Reconstrucción 3D


A partir de los levantamientos del hipogeo San Andrés 05 tomados del libro “Monumentos Arqueológicos de Tierradentro” (Alvaro Chaves M. y Mauricio Puerta Restrepo, Banco Popular 1986) se colocan fromando una plantilla tridimensional en la cual se pueden establecer las relaciones correspondientes a los ejes XYZ. A partir de estos planos de referencia se construyen lineas de referencias y se planos de superficie. Como solo existen 3 planos no es posible conocer detalles especificos y precisos de diferentes elementos de la estructura.

El modelo trimensional obtenido permite comprender la forma del hipogeo desde la perspectiva de una maqueta o un objeto a escala lo cual es muy diferente a la observación directa del espacio. El modelo permite estudiar la geometria, compararlo con otros hipogeos y determinar proporciones constructivas.

También puede manipularse digitalmente para obtener multiples cortes en diferentes ejes y desarrollar un modelo trimensional. Se fabrico un modelo a una escala aproximada de 1:50 (10 centimetros en el modelo equivalen a 5 metros en la realizada) realizando cortes en una lamina de acrilico de 3mm. Este modelo permitió compartir el modelo y discutirlo en grupo y también presentarlo a personas invidentes para que pudieran conocer el aspecto general del hipogeo.


Fotogrametría


El proceso de fotogrametría consiste en realizar fotografias sucesivas e interlazadas de un espacio o un objeto para posteriormente realizar el análisis de las imagenes mediente un software de reconocimiento especializado que permite construir un modelo tridimensional digital


Son varios los aspectos a tener en cuenta durante la toma de las imágenes, los principales son:


- Iluminacion: Es vital tener una iluminacion homogénea y constante durante todas las tomas. Con la intensidad suficiente para iluminar adecuadamente el espacio sin crear sombras muy pronunciadas ni reflejos. Para el hipogeo se estimo una intensidad mínima de 4000 lumens y se utilizaron 6 bombillas led de luz blanca 6500K con un angulo de iluminación de 220 grados. Se utilizo el modelo tridimensional para realizar pruebas digitalmente.

- Solapado: Las imagenes deben solaparse almenos un 30% por cada uno de los cuatro lados de la imágen. Durante toda la exposición debe utilizarse el mismo lente, no es obligatorio mantener la misma apertura o exposición pero es recomendado hacer secuencias completas con cada exposición. Los lentes zoom pueden utilizarse pero hay que asegurarse que se mantienen a una distancia fija. Para el hipogeo SA05 se realizaron aproximadamente 1700 fotografías.

- Enfoque: Las tomas deben estar coreectamente enfocadas, en el caso del hipogeo todas las tomas se realizron con tripode para garantizar que la camara no vibrara durante la exposición. El software realiza una valoración previa de las imágenes y descarta las imágenes con baja definición

- Contraste Los objetos y espacios a fotografias deben tener suficientes elementos de contraste y deben estar preferiblemente texturados. Planos de un solo tono o superficies lisas y brillantes no pueden digitalizarse con este método.


Para conocer mas acerca del procedimiento y las medidas requeridas para logar un buen resultado pueden consultar el documento del proyecto en las oficinas del ICANH o visitar la siguiente web.

Web de Cultural Heritage Imaging sobre fotogrametría

Generación del modelo digital


Una vez alineadas las multiples tomas, se procede a generar la nube de puntos . Esta nube se forma a partir de los puntos comunes que el software puede detectar en las imágenes y que, conociendo las propiedades de la cámara, establece la distancia entre ellos.

La nube de puntos se edita para eliminar puntos alineados incorrectamente, o que se encuentran fuera del área de interés, también para retirar objetos que obstaculizan la visibilidad o que son ajenos a la estructura, como en el caso del hipogeo, la reja de bambú que se encuentra a la entrada del hipogeo para limitar el acceso de los visitantes.

Con la nube de puntos corregida, se genera la malla que construye el cascarón del volumen. La resolución de la malla determina el nivel de detalle en superficie que se quiere obtener.


La malla puede ser ahora texturizada: las fotografías que permitieron reconstruir el volumen sirven ahora para aplicar la textura correspondiente a cada área del hipogeo. El resultado es extraordinario, un factor incomparable con otras técnicas ya que ofrece el máximo realismo y la mejor relación entre la materia física y la apariencia visual.


Nube de puntos

Generación de la malla

Malla Texturada

Modelo texturado de un nicho

Modelo de malla de un nicho


Se obtuvieron modelos de 50 millones de polígonos, de 1 millón de polígonos y de 60 mil polígonos aproximadamente. Entre estas opciones, el modelo de trabajo de 1 millón de polígonos ofrece la mejor relación calidad desempeño.

La resolución absoluta tridimensional no corresponde necesariamente con la experiencia que se tiene del modelo digital, ya que la textura del modelo puede elaborarse a mayor o menor resolución independiente de la resolución de la malla, con lo cual se genera una experiencia altamente realista, aún en modelos con menor número de polígonos.




Resultados y Aplicaciones


A partir de los modelos obtenidos es posible realizar multiples estudios y análisis. El material obtenido es de muy alta calidad,ya que las mallas tridimensionales obtenidas ofrecen un modelo casi exacto del original. Estos modelos son invaluables en caso de que se requiera una restauración por temblores, inundaciones, vandalismo u otros problemas que pueden presentarse.

Con estos modelos es posible realizar análisis esteticos, de simetría constructivos y mecánicos entre otros.


infografía volumen del hipogeo

Uno de los resultados obtenidos, correspone con el volumen del vacio generado por el hipogeo. Utilizando las herramientas de medicion digital, se estableció que el volumen total equivale a 83.34 metros cúbicos, sumando el recinto mayor y la escalera de acceso.


El valor del volumen es un resultado muy interesante porque permite analizar y estudiar datos generales de mano de obra requerida para llevar a cabo la construcción de este y de otros hipogeos.


infografía cantidad de trabajo

Simulaciones


El hipogeo tridimensional digital, ya sea por modelado o por fotogrametría se puede diseccionar con cortes taxonómicos para analizar condiciones de deterioro, características constructivas, etc.

Los cortes transversales permiten observar una mancha negra en el suelo de forma inclinada y fuertemente pronunciada desde la entrada a la nave central desde las escaleras.

Como lo mencionan Alvaro Chaves y Mauricio Puerta, los hipogeos se encontraban cubiertos con arena piedras desde la escalera hasta el interior.


corte trasnversdal del hipogeo SA05

Dos simulaciones estudian una posible inundación, resultado de alguna filtración o periodo de lluvias intensas. Los resultados muestran que no puede tratarse de una inundación de un fluido como el agua sino de un material mucho más denso como piedras y arena a través del cual se filtro agua formado lodo.