CAPÍTULO 8. DOCUMENTACIÓN E INVESTIGACIÓN

Prof. Dr. D. Francisco Javier Finat Codes

Grupo de Investigación Reconocido MoBiVAP, Modelado, Biomecánica y Visualización Avanzada del Patrimonio, Universidad de Valladolid, UVA, Valladolid, España.

Prof. D. José Martínez Rubio

Laboratorio de Fotogrametría Arquitectónica, LFA. Universidad de Valladolid, UVA, Valladolid, España

                     

“El incremento exponencial del volumen de información disponible requiere la combinación de diferentes estrategias para la resolución de problemas de documentación de sitios arqueológicos y la recreación virtual de su estado original. Los modelos a desarrollar no pretender reemplazar el estudio histórico ó arqueológico, sino proporcionar un soporte para facilitar su integración, impulsando la comprensión y valoración por parte de todos los ciudadanos y no sólo de los expertos”.

Prof. Dr. D. Francisco Javier Finat Codes

Prof. D. José Martínez Rubio

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS CONTENIDOS

En este tema se abordan las técnicas y retos más significativos en relación con la Documentación e Investigación en Patrimonio basadas en la utilización de modelos, herramientas y recursos informáticos para el tratamiento de la información digital. Con ello se pretende facilitar la Visualización de objetos o de escenarios asociados a contenidos arqueológicos o, con más generalidad, de Patrimonio.

Dentro de las técnicas se tratan la documentación digital fotogramétrica y Láser 3D, junto al procesamiento de la información de imagen y de rango, y su posterior edición para la obtención del producto deseado.

OBJETIVOS ALCANZADOS

Con el desarrollo de esta temática he logrado familiarizarme con las metodologías, estrategias y técnicas básicas para la Documentación del Patrimonio, con especial atención al Patrimonio Arqueológico, y he comenzado a desarrollar diversas aptitudes:

• Aptitud para utilizar y desarrollar metodologías, métodos, técnicas, programas de uso específico, normas y estándares de representación gráfica.
• Aptitud para conceptualizar y evaluar la interacción persona-ordenador de productos, sistemas, aplicaciones y servicios orientados hacia la producción de contenidos digitales en relación con Documentación del Patrimonio y sus aplicaciones a la Arqueología Virtual.
• Aptitud para la creación y explotación de entornos virtuales, y para la creación, gestión y distribución de contenidos multimedia vinculada a yacimientos arqueológicos o bienes de interés cultural.
• Aptitud para comprender, valorar y adaptar los resultados disponibles en el repositorio y en la red en relación con los objetivos de la materia.

DATOS DE INTERÉS ASIMILADOS

CONCEPTOS.

Repositorios. Un repositorio, depósito o archivo es un sitio centralizado donde se almacena y mantiene información digital, habitualmente bases de datos o archivos informáticos. El depósito en los repositorios es una manera de comunicar públicamente los trabajos de los investigadores, aumentando su difusión: los autores ponen disponibles en acceso abierto una versión de los artículos que han publicado en revistas, tradicionales o de acceso abierto.

Visualización Avanzada. Según la NSF (National Science Foundation) la Visualización es un método de cálculo que transforma la documentación en una representación simbólica y geométrica, capacitando a investigadores simulaciones y cálculos a partir de los datos existentes.

Web 3.0. Es una expresión que se utiliza para describir la evolución del uso y la interacción de las personas en internet a través de diferentes formas entre los que se incluyen la transformación de la red en una base de datos, un movimiento social hacia crear contenidos accesibles por múltiples aplicaciones non-browser, el empuje de las tecnologías de inteligencia artificial, la web semántica, la Web Geoespacial o la Web 3D. Las tecnologías de la Web 3.0, como programas inteligentes, que utilizan datos semánticos, se han implementado y usado a pequeña escala en compañías para conseguir una manipulación de datos más eficiente. En los últimos años, sin embargo, ha habido un mayor enfoque dirigido a trasladar estas tecnologías de inteligencia semántica al público general.

Fotogrametría. Es la técnica que tiene como objeto estudiar y describir con precisión la forma, dimensiones y posición en el espacio de un objeto cualquiera, utilizando para ello medidas hechas sobre varias fotografías tomadas desde diferentes puntos de vista.

Vóxel. El vóxel (del inglés volumetric pixel) es la unidad cúbica que compone un objeto tridimensional. Constituye la unidad mínima procesable de una matriz tridimensional y es, por tanto, el equivalente del píxel en un objeto 3D.

INSTRUMENTOS DE TRABAJO

UAV. Un vehículo aéreo no tripulado —UAV, por las siglas en inglés de Unmanned Aerial Vehicle—, o sistema aéreo no tripulado —UAS de Unmanned Aerial System—, conocido en castellano por sus siglas como VANT y como drone, es una aeronave que vuela sin tripulación. La fotogrametría asociada a estos dispositivos aéreos (UAV) permite resolver algunos de estos problemas con un bajo coste y elevada productividad en las fases de captura de datos, procesamiento de imagen y visualización. Ej. UAV MicroDrone MD1000

REFLEXIONES.

De especial interés en el planteamiento del tema han sido los apartados relacionados con los problemas abiertos referentes a cada una de las materias tratadas. Gracias a este modo de estructuración de la temática se nos hace partícipes tanto de los pros como de las limitaciones que se presentan en las diversas parcelas, enfocadas al ámbito de la documentación, de esta joven disciplina científica que aún se encuentra en desarrollo y en las cuales hay que seguir trabajando.

La prueba objetiva de esta semana ha consistido en un test acerca de la materia tratada en el tema de dificultad moderada, al menos en mi caso, ya que no me encontraba familiarizada con la materia.

Respecto a las actividades destacar que han sido bastante didácticas. Se nos ha planteado la digitalización en 3D de un objeto por medio de diversos software libres. En esta actividad he experimentado con tres de los cuatro ejemplos de software que se exponen en el enunciado, 123dcatch, myscanner3D y arc 3d, ya que a diferencia de Photosynth, se tratan de herramientas que producen modelos tridimensionales a partir de densas nubes de puntos desde el procesado de fotografías digitales, sondeando de este modo la calidad de los resultados obtenidos en cada uno de ellos.

El proceso de trabajo con cada uno de los software ha sido similar. En primer lugar fue efectuada la toma de datos –fotografías- con una cámara réflex (Nikon D50) de 6.1 megapíxeles –antigua, pero eficaz-, a un objeto decorativo tallado en madera con forma animal –tortuga-.

La toma de datos fue efectuada siguiendo los siguientes criterios:

• Toma de fotografías a tres alturas diferentes
• Fotos sin flash.
• Fotos sin zoom.
• Fotos tomadas con los mismos parámetros de distancia.
• Fotos poco pesadas, de 0,5 megas.
• Realización entre 50 y 70 fotografías.
• No fotografiar superficies reflectantes.
• Luminosidad del objeto por todas partes, luz natural.
• Colocación del objeto en un lugar alto (banqueta).
• Colocación del objeto sobre papel de periódico, ya que ayuda a que el programa solape las diferentes fotografías.

Una vez obtenidas las tomas, previa instalación de los software en el PC y registro en las páginas pertinentes, fueron subidas las fotografías a cada una de las páginas, y en todos los casos, tras el procesado de las fotografías, los resultados fueron notificados vía e-mail.

A partir de ese momento, cada uno de los programas te permite descargar los resultados en el PC. A excepción de 123dcatch, los resultados obtenidos con myscanner3D y arc 3d, fueron visados con MeshLab.

Los resultados fueron los siguientes:

My3dscanner

Arc3d

123dcatch

   

En los tres casos fue realizado un único proyecto, cuyos resultados fueron tres nubes de puntos, con su modelo poligonal, o mesh, texturizado. El procesado de datos no duró más de 1 hora en cada uno de los casos.

El primer resultado obtenido fue el de My3dscanner. Al ver los resultados creí que las tomas no habían sido efectuadas con precisión o que la calidad de las mismas no era suficiente, ya que la nube de puntos tan solo representaba ¹/₃ de la figura del objeto, y a su vez se encontraba dispersa por el entorno.

Al abrir el segundo modelo, de Arc3d, observé que el problema no radicaba en las fotografías cargadas, ya que el programa había procesado una nube de puntos muy densa, representando incluso zonas que no existían. Pero aun así se observan faltas en el modelo del objeto –parte trasera-.

Por último, 123dcatch generó un modelo casi perfecto del objeto.

En ninguno de los casos pude comprobar la precisión del modelo tridimensional, debido a que aún no estoy familiarizada con ninguno de los programas -asignatura pendiente para estos días-.

No tengo criterios objetivos para clasificar los resultados, a excepción de los resultados directos –claro está-. Al no saber el modo operativo de cada uno de los software me es imposible determinar si los errores acaecidos han sido por causas de las tomas, calidad de las imágenes, peso, luz, ángulos, etc…, pero a la vista de los resultados, seguiré trabajando con Autodesk.