Restauración virtual de escultura: anastilosis y reconstrucción de partes perdidas

¿Cómo de costoso es realizar una restauración escultórica? ¿Qué daños puede provocar a la pieza original si no se cuenta con los materiales y profesionales adecuados? ¿Cómo podemos saber cual va a ser el resultado final de la restauración? Todas estas preguntas pueden tener una solución: el uso de la restauración virtual. Ésta no ha de sustituir nunca a los procesos de conservación necesarios para evitar el deterioro de la pieza original pero puede ser una buena ayuda para preparar una restauración real y mostrar de forma virtual la recomposición de la pieza. 

Águila de piedra tras la anastilosis y recomposición de fragmentos perdidos.

Para demostrar cómo se puede llevar a cabo la restauración virtual de una escultura he utilizado un águila de yeso de la que tenía dos copias: una completa y otra que me he encargado de destrozar para que se asemeje más a lo que podemos encontrarnos en una excavación. De este modo he llevado a cabo la anastilosis virtual, es decir, la recomposición de los fragmentos existentes de la pieza de forma virtual, gracias a la documentación fotogramétrica de todos ellos y al trabajo de restructuración de la pieza en Blender. Posteriormente, basándome en el modelo 3D del águila completa, he reconstruido las partes perdidas del águila fragmentada -también con Blender-, logrando así la restauración virtual de la pieza. Para reconstruir estos fragmentos inexistentes no hace falta que nos basemos en otro modelo 3D, también puede servir otro tipo de información: descripciones de la pieza, imágenes de la época en la que salga representada, fotografías antiguas, etc.

Una de las posibilidades más sugerentes de esta técnica es la de probar distintos tipos de materiales a la hora de reconstruir los fragmentos perdidos:

a) Águila reconstruida con resina translúcida. b) Águila reconstruida con material blanco mate.

En este pequeño minidocumental (5 mins) podéis ver el proceso de trabajo seguido para realizar la restauración virtual:

Reconstrucción esquemática de la Puerta del Perdón de Villafranca del Bierzo

Hace unos meses la historiadora del arte Sonia Martínez me pidió una pequeña infografía a partir de la cual ella pudiera explicar las distintas partes de la Puerta del Perdón de la iglesia de Santiago de Villafranca del Bierzo (León). En ese momento no tenía acceso a planimetrías de la puerta ni pude acercarme a Villafranca por lo que intenté obtener la mayor información gráfica posible de la red de redes para levantar un modelo esquemático preciso de la portada. De este modo, el primer paso fue el acopio de imágenes de la web en las que se viera la portada desde distintos ángulos:

Posteriormente realicé un levantamiento fotogramétrico con estas imágenes, siendo consciente de los fallos que podría dar el hecho de que fueran fotografías tomadas en momentos diferentes, con cámaras diferentes y luz diferente. El resultado, sin embargo, fue mejor de lo esperado y, pese a que no me permitió utilizar el modelo obtenido en la infografía, sí proporcionaba información geométrica suficiente para realizar un modelo 3D esquemático y preciso.

Vista de malla, geometría y texturizada del modelo fotogramétrico de la Puerta del Perdón de Villafranca del Bierzo obtenido mediante 25 fotografías de la web.

Posteriormente, a partir de este modelo tridimensional fue modelado poco a poco en Blender un modelo esquemático de la portada que eliminara irregularidades y sistematizara las distintas partes de la portada. Además, fueron coloreados los espacios protagonizados por distintos tipos de decoración para permitir una mejor explicación de la misma.

A la izquierda modelo esquemático de la puerta sin colorear. A la derecha, modelo esquemático de la puerta con las zonas ocupadas por al decoración coloreadas.

Este trabajo, además, nos ha permitido demostrar que es posible recuperar información geométrica de imágenes de archivo, es decir, de fotografías que nunca fueron realizadas con el objetivo de ser aplicadas a la generación de un modelo fotogramétrico. De nuevo, esta es otra de las capacidades de la "fotogrametría involuntaria" y, pese a que en este caso ha sido aplicada a un edificio que todavía se encuentra en pie, no debemos olvidar las posibilidades que tiene esta técnica para la recuperación de información sobre patrimonio destruido.

Podéis ver un vídeo sobre el proceso aquí.

Reconstruyendo el patrimonio perdido de Guadalajara

Como ya comenté algunas entradas más atrás, a finales del siglo XIX fue destruido el frontón renacentista que se levantaba sobre la fachada del Palacio de Antonio de Mendoza de Guadalajara, diseñado por Lorenzo Vázquez. Fue eliminado por Velázquez Bosco para abrir un balcón durante la remodelación del edificio, que se estaba organizando para cumplir las funciones de lugar de enseñanza que hoy en día todavía sustenta. Actualmente es el instituto Liceo Caracense.

Gracias a las técnicas de diseño 3D por ordenador he podido reconstruir de forma fiel el aspecto de la portada antes de su destrucción, tal y como aparece en una de las fotografías antiguas que todavía se conservan de la misma. 

Para ello he comenzado modificando el modelo fotogramétrico de la portada, realizado con PhotoScan, y eliminando las partes que no me interesaban. Posteriormente he modelado con Blender, a partir de dibujos e imágenes antiguas, el frontón perdido.

De esta forma podemos comprobar cómo sería el frontón en su entorno, las proporciones que guardaría con la portada desde los diferentes ángulos, etc. La posibilidad de reconstruir el patrimonio perdido es una de las más importantes características de las técnicas de virtualización del patrimonio. De este modo se pueden crear efectivas video-guías, aplicaciones de realidad aumentada, enriquecedores discursos expositivos, etc.

Esto nos permite, además, realizar animaciones y vídeos de presentación como el que os dejo a continuación. En el podréis ver, en movimiento, el modelo fotogramétrico de la portada y la reconstrucción del frontón perdido.

Levantamiento fotogramétrico de las gárgolas de las Atarazanas de Valencia

Tras estudiar físicamente el edificio de las atarazanas consideré conveniente modelar las gárgolas, únicos elementos decorativos que quedan de la construcción original del siglo XIV, mediante fotogrametría debido a su complejidad geométrica. A continuación resumo el proceso seguido para la realización de uno de estos modelos.

Antes de nada diseñé la estrategia de captura de fotos y esperé a una mañana nublada y luminosa para realizarlas. En total, 30 fotografías desde diferentes ángulos. Posteriormente procedí a la identificación de puntos comunes, creación de geometría y cálculo de la textura fotorrealística gracias al software fotogramétrico Agisoft PhotoScan, del que se puede obtener una versión operativa de prueba.

En el curso de introducción a la fotogrametría digital aplicada al patrimonio explicaremos con detalle todas estas fases.

Posteriormente tuve que proceder al limpiado de la malla para eliminar aquellas partes que no me interesaran y que me fueran a entorpecer la unión de este modelo con el del edificio de las atarazanas. Después exporté en .obj el archivo para poder importarlo de forma eficaz a Blender (siempre acompañado de su textura en .mtl y .tif). Dentro de Blender completé mediante modelado manual aquellas partes que no había sido posible reconstruir mediante la fotogrametría, en especial la parte superior de la gárgola. 

Posteriormente sólo queda acoplar este modelo fotogramétrico al edificio modelado con Blender a partir de la planimetría de AutoCad.

Proyecto: "Las Atarazanas de Valencia: virtualización y reconstrucción"

Como trabajo final del Título de Especialista en Virtualización del Patrimonio, me tuve que ocupar del estudio y virtualización de las Atarazanas de Valencia, uno de los edificios bajomedievales que conserva la ciudad. Para ello, se siguió un planing como el que se esboza a continuación:

• Analisis previo del edificio.
• Documentación histórica.
• Planificación de las fases de trabajo.
• Toma de datos y levantamientos fotogramétricos (PhotoScan).
• Levantamiento 2D de la planimetría (Autocad).
• Levantamiento 3D del modelo a partir de la planimetría (Blender).
• Reconstrucción virtual (Blender).
• Recreación del entorno hacia 1425 (Blender).
• Guión y montaje de un mini-documental explicativo (Camtasia, Adobe Premiere).

Los resultados fueron muy satisfactorios y se resumen a continuación con varias imágenes:

Vista del frente de las atarazanas antes de colocar el tejado. Se pueden a`preciar, en detalle, las gárgolas modeladas mediante fotogrametría e incluidas en el modelo 3D realizado con Blender.

Vista final del modelo 3D de las Atarazanas de Valencia.

Recreacción 3D de Vilanova del Grao y el complejo de las Atarazanas hacia 1425.

Animación 3D de la reconstrucción de las atarazanas:

Reconstrucción 3D de tipologías cerámicas

Como complemento a un trabajo de clasificación cerámica que tuvimos que hacer durante el Máster de Arqueología, creí conveniente realizar la reconstrucción tridimensional de las tipologías cerámicas que identifiqué, cuatro en total, para así realizar tanto vistas en 3D como precisas secciones. Para ello usé el software Blender. Además, tuve que realizar el dibujo arqueológico del fragmento conservado y para ello hice el dibujo a mano y lo digitalicé gracias al software Freehand.

Reconstrucción de una Copa Lamboglia 28ab de Campaniense A. 

Fragmento original, dibujo arqueológico y reconstrucción 3D de un cuenco Mayet XXXIII de paredes finas.

Dibujo arqueológico y reconstrucción de un ánfora púnica Mañá C2a.