Reconstrucción virtual de un rastrillo medieval

Estamos muy acostumbrados a ver reconstrucciones tridimensionales de edificios o piezas de cerámica, de estancias o espacios abiertos y en ocasiones olvidamos que el diseño 3D también puede ser una buena herramienta para explicar las partes y funcionamiento de algunos de los ingenios técnicos más importantes de nuestro pasado. Os dejo con este sencillo ejemplo que he realizado para la reconstrucción de la torre-puerta de Bejanque (Guadalajara). Se trata de un rastrillo medieval:

Los rastrillos eran unas unas fuertes rejas que impedían el paso a los enemigos mientras que permitían a los defensores defenderse lanzando flechas y otros proyectiles desde la parte superior y a través de la propia reja. El modo de funcionamiento era sencillo: la reja se encontraba sujeta con cadenas o fuertes sogas a una manivela y a unos contrapesos. Un sistema de poleas permitía bajar y subir la reja cuando fuera necesario. Mientras la reja se encontraba elevada, se sostenía -además de con los contrapesos, con unos fuertes topes que se insertaban en unos orificios hechos para este fin en el muro. Obviamente había muchos tipos de rastrillos, éste es uno de los más sencillos. 

El modelo 3D de este rastrillo ha sido realizado en base, principalmente, al ejemplo de una puerta de Carcassone, teniendo en cuenta la propia estructura del torreón de Bejanque según fue dibujado por ingenieros del siglo XIX, unas décadas antes de su demolición. 

Hemos realizado, además, una serie de renderizados del rastrillo en el lugar que ocuparía dentro de la reconstrucción virtual de la torre de Bejanque. Estas son unas vistas desde el interior de la torre, en el piso superior:

Así es como se vería, en cambio, desde el piso inferior de la torre (sin ese suelo reluciente, por supuesto, recordemos que esta es una versión de la reconstrucción todavía en beta):

Dentro de poco iremos poniendo más novedades de la reconstrucción virtual de la torre-puerta de Bejanque (Guadalajara).

Levantamiento fotogramétrico de los restos de la Puerta de Bejanque (Guadalajara)

Ayer mismo estuve documentando los restos que se conservan actualmente de la Puerta de Bejanque, una de las grandes torres-puerta de la muralla medieval de Guadalajara. Aunque realmente ha llegado muy poco hasta nuestros días, debido a los lamentables derribos llevados a cabo desde el s. XIX, conservamos el gran arco interior de esta puerta en recodo. A partir del modelo 3D obtenido mediante fotogrametría realizaremos la reconstrucción virtual de la gran torre-puerta que se levantaba en ese espacio.

El modelo ha sido llevado a cabo a partir de 108 fotografías que tuvimos que tomar desde la parte baja, por lo que algunas zonas no se han recreado convenientemente debido a que no se pudieron tomar imágenes desde arriba. Además, las imágenes tuvieron que tomarse en un momento del día en el que el sol golpeaba con fuerza contra el arco por lo que eso ha creado ciertos problemas en las texturas. Aun así, los resultados son notablemente buenos. 

Aquí podéis ver un despliegue de las ortofotos de cada uno de sus flancos:

A partir del modelo 3D obtenido mediante fotogrametría, con unas convenientes modificaciones para cubrir huecos y corregir parte de la textura, se pueden conseguir renderizados fotorrealistas que muestren, mejor que las propias fotografías de la estructura, los detalles de su geometría:

En este visor 3D podéis ver de forma interactiva una versión Low Poly del modelo:

Restos de la puerta de Bejanque (Guadalajara). by archeo_pablo on Sketchfab

A partir de ahora queda trabajar en la reconstrucción virtual de la torre-puerta de Bejanque. Para eso hay que tener en cuenta la documentación histórica y gráfica que se ha llevado a cabo hasta ahora, de forma que quede asegurado el rigor de la reconstrucción.

Cómo crear un pavimento de opus sectile romano con Blender

A raíz de una duda de un compañero he decidido hacer este pequeño tutorial en el que explicaré cómo llevar a cabo en Blender Cycles un pavimento de opus sectile realista. Es algo muy sencillo pero que puede quedar mucho mejor atendiendo a ciertos detalles en el sistema de nodos y a la hora del renderizado. Éste es el resultado final:

Lo primero que debemos hacer es observar ejemplos de opus sectile reales para analizar su superficie: se trata de un pavimento realizado con piezas de mármol trabajadas para dar lugar a formas geométricas. La parte superior de estas piezas está pulida y otorga ese brillo característico que no llega a ser de espejo. Además, en ocasiones se nota cierta rugosidad provocada o por las propia superficie del mármol y, con más frecuencia, por las distintas junturas o grietas entre las piezas. Aquí podéis ver unos ejemplos del Duomo de Ravenna:

Una vez tengamos claro qué tipo de superficie queremos conseguir debemos buscar la textura que vamos a utilizar. Debe ser una imagen tomada de forma perpendicular al suelo para que no esté deformada. En nuestro caso hemos seleccionado una de la página Atlante dell'arte italiana y la hemos modificado ligeramente en Photoshop para obtener finalmente esta textura tileable (que se puede repetir en una superficie):

Como hemos comprobado al observar los ejemplos de sectile reales, en las junturas y grietas de las piezas de mármol se producen unos pequeños rebajes que será conveniente remarcar con displacement en nuestro modelo de Blender. Para ello hemos realizado en Photoshop un dibujo de las grietas de esta textura:

Una vez tenemos preparados los materiales a utilizar vamos a crear una sencilla escena en Blender con una cámara, una luz tipo point y un plano. Extruimos dos de los ejes de este plano para crear dos paredes en los límites del mismo. 

Posteriormente hemos realizado el mapeado UV de ese plano y hemos dispuesto un material sobre el mismo con la textura del sectile dispuesta de este modo:

Hemos hecho lo mismo con las paredes, dándoles un material distinto y una textura roja descargada de CGTextures: 

Lo importante, sin embargo, es la configuración del sistema de nodos de material del opus sectile. Os lo dejamos aquí para qué veáis cómo lo hemos montado (pulsad sobre la imagen para ampliar):

Aquí tenéis: a) renderizado con el material de sectile sólo con shader diffuse; b) renderizado con el material de sectile combinando diffuse y glossy; c) renderizado final con diffuse, glossy y displacement. (Ampliar para ver en detalle).

Para mejorar todavía el aspecto final es recomendable colocar en las propiedades de "world" una textura HDRI que ayude a crear un ambiente más creíble y cierto nivel de DOF (depth of field) que distorsione un poco el fondo. 

Como veis, son los detalles los que aportan de verdad calidad a un renderizado 3D.

[ACTUALIZACIÓN]

No quería enrevesar mucho el tema pero me han lanzado el reto de mejorarlo incluyendo textura especular. Además le he añadido una textura de normales. Ambas han sido realizadas con Crazy Bump, un software muy interesante para trabajar las texturas en diseño 3D. Estas son las dos nuevas texturas incorporadas:

El sistema de nodos utilizado en este caso es el que sigue:

El resultado, efectivamente, es todavía más realista. Aquí tenéis una comparación entre el anterior renderizado (a) y en renderizado actual, llevado a cabo con estas cuatro texturas (b):

Resultado final:

Curso online avanzado de Blender aplicado al patrimonio histórico y arqueológico - UBUabierta

Dado el éxito que ha tenido entre nuestros alumnos el curso online de introducción a Blender para la reconstrucción virtual del patrimonio hemos decidido llevar a cabo un curso avanzado de Blender donde se amplíen las herramientas que enseñamos sobre este software de tal forma que los alumnos puedan aprender a sacarle todavía más provecho en sus proyectos o desempeño profesional. 

Los contenidos, entre otros, son:

• Creación de MDT (modelos digitales del terreno) a partir de datos lidar, y su importación a Blender.
• Técnica de aproximación o reconstrucción facial mediante esculpido digital. 
• Bakeado de texturas y visores web para modelos complejos. 
• Camera tracking.
• Modelado de una excavación arqueológica a partir de datos fotogramétricos o cotas de nivel.

El curso se desarrollará del 1 al 20 de Julio de 2014 y tendrá un coste de 100€. Pueden participar alumnos tanto españoles como extranjeros.

Para llevar a cabo el curso se precisa tener conocimientos básicos de Blender. 

Desde este link podéis acceder a la información del curso en la página web de la UBU: 

       http://www3.ubu.es/ceu/?page_id=7606

La matrícula se puede llevar a cabo rellenando este formulario:

       https://tarjeta.ubu.es:18443/UbuAbierta/alumnoNuevo.jsp

Además, aquí os dejamos la guía didáctica del curso donde se amplia la información sobre su contenido y funcionamiento:

       https://docs.google.com/document/d/18E7AA9j5mY3wWQ3UamJkgWnStKAus-1gYgN6RaDb6fs

Aproximación facial de una mujer del siglo XVIII de Artxua (Kuartango, Álava)

Desde hace unos meses estoy trabajando con asiduidad en la técnica de aproximación (o reconstrucción) facial en 3D que sirve para volver a mostrar el rostro de personas fallecidas a partir de la información geométrica de su cráneo principalmente. Gracias a la disposición de la empresa de arqueología Ondare Babesa y a la ayuda de una de sus trabajadoras y compañera de profesión, Itxaso Azcune, puedo servirme de los restos de algunos de los individuos hallados en excavaciones para refinar una técnica forense que camina hacia la humanización de la arqueología. 

Ya realicé la aproximación facial de una mujer del s. XIV hallada en la pequeña aldea vasca de Artxua y en este caso os mostramos los resultados de otra aproximación llevada a cabo a partir de los restos de una mujer fallecida cuatro siglos después. 

Esta mujer fue hallada durante las excavaciones realizadas en la iglesia de S. Sebastián de Artxua hace pocos meses. Se trata de una iglesia del s. XIII que ha sufrido diferentes remodelaciones a lo largo de su historia y que acogió el enterramiento de la mujer que aquí nos ocupa en algún momento del siglo XVIII (pese a que los arqueólogos aún están a la espera de confirmar esta cronología). La excavación la encontró enterrada cerca de la cabecera del templo con un rosario entre las manos. 

Ortofoto de la necrópolis del s. XVIII excavada bajo la iglesia de S. Sebastián de Artxua (Kuartango, Álava) e imagen de los restos óseos de la mujer estudiada.  Autora: Itxaso Azcune (Ondare Babesa).

Levantamiento fotogramétrico del cráneo. Autora: Itxaso Azcune (Ondare Babesa).

Para realizar con rigor la aproximación facial de este cráneo he contado también con la colaboración del antropólogo físico y arqueólogo Alfonso Mosalve Romera que ha realizado un pequeño informe antropológico del cráneo de forma preliminar, facilitando así la realización de un levantamiento correcto. El informe en cuestión aclara algunos datos fundamentales para la realización de una aproximación facial más rigurosa: probablemente estemos ante una persona de sexo femenino de entre 40-50 años de edad, con una nariz prominente y múltiples problemas bucales. El aspecto de su pelo sería probablemente canoso, dado su edad y la época en la que vivió. Es este último factor el que me ha hecho proponer también una apariencia que para nosotros resultaría de una señora más mayor, pues la calidad de vida era también mucho menor.

Hasta que dispongamos de un estudio antropológico más exhaustivo hemos realizado a partir de todos estos datos la aproximación facial, siguiendo un sistema basado en marcadores de espesor de tejido blando (soft-tissue thickness markers) y reconstruyendo de este modo las capas musculares, de grasa y piel que forman el rostro. La forma de las orejas, labios y nariz, así como el color de los ojos, es más cuestionable pues es mucho más complicado -si no imposible- conocerla con precisión.

A continuación os dejo con los resultados de la aproximación facial, llevada a cabo totalmente con el software Blender:

Evolución de la aproximación facial. Autor: Pablo Aparicio Resco.

Aproximación facial de una mujer de Artxua. Autor: Pablo Aparicio Resco.

La técnica de aproximación facial usada para conseguir estos resultados se enseñará en el Curso online avanzado de Blender y su uso en Patrimonio que impartimos desde la UBUabierta. Para más información: aparicio.pablo89@gmail.com

Diez razones para invertir en arqueología en tiempos de crisis

Por muy arqueólogos que seamos, por mucha conciencia como colectivo que podamos tener, más pronto que tarde nos hacemos esta pregunta: ¿de qué narices sirve la arqueología? Afortunadamente, el nerviosismo existencial dura poco si reflexionamos sobre el alcance de las bondades de esta ciencia. No ocurre lo mismo, sin embargo, con gente ajena a la disciplina que tiene una imagen distorsionada de la misma (la que fundamentalmente construyen los medios de comunicación) y que sigue confundiendo la arqueología con un alocado pasatiempo de aventureros y frikis. 

Todo esto viene a raíz de la publicación de una compañera, también arqueóloga, en Facebook: 

Y en un momento como el actual, donde hay seis millones de españoles sin trabajo, sobre todo jóvenes, donde se sigue diciendo que invertir en educación no garantiza mejores resultados (económicos, suponemos, pues así se mide ahora todo), donde la inversión en I+D+I, tanto pública como privada, ha caído estrepitosamente, obligando a exiliarse a muchos de nuestros mejores investigadores.... ¿Tiene sentido hablar de invertir en arqueología? Creo que sí. Teniendo claro que la educación y la sanidad son los principales pilares en los que debe sustentarse nuestra sociedad, la arqueología puede contribuir mucho como parte del primero de ellos.

Y ahí va una serie de diez puntos para justificarlo:

1. Invertir en arqueología crea pensamiento democrático. La arqueología es ante todo una ciencia social que estudia al otro, es decir, comparte con la antropología el acercamiento a otras sociedades que frecuentemente son muy distintas a la nuestra pero con las que el grupo de investigación debe empatizar para poder comprender. La arqueología actual nos ayuda a olvidarnos de la idea colonial de ser el ombligo del mundo, a ponernos en el lugar del otro y a ser más solidarios; a reconocer que en lo fundamental todos somos iguales y, por lo tanto, a cimentar nuestras bases democráticas.
2. Invertir en arqueología crea pensamiento crítico. La arqueología no es una ciencia exacta. Es imposible, en cualquier caso, saber exactamente qué ocurrió en un determinado yacimiento arqueológico. Esto nos hace tener que buscar siempre nuevos indicios que demuestren, enriquezcan o desmientan teorías porque nada es definitivo. Como en toda ciencia, no sirve que un investigador de renombre lance unas afirmaciones, queremos saber en qué se basa, dónde están los datos, qué pruebas tiene. Todo ello contribuye a crear una mente crítica basada en la razón y no en la creencia.
3. Invertir en arqueología aporta valores de cohesión social. Las personas nos identificamos con nuestro pasado. Nos fascina saber de dónde venimos, averiguar quién habitó nuestra tierra antes que nosotros, cómo vivía, con quién se relacionaba. Descubrir los lazos de las sociedades antiguas, su relación con el paisaje, sus medios de trabajo, sus aficiones e ingenios nos enriquecen como sociedad contemporánea y afianzan los lazos de los grupos locales que se sienten parte de un conjunto mayor, que rompe incluso las barreras de la muerte. El trabajo arqueológico, además, debe ser un trabajo en sociedad, que implique relación de la comunidad local con los restos materiales de su pasado y esto fomente, además, su comprensión y aprecio. 
4. Invertir en arqueología desarrolla la imaginación. La imaginación es un valor cada vez más arrinconado en la educación reglada tradicional -que deriva de sistemas relacionados con el Taylorismo y la organización fabril- y en el capitalismo extremo en el que vivimos donde el valor económico es el pilar fundamental. Sin embargo, sin imaginación no hay progreso, arte ni ciencia. La imaginación nos hace humanos y la arqueología es un impresionante motor de la imaginación: cuando una persona -sea o no arqueólogo- se enfrenta al pasado a partir de sus restos materiales activa una cantidad ingente de mecanismos mentales para observar en su mente aquella sociedad, sus usos, costumbres, arte, ciudades, etc. 
5. Invertir en arqueología ayuda a muchos sectores científicos y humanísticos. La arqueología es una ciencia multidisciplinar, es decir, necesita del trabajo colaborativo de muchos profesionales, versados en múltiples campos de estudio: arqueólogos, historiadores, antropólogos, arquitectos, restauradores, artesanos, biólogos, geólogos, químicos, informáticos, diseñadores gráficos, ilustradores, guías turísticos, topógrafos, periodistas, etc., etc. Es una forma segura de dar trabajo a gran cantidad de profesionales de muchos ámbitos de la investigación.
6. Invertir en arqueología es profundamente patriótico (¡Ojo! ¡Entiéndase bien!). No hablamos de actitudes nacionalistas antihistóricas ni de chovinismos de bandera. No hablamos de buscar las raíces del dialecto valenciano en el íbero ni de sabernos de memoria la lista de reyes visigodos. Hablamos de las posibilidades que tiene la arqueología para mejorar nuestro país, entendido como la comunidad de gente (comunidad de comunidades, más bien) que habita un espacio compartido. Invertir en arqueología puede evitar el exilio al que se está forzando a todos esos profesionales españoles de los que hemos hablado en el punto anterior e, incluso, animar a profesionales extranjeros a que vengan a investigar a nuestro país. Los que se precian de defender a España y "lo español" le están haciendo un flaco favor a nuestro país al fomentar la sangrante fuga de cerebros a la que estamos asistiendo (y que, de paso, les ayuda a rebajar la cifra de desempleo) y esto no se puede permitir.
7. Invertir en arqueología enriquece el medio rural. En la sociedad fundamentalmente urbana en la que vivimos cada vez hay más pueblos abandonados, zonas empobrecidas que se empobrecen aún más y se ven abocadas a su desaparición. La inversión en arqueología, debido a la localización extraurbana de gran parte de los yacimientos, puede hacer que parte de los profesionales se trasladen durante ciertas épocas del año a trabajar en zonas rurales codo con codo con la gente de los pueblos, crear "comunidad arqueológica" en ellos y fomentar así el desarrollo del medio rural. 
8. Invertir en arqueología ayuda a proteger el medio ambiente. La intrínseca relación que existe entre la arqueología y el paisaje está cada vez más reconocida por todos los profesionales. De hecho, cada vez se hacen más estudios conjuntos en este sentido que desembocan, en ocasiones, en rutas naturales/arqueológicas. Todo esto contribuye a fomentar una conciencia ecologista que apuesta por la protección del medio ambiente.
9. Invertir en arqueología fomenta el desarrollo tecnológico. Las prospecciones, excavaciones, investigaciones, museos, exposiciones temporales, páginas web, etc., relacionados con la arqueología ponen en uso una impresionante cantidad de tecnologías tanto para conseguir mejores resultados dentro del trabajo de investigación como para contribuir a una mejor divulgación y socialización de los resultados obtenidos. Todo ello genera muchos proyectos de colaboración entre ingenieros que desarrollan las tecnologías más punteras y proyectos arqueológicos que aportan un campo práctico en el que experimentar con ellas. La arqueología se convierte así también en motor de avance tecnológico. 
10. Invertir en arqueología contribuye al desarrollo económico a todos los niveles. Finalmente, como no puede ser de otro modo, la arqueología también revierte de forma económica lo que se ha invertido en ella. Probablemente no lo haga en cuatro años pero a medio y largo plazo, sin duda, se demuestra como un impresionante motor de riqueza económica. El turismo es uno de los principales pilares de la economía de nuestro país y la arqueología tiene un papel fundamental en ello. No sólo a nivel estatal sino también a nivel local, la arqueología puede constituir un fuerte reclamo para gente de fuera.

Un caso paradigmático de creación de desarrollo económico a raíz, entre otras cosas, de la inversión en arqueología es el de Cartagena (Murcia).

Sin duda se quedan en el tintero muchas de las razones para invertir en arqueología pero, ¿hacen falta más? Si es así os invito a vosotros mismos a que las propongáis en los comentarios ;)