender.
2. USO
DE GPS Y FOTOGRAFÍA AÉREA
EN LA PROSPECCIÓN ARQUEOLÓGICA
DEL YACIMIENTO DE LA GUERRA CIVIL
“LOS YESARES” PINTO, MADRID.
acontecimientos que nos ocupan) no siempre
garantizó los mejores resultados ya que la
calidad de las imágenes según nos remontamos
en el tiempo es menor, por lo que en ocasiones
una fotografía más cercana a nuestros días
ofreció mejores resultados. Es el caso de los
vuelos de 1946 y 1956 en los que las estructuras
de menor entidad aparecen muy difuminadas,
por lo que fue más útil recurrir al vuelo de 1961,
fecha en la cual aún se conservaba gran parte del
trazado de trincheras casi sin alteración. Por el
contrario al observar fotografías de 1946
supimos de la existencia de estructuras de
hormigón que habían sido destruídas en los
primeros años de posguerra para despejar los
campos de cultivo. Junto a estos aspectos
también es destacable la observación del
“crecimiento diferencial”, producido por la mayor
densidad de vegetación en lugares dónde el
terreno ha sido removido por estructuras
antrópicas, lo que permite apreciar su planta o
trazado aunque estas ya no se conserven.
Con anterioridad a la prospección sobre el
terreno de las diferentes zonas con restos
relacionados con la Guerra Civil en el municipio
de Pinto se realizaban previamente una serie de
estudios encaminados a la racionalización de las
batidas y a la optimización de los resultados de
las mismas. En este sentido hay que indicar que
aunque la ubicación de las estructuras de mayor
entidad como fortines y trincheras era conocida
de antemano, las áreas en las que se iba a
trabajar eran mucho más amplias, por lo que
para determinar su extensión y la zona de
actuación, junto con estudios de carácter
historiográfico, fue de gran utilidad el estudio de
fotografías aéreas de diferentes períodos. Dichas
fotografías son el resultado de los diferentes
vuelos que se han ido realizando sobre nuestro
país desde mediados del siglo XX hasta la
actualidad, y se encuentran a disposición del
público en diferentes servidores de internet.
El uso de las fotografías con una fecha más
antigua (y por tanto más próxima a los
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Figura 2: Comparativa de fotos aéreas de diferente fecha
en una de las zonas (Cabeza Fuerte). Observese la líneas
de trincheras ya desaparecidas en la foto más antigua.
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Todos los aspectos comentados nos han
permitido localizar zonas en las que las
estructuras excavadas directamente en el terreno
como trincheras o abrigos habían desaparecido
debido sobre todo a la acción humana, y que de
no haberse observado en fotos de vuelos
antiguos
hubieran
pasado
inadvertidas,
quedando la zona en la que estuvieran sin
documentar. Además se ha realizado una
comparativa de la red de caminería con la
existente en la actualidad lo que contrastado con
documentos aportados por diferentes fuentes
(archivos, publicaciones, testimonios…) ha
hecho posible que la reconstrucción de los
acontecimientos sea lo más cercana a la realidad.
En algunas ocasiones, cuando los materiales
aparecían en grupo se recurría al uso de
marcadores de colores llamativos para realizar
una fotografía que registrase tal circunstancia, y
si la proximidad entre los restos era inferior a
un metro se coordenaba como un único
conjunto, ya que el margen de error de los gps
es aproximadamente de 2m.
Tras esta recopilación de datos históricos y
analíticos se planificaba el desarrollo de las
batidas realizando un estudio cartográfico
encaminado a decidir cuál sería la mejor manera
de acometer los trabajos en relación a la
orografía del terreno, ya que era necesario tener
en cuenta la existencia de cerros, arroyos o
cercados de fincas particulares entre otros
elementos para la distribución de los
prospectores o la dirección de las batidas.
Al igual que en el resto de las zonas, la
prospección llevada a cabo en el yacimiento de
“Los Yesares” ha sido de carácter intensivo, lo
cual implica que prácticamente la totalidad de la
extensión ocupada por el yaciminto ha sido
batida.
La prospección se realizó mediante la
elaboración de una línea de prospectores que se
distanciaban entre sí cinco metros y que
avanzaba en la misma dirección recogiendo los
materiales del período que nos ocupa que se
localizaban en superficie. Los materiales eran
etiquetados y georeferenciados mediante el uso
de GPS marca Garmin, modelos 62st y 62, de
los cuales disponíamos de varias unidades con
las que se ha trabajado en el huso UTM 30 y el
Datum WGS 84.
En cuanto a la etiqueta de identificación de la
pieza, se reflejaba en ella el nombre de la zona,
el número de gps utilizado, el waypoint (número
de registro en el gps) y la fecha.
Figura 3. Uso del GPS Garmin para coordinar
materiales localizados en superficie durante la prospección
La georeferenciación de los materiales tiene
como finalidad realizar planos en un Sistema de
Información Geográfica (SIG) que determinen
la localización exacta del objeto, las zonas de
distribución y dispersión de los mismos, así
como distinguir las diferentes zonas de actividad
en función de la tipología de los restos
localizados en las mismas.
Aunque la realización de dicho SIG se
encuentra aún en proceso, se han podido
determinar a priori diferentes áreas de actividad,
como la ubicación de las zonas de hábitat de los
soldados por la localización de objetos de uso
cotidiano o restos de avituallamiento, o la
ubicación de zonas de primera línea en las que
se localizaba material bélico (restos de munición,
metralla, etc.)
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3.
REDES
ARQUEOLÓGICAS
CARTOGRAFÍA GEORREFERENCIADA.
Y
El presente trabajo se desarrolló dentro del
Proyecto Fin de Carrera de la titulación de
Ingeniería Técnica en Topografía de la
Universidad Politécnica de Madrid, con título
“Levantamiento a escala 1/500 del yacimiento
arqueológico Los Yesares”, que surgió de la
necesidad de obtener una cartografía de la zona
arqueológica y de los hallazgos existentes en el
mismo.
El yacimiento arqueológico de Los Yesares se
encuentra situado en una ligera elevación en la
orilla sureste del arroyo Culebro, rodeado por
una cañada real y campos de cultivo. La
extensión del yacimiento es de 10 hectáreas que
junto con las inmediaciones y el otro lado del
arroyo forman un conjunto arqueológico de
unas 18 hectaráreas que requerían de apoyo
cartográfico. Dada las necesitades métricas del
proyecto y la extensión que ocupa, se decidió
realizar la cartografía en una escala 1:500, lo que
conlleva una precisión de 10 centímetros. La
tolerancia o margen de error viene determinada
por el producto de la agudeza visual 0,2 mm y la
escala de la cartografía 1:500, 0,2 mm x 500 =
10 cm.
El trabajo se llevó a cabo utilizando técnicas
espaciales GNSS (Global Navigation Satellite
System), en concreto la constelación NAVSTAR
GPS que consta de 24 satélites en 6 órbitas,
proporcionando coordenadas o diferencias de
coordenadas en el sistema de referencia
geodésico WGS84.
Para la toma de datos se recurrió al uso de dos
modelos de equipos GPS con similares
prestaciones: el equipo GPS Leica 500 y el
equipo GPS Leica 1200 (bifrecuencia L1 y L2,
códigos C/A y P); aplicando dos metodologías
diferentes con cada uno de ellos, de acuerdo a la
fase del proyecto en el que se utilizaba. Los
métodos de observación fueron los siguientes:
 Método relativo estático rápido: en esta
metodología los equipos se montan
sobre
trípodes
y
se
observa
simultáneamente con al menos 2
receptores GPS obteniendo líneas base
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de distancias menores a 20 kilómetros,
con precisión estándar de 5 a 10 mm + 1
ppm, y con tiempos de observación de
10 a 30 minutos. Este método necesita
contar de antemano con un punto de
coordenadas conocidas y un postproceso
en gabinete.
 Método relativo de fase RTK (Real Time
Kinematic): dejando un receptor fijo como
referencia en un punto conocido sobre
el trípode y al menos otro móvil en
mochila y bastón, se obtienen
coordenadas en tiempo real con tiempos
de observación de 3 a 6 segundos y una
precisión de 20 mm + 2 ppm.
El proyecto arqueológico requería dejar
establecida en la zona de forma permanente,
una red arqueológica-topográfica local, para
disponer de puntos con coordenadas precisas,
enlazados con la red nacional REGENTE (Red
Geodésica Nacional por Técnicas Espaciales) en
los trabajos que iban a ser realizados y en otros
futuros. Para enlazar con la geodesia nacional se
utilizó el vértice geodésico más cercano, en
concreto el vértice denominado “Cantueña”.
La red local que implantada en el área
arqueológica consta de 9 vértices mas el vértice
geodésico de enlace “Cantueña”. La red se
diseñó y materializó en lugares dominantes,
cercanos a la zona de trabajo y con una
distribución óptima en la geometría. Estos
vértices se observaron con el método estático
rápido contando con 3 receptores GPS de forma
simultánea en 7 sesiones (Fig. 4). El proceso de
diseño, implantación y observación se llevó a
cabo a lo largo de 5 días.
Posteriormente en gabinete se calculó y ajustó la
red, para lo cual el programa utilizado fue “Leica
Geo-Office” distribuido por la propia marca,
añadiendo
observaciones
coetáneas
de
estaciones GPS permanentes y eliminando las
líneas base en las que se detectaron errores
groseros.
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partir del modelo geoidal EGM08-REDNAP
(Earth Gravitational Model 2008 y el marco de
referencia vertical dado por la Red Española de
Nivelación de Alta Precisión); debiendo
calcularse
finalmente
las
coordenadas
planimétricas de todos los puntos en la
proyección UTM (Universal Transversa
Mercator) huso 30. Todas estas operaciones se
realizaron a través del programa Leica GeoOffice.
Las coordenadas UTM huso 30 con alturas
ortométricas
se importaron al programa
TopoCal para generar el MDT (Modelo Digital
del Terreno) mediante una malla triangular. A
partir del MDT se realiza el curvado del terreno
con curvas de nivel cada metro y curvas
maestras cada 5 metros. (Fig.5)
Figura 4: Receptor GPS Leica 500 observando el vértice
9001 de la red con el método relativo estático rápido.
Para la realización del levantamiento
arqueológico-topográfico, se utilizaron como
referencia varios de los puntos de la red local y
se siguió el método RTK. La toma de datos se
realizó con especial atención para llevar a cabo la
documentación completa de los restos
arqueológicos existentes, delimitando su
contorno y su altitud/profundidad. Los detalles
observados abarcan los 4 fortines existentes, la
red de trincheras, zanjas, pozos de tirador y
abrigos, así como los límites naturales y
artificiales.
Desde el programa de diseño gráfico AutoCad,
tras importar el curvado, el MDT y los puntos
con coordenadas UTM huso 30 y alturas
ortométricas, se procede a realizar la edición de
la cartografía a escala 1:500 del yacimiento
arqueológico de la Guerra Civil “Los Yesares”
en Pinto, Madrid. (Fig.6)
Finalmente, la Cartografía resultante se divide
en 4 hojas con formato A1 y su correpondiente
cartela, la cual tiene toda la información
pertinente como la leyenda, la escala gráfica, las
coordenadas de las bases, su situación
geográfica, etc.
Para todo ello se han capturado más de 8000
puntos, con precisión superior a 4 cm. Los
puntos que no cumplían este requisito de
presición, se desechaban directamente en
campo, y no se grababan en el proceso de
observación. Fueron necesarios 7 días con al
menos 2 personas para llevar a cabo este trabajo.
Las coordenadas obtenidas por métodos GPS
han sido capturadas en el sistema de referencia
geodésico WGS84, no obstante para la
representación cartográfica de este proyecto se
requerían coordenadas en el Sistema de
Referencia Geodésico (SRG) oficial en España,
que es el ETRS89 (European Terrestrial
Reference System 1989), y alturas ortométricas a
Figura 5: MDT y curvado de “Los Yesares”
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método fuera solo rentable para grandes
extensiones e importantes proyectos. En este
campo se han incorporado nuevas tecnologías
de captura aérea de imágenes, y en la actualidad
se dispone de los denominados drones o UAV
(Unmaned Aerial Vehicles), con los que es posible
sobrevolar áreas de interés, a menor altura y sin
necesidad de realizar una gran inversión
económica,
en
comparación
con
la
fotogrametría clásica a gran escala.
Figura 6: Edición cartografica de “Los Yesares”
4. OBTENCIÓN
DE UNA ORTOIMAGEN
DEL YACIMIENTO DE “LOS YESARES”,
MEDIANTE EQUIPOS UAV.
Para obtener cartografía de una zona
tradicionalmente puede utilizarse la captura de
fotografías aéreas de la misma, procesando la
información
mediante
las
tecnologías
fotogramétricas. La fotogrametría se basa en
principios matemáticos para resolver el
problema de la restitución perspectiva,
problema que fue resuelto por el matemático y
físico Lambert antes de que existiera la
fotografía.
La combinación de la fotogrametría con la
aviación se realizó en la primera guerra
mundial, para llevar a cabo la interpretación de
terreno enemigo, por parte de ambos bandos.
Utilizaban dos cámaras que tomaban
fotografías consecutivas con las que se realizaba
una orientación relativa por medios
exclusivamente ópticos y mecánicos.
Los drones o equipos UAV van equipados con
cámaras de menor coste que las cámaras de
fotogrametría utilizadas hasta ahora. Las
innovaciones y evolución de la calidad de las
cámaras digitales de pequeño formato y de las
memorias de almacenamiento, hace que cada
vez sea posible obtener mejores resultados de
imagen en la aplicación de estos equipos.
El proyecto que se describe a continuación
consiste en la aplicación de las nuevas
tecnologías de captura de imagen mediante
drones y el tratamiento de las mismas mediante
procesos fotogramétricos, en el ya mencionado
yacimiento arqueológico de “Los Yesares”. El
lugar se encuentra en las coordenadas 40,2795 3,6683; al Este de un arroyo denominado
“Arroyo del Culebro” y al NorEste del cruce de
la A-4 con la M-50 de Madrid.
El equipo utilizado en este proyecto es el
denominado UX-5 de Trimble (Fig.7), que
dispone de una cámara Samsumg NX-1000 de
21,6 Megapíxeles con la que se trabaja en
enfoque al infinito para conseguir nítidez en las
fotografías. El equipo fue proporcionado por la
casa Geotronics (www.geotronics.es).
Con los sistemas de posicionamiento actuales y
la evolución de la aviación y material
fotográfico, hoy en día se realizan las
orientaciones externas e internas del
procesamiento fotogramétrico con mucha más
precisión y facilidad.
Como se ha indicado la fotogrametría aérea
requería la utilización de aviones, lo que
conllevaba un gasto elevado y hacía que el
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Figura 7. UX-5 Trimble
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El equipo UX-5 tiene una autonomía de vuelo
de unos 60km, y es capaz de alcanzar una
velocidad de crucero de 80km/h. Además
puede volar hasta con un viento de 65 km/h y
con lluvia ligera sin llegar a comprometer el
trabajo. El sistema puede configurarse en tan
solo 5 minutos.
la trayectoria de vuelo y el tiempo restante para
que el dron aterrice. La zona de aterrizaje se
selecciona antes del vuelo, y se programan los
desplazamientos oportunos.
El objetivo del proyecto es la obtención de una
ortofotografía del yacimiento, es decir, una
imagen en la que no hay deformaciones ni
efectos de perspectiva, sobre la que es posible
realizar análisis métricos u obtención de
documentos cartográficos.
Antes de llevar a cabo la toma de datos y la
captura de imágenes, es necesario realizar un
proyecto de vuelo, tarea en la que se definen los
parámetros de configuración: altura de vuelo,
recorrido que se realizará en el aire diseñando
cada pasada, etc. A la hora de determinar estas
variables, es necesario tener en cuenta la calidad
de la cámara fotográfica y la capacidad de vuelo
del equipo UAV.
En este proyecto se programó un vuelo a 100m
de altura, contando con una autonomía de
vuelo del equipo UAV de 55min. Con esta
altura conseguiremos que el tamaño de un pixel
de la imagen capturada en el terreno sea
equivalente a 3,2 cm, es decir el GSD (Ground
Sampling Distance) de 3,2.
Figura 8 Diana situado en el yacimiento como
preseñalización de vuelo
Sobre el yacimiento se situaron unas dianas
homogéneamente distribuidas, cubriendo toda
la zona que se iba a sobrevolar. Se colocaron un
total
de
10
dianas
distribuidas
homogéneamente
sobre toda la zona a
sobrevolar.
A estas dianas hubo que dotarlas de
coordenadas geográficas en el sistema de
coordenadas implantado anteriormente en el
yacimiento. La tecnología utilizada para este
trabajo fue la tecnología GNSS de
posicionamiento global por satélite, utilizando
la constelación GPS.
El equipo UX-5 de Trimble despega mediante
un lanzador de unos 3m de largo con un
sistema similar a un tirachinas. Con la tableta de
control del equipo UAV, en campo se controla
Figura 9 Despegue del equipo UX-5
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Una vez obtenidas las fotografías, el trabajo en
campo queda finalizado. Se tomaron un total de
925 fotografías en 23 pasadas.
En gabinete se orientan las fotografías con las
imágenes de las dianas, y con sus coordenadas y
se crean los modelos que representan el terreno
a partir de la unión de todas ellas. Teóricamente
se necesitan 3 puntos para referenciarlas pero
siempre es conveniente un mayor número de
puntos de control para asegurar la orientación
de las fotografías.
conseguir una imagen en la que podemos ver
todos los detalles de la zona en vista cenital y
sin deformaciones ni efectos de perspectiva,
con un tamaño de pixel de 3,2 cm sobre el
terreno.
5.
OBTENCIÓN
DEL
MODELO
TRIDIMENSIONAL DE UN BUNKER DE
LA GUERRA CIVIL DEL YACIMIENTO
ARQUEOLÓGICO
“LOS YESARES”,
MEDIANTE EQUIPO LASER ESCANER
TERRESTRE.
Las nuevas tecnologías, entre las que se
encuentran los sistemas láser escáner 3D, están
facilitando el trabajo de campo que en
ocasiones es arduo. El proceso para la
obtención del modelo 3D se fundamenta en las
ciencias fotogramétricas, aunando a ellas la
potencia de captura de los modernos equipos
de modelización láser escáner 3D.
Figura 10 Ejemplo de fotografía realizada con el equipo
UX-5
Al igual que cuando se aplica fotogrametría
convencional, estas imágenes se solapan unas a
otras consiguiendo que todos los puntos del
yacimiento aparezcan en al menos dos
fotogramas. El solapamiento es necesario para
conseguir la información en 3D de la zona,
como
sucede
en
cualquier
sistema
estereoscópico.
Mediante software específico, y puntos de
control
adicionales
entre
fotogramas,
conseguiremos un modelo digital en tres
dimensiones de la zona. Este modelo en 3D
puede servir para fines múltiples, y es muy útil a
la hora de mostrar el yacimiento, comprender la
topografía del lugar y realizar análisis espaciales
sobre él. Con las nuevas impresoras de 3D
podemos obtener maquetas del área del
levantamiento a la escala deseada.
En este proyecto en particular se pretende
obtener una ortoimagen del yacimiento
recurriendo a software de fotogrametría, para
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Este tipo de herramientas, a partir de un
volumen de datos inmenso que puede filtrarse
según las necesidades del proyecto, por un lado
mejoran los resultados finales, y por otro
abaratan los costes totales con tiempos de
trabajo en campo y de necesidades de personal
que se ven ampliamente reducidos. No
obstante estas ventajas, presentan el
inconveniente de que se aumenta el trabajo de
oficina teniendo que invertir muchas horas en
la edición y procesamiento de los datos. La
precisión interna de los modelos es muy alta,
pudiendo situarse en el orden milimétrico o
incluso superior.
Las tecnologías láser escáner 3D en este
proyecto se han utilizado para obtener el
modelo tridimensional de un búnker de la
Guerra Civil española (Fig. 1), el fortín
pertenece al yacimiento arqueológico “Los
Yesares”, que como ya hemos mencionado se
encuentra en Pinto ( Madrid), en el extremo
noroeste del término municipal, próxima al
Cerro de los Ángeles. El búnker está situado en
un campo arado, orientado hacia el Este. Está
fabricado de hormigón y es de planta
rectangular (3,5x2x1,8) con el frente
131
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redondeado y con una tronera que lo cubre.
Presenta una inscripción de los constructores
“12ª compañía de Ingenieros 1ª sección”. Su acceso al
interior es a través de una trinchera de “pata de
gallo”, las patas laterales son pozos de tirador y
la central es la que va a dar a una puerta trasera.
después poder llevar a cabo la fusión de las
nubes de puntos a un único sistema de
representación. En este proyecto, para cubrir
toda la zona de interés fueron necesarios 8
escaneos. Cada uno de ellos tuvo una duración
de captura de unos 6 minutos, dependiendo el
tiempo de captura de la resolución que requiera
el modelo. En este proyecto todos los escaneos
se realizaron con resolución “super hight”
excepto el escaneado realizado desde el interior
del búnker, en el que se utilizó la opción
“hight” y el tiempo de escaneado fue de 3
minutos.
Figura 11. Fortín en el yacimiento arqueológico“Los
Yesares”
Para la realización del levantamiento 3D se ha
utilizado el equipo láser-escáner IMAGER 5010
(Fig 12). Este equipo es muy intuitivo, y
dispone de una pantalla táctil en la que es
posible seleccionar las distintas características
de la captura: resolución espacial, formatos de
los archivos de salida, etc. El equipo consta de
una memoria interna flash de 32 Gb. En cada
escaneo realiza un barrido de 320º en
horizontal y a su vez puede rotar 360º, llegando
a alcanzar una velocidad de giro de 50
revoluciones /segundo. En cada escaneo el
equipo mide ángulos, distancias y la
reflectancia, es decir, la cantidad de luz que
reflejan las superficies; registrando las
coordenadas (x, y, z) de cada uno de los puntos,
en el sistema de coordenadas instrumental.
Antes de empezar el proceso de escaneado, se
supervisó la zona del levantamiento (el fortín y
sus alrededores) y se situaron dianas en ella,
eligiendo las estaciones en las que
posteriormente iba a ubicarse el equipo láser
escáner, de manera que todo la estructura
quedase cubierta y de modo que cada escaneo
tuviese una zona común o recubrimiento (un
mínimo de tres dianas) con los adyacentes, para
Figura 12. Láser-escáner IMAGER 5010
Al terminar cada escaneo, se puede visualizar en
la pantalla digital del equipo láser escáner, la
nube de puntos que se ha capturado, pudiendo
comprobarse la idoneidad de los resultados en
relación a las necesidades del trabajo.
En campo es necesario llevar a cabo trabajos
complementarios de topografía clásica, para
poder
optar
a
obtener
el
trabajo
georreferenciado. Para ello se estacionó en tres
vértices del yacimiento “Los Yesares”
utilizando estaciones totales topográficas, de
manera que desde estos puntos se observasen
todas las dianas que se habían situado en la
zona del levantamiento. Desde cada estación se
observaron tres vértices que perteneciesen a la
red local del yacimiento, pudiéndose calcular así
mediante el método de intersección múltiple las
coordenadas de las estaciones y a través de
éstas, las coordenadas de todas las dianas en el
sistema de referencia del proyecto. Para dotar
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de coordenadas a estos puntos, la red local se
había enlazado previamente con la red
REGENTE, marco geodésico del sistema
geodésico nacional.
El trabajo de cálculo y edición comienza con la
fusión de las nubes de puntos (Fig 13). Esta
fase se ha realizado desde el programa propio
del equipo láser-escáner, programa que lleva
por nombre “Z+F Laser Control”. En él se
crea un proyecto en el que se importan los
escaneos, y en cada uno de los escaneados han
de identificarse las dianas que han sido
registradas en la observación, incluyendo sus
correspondientes números de identificación
(“fit targets” en el lenguaje de este programa).
A continuación se fusionan todos los escaneos,
con la opción “register project with tatgets”, y
se obtiene un informe en el que se indican las
precisiones del registro de las dianas. En este
trabajo la desviación típica del ajuste del cálculo
de las dianas ha sido de 5 mm.
Figura 13. Fusión de nubes de puntos
En esta etapa de procesamiento de los datos es
necesario contar con croquis y anotaciones
realizadas en campo. Especialmente es
necesario prestar atención a la numeración e
identificación de las dianas ya que es muy fácil
confundirlas entre sí. Al hacer la fusión de las
nubes de puntos de los diferentes escaneados,
es posible introducir en el modelo (como
archivo de texto) las coordenadas de cada una
de las dianas, quedando así el modelo final
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fusionado y además georreferenciado. En todo
este proceso es necesario analizar las
desviaciones típicas resultantes de los ajustes
para el cálculo de cada una de las dianas, si
alguna desviación excede la tolerancia
establecida para el trabajo, se eliminará la diana
correspondiente y se repetirá el cálculo
completo de manera reiterativa hasta obtener
unos resultados válidos.
Una vez finalizada la georeferenciación y la
fusión de los modelos, comienza el proceso de
edición, propiamente dicho. El equipo láserescáner utilizado puede capturar un millón de
puntos por segundo, con la resolución de
captura “super hight” utilizada, la duración de
escaneo es de 6 minutos, por tanto cada
escaneo llegará a tener un peso aproximado de
1GB. Para poder manejarlo en las siguientes
fases de edición, será necesario filtrar el modelo
resultante antes de exportarlo al programa que
vaya a utilizarse. Estos filtros, permiten realizar
las tareas de limpieza del modelo, eliminando
puntos innecesarios tales como los que
corresponden al cielo o a elementos u
obstáculos del momento de toma de datos,
puntos que estén excesivamente próximos entre
sí, etc. Esta tarea se puede realizar con opciones
del programa tales como “mixed pixels”:
desactiva puntos que han incidido en esquinas;
“single pixel”: elimina puntos aislados; “thin”:
desactiva puntos creando una malla; “intensity”:
elimina puntos dependiendo de la reflectancia,
etc.
Tras el proceso de fusión y limpieza inicial, se
exportan los datos al programa de edición. De
las opciones disponibles en este proyecto se ha
optado por Meshlab, programa disponible de
forma
gratuita
en
Internet
(www.descargar.portalprogramas.com).
La
finalidad del uso de este programa será
completar la limpieza de toda la zona del
modelo de árboles, arbustos, personas, y llevar
a cabo la triangulación y la texturización del
modelo.
Como producto final podremos obtener nubes
de
puntos,
superficies
trianguladas,
ortoimágenes e incluso llegamos a obtener
animaciones,…; productos 2D y 3D, que
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pueden ser muy interesantes desde el punto de
vista arqueológico. Además todo estará
georreferenciado y escalado, pudiendo hacerse
medidas de distancias en cualquier parte del
modelo 3D y otro tipo de análisis métricos.
Figura 14. Imagen del modelo resultante de la fusión de
nubes de puntos
6.
RECONSTRUCCIÓN
3D
DE
ESTRUCTURAS
Y
MATERIALES
ARQUEOLÓGICOS DE LA GUERRA CIVIL
EN PINTO MEDIANTE TÉCNICAS
FOTOGRAMÉTRICAS Y SOFTWARE DE
MODELIZACIÓN
Y
ANIMACIÓN
TRIDIMENSIONAL.
En la época actual se ha producido una
expansión de las nuevas tecnologías digitales en
los diferentes campos científicos. La
Arqueología no ha sido una excepción a este
avance. Si nos fijamos en las décadas anteriores
podemos comprobar que los arqueólogos ya
habían empezado a trabajar con programas
informáticos, particularmente centrados en el
diseño gráfico, y este hecho llevó a grandes
progresos en el campo del estudio y la difusión
del patrimonio. El desarrollo de la propia
informática ha provocado que nuevos
programas y métodos hayan aparecido en
nuestros días. En nuestro caso vamos a
destacar especialmente lo referente a la
representación tridimensional, que ha hecho
que dejemos atrás las imágenes planas usadas
tradicionalmente para introducirnos en una
forma más realista de plasmar el entorno.
Este desarrollo de los modelos tridimensionales
ha llevado a la posibilidad de mejorar la
obtención e interpretación de la información
arqueológica. De esta manera, se han abierto
nuevas posibilidades en el proceso de
documentación, en el estudio de los datos
obtenidos y en la difusión final de los
resultados de las investigaciones llevadas a
cabo.
La modelización en 3D permite la
virtualización del patrimonio arqueológico, que
se complementa perfectamente con los
métodos de documentación tradicionales. Las
ventajas de estos modelos frente a las técnicas
clásicas se pueden resumir en tres áreas. La
primera sería en el proceso de documentación,
donde destaca la capacidad de obtener una
mayor recogida de datos y una mejor precisión
de estos en un tiempo más reducido.
Igualmente, debemos remarcar la plasmación
de información de difícil percepción en un
primer momento que, posteriormente, se puede
observar en el modelo, en el cual ha quedado
reflejada.
La segunda ventaja la podemos hallar en el
ámbito de la investigación, por la facilidad de
modificación de los modelos tridimensionales
para la comprobación o planteamiento de las
diferentes hipótesis que surgen durante el
estudio de los datos, y la sencillez a la hora de
adaptar estos cambios a los estudios
anteriormente divulgados.
La tercera, la difusión, pues las nuevas
tecnologías se han convertido en la actualidad
en una herramienta fundamental para la
divulgación de los resultados. Esto permite una
mayor facilidad de trasmisión de la información
obtenida entre profesionales, sobre todo
mediante el empleo de internet como medio de
comunicación. Además, estos modelos
permiten el acercamiento a un público general
porque usan un lenguaje más compresible,
atractivo y visual, imitan la realidad y hacen que
el espectador entienda mejor este entorno
generado.
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Los planteamientos anteriormente citados han
sido los pilares a seguir en el yacimiento de Los
Yesares (Pinto, Madrid), dentro del proyecto de
investigación
arqueológica
anteriormente
citado. Particularmente, se empleó la
fotogrametría y software de edición 3D (como
3ds Max o Blender) para la generación de
modelos tridimensionales. Decidimos emplear
esta técnica ya que, en comparación con la
calidad y el coste de otras tecnologías como
Escáneres 3D, resulta mucho más asequible en
precio (únicamente se requiere una cámara y un
ordenador) y nada desdeñable en cuanto a los
resultados (disminuye levemente la precisión
del modelo tridimensional, pero se consigue un
mayor realismo al crear la textura a partir de las
fotografías).
El objetivo final también fue diferente para
ambos casos. En las estructuras bélicas se
planteó una reconstrucción virtual. Para ello se
desarrollaron dos modelos 3D en dos
cronologías diferentes, uno en la época actual y
otro situado en el período bélico, en base a
diversos estudios centrados en este ámbito. Por
el contrario, los modelos obtenidos a partir de
los materiales (muchos de ellos de carácter
fragmentario) han servido para su estudio,
interpretación funcional y difusión.
Figura 16.Detalle del fortín renderizado, en el proceso
de creación de naturaleza en el software de edición 3D
Blender.
Figura 15. Fotos alineadas en Agisoft Photoscan como
parte del procedimiento para generar el modelo
tridimensional de un fotín.
Los elementos que se han tratado en este
yacimiento han sido tanto estructuras bélicas
(trincheras, pozos de tirador y fortín) como
materiales recogidos en el proceso de
prospección que se realizó en esta misma zona.
El planteamiento a la hora de abordar cada caso
ha sido diferente. En el primero se hizo la toma
de las fotografías in situ en unas horas concretas
del día para conseguir una luz adecuada y así
lograr una mayor calidad en los modelos,
mientras que en el segundo se pudo trabajar
sobre los materiales con luz de estudio, lo que
permitió controlar la intensidad lumínica que
incidía sobre ellos.
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En conclusión, estas nuevas tecnologías han
provocado un gran avance a la hora de
representar la información recogida en un único
modelo, a través del cual se pueden realizar
amplios progresos en las interpretaciones y
estudios arqueológicos. Al mismo tiempo, su
lenguaje visual en tres dimensiones permite un
mejor entendimiento y mayor atractivo para la
divulgación a un público general, lo que amplía
el número de interesados no sólo en el ámbito
científico sino también en la sociedad. Por ello,
este desarrollo tecnológico se presenta como
una nueva herramienta de la metodología
arqueológica. La adaptación, como se dijo
anteriormente, no es nueva para la Arqueología,
se ha repetido a lo largo de la historia de su
evolución como ciencia y volverá a hacerlo una
vez más.
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Sepulcher
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Directores / Directors
Alfredo Grande León
Víctor Manuel López-Menchero Bendicho
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