vvaa. documentación gráfica del patrimonio. ipce. 2011

8/7/2019 VVAA. Documentacin grfica del Patrimonio. IPCE. 2011

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Documentacin grficadel Patrimonio

Ministerio

de Cultura


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Documentacin grficadel patrimonio


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Edita:

SECRETARA GENERAL TCNICASubdireccin Generalde Publicaciones, Informacin y Documentacin

MINISTERIO DE CULTURA

De los textos y las fotografas: sus autoresNIPO: 551-11-006-4

www.mcu.es

www.060.es

DIRECCIN DE LAS JORNADASJos Manuel Lodeiro Prez

COORDINACIN DE LAS JORNADASJorge Jimnez Rubio

DIRECCIN Y COORDINACIN EDITORIALMara Domingo FominayaAntonio J. Snchez Luengo

CORRECCIN DE TEXTOSAna Costalago

ILUSTRACIN DE PORTADADibujo del Monasterio Cisterciense de Carrizo (Len). 1974.Realizado por Jos Sandoval Martn


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ngeles Gonzlez-SindeMinistra de Cultura

Mercedes E. del Palacio TascnSubsecretaria de Cultura

ngeles AlbertDirectora General de Bellas Artes y Bienes Culturales

MINISTERIO

DE CULTURA


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NDICE

Pg.

Presentacin ................................................................................................................................................................................................................................ 7

La documentacin grfica en el IPCE ..................................................................................................................................................................... 8Jos Manuel Lodeiro Prez

Tecnologas pticas aplicadas al arte y a la documentacin del patrimonio ............................................................................................... 18Luis Granero Montagud, Francisco Daz Gmez, Rubn Dominguez, Yolanda Sanjuan

Veintids aos de experiencia de fotogrametra arquitectnica en la Escuela de Estudios rabes, CSIC ........................................ 26Antonio Almagro

El dibujo del patrimonio y su vida grfica ............................................................................................................................................................. 46Javier Ortega Vidal

La evolucin de la documentacin geomtrica del patrimonio en un estudio privado. La importancia del dibujo ...................... 64Alberto Martnez Rubio

Cartografa en patrimonio: la mtrica en la documentacin. Una realidad pendiente? ......................................................................... 80Mercedes Farjas, Francisco J. Garca Lzaro, J. Julio Zancajo, Teresa Mostaza

El papel de los rayos X e infrarrojos en la documentacin grfica del patrimonio; su presente y futuro .......................................... 90Toms Antelo, Araceli Gabaldn

La documentacin patrimonial mediante sensores de imagen o de barrido lser .................................................................................... 108Jos Luis Lerma, Miriam Cabrelles, Santiago Navarro, Ana Elena Segu

Tcnicas no invasivas para el registro del Patrimonio Arqueolgico ............................................................................................................ 118C. Dietz, G. Catanzariti, P. de la Presa, A. Jimeno

Tres niveles para la representacin a partir de la aplicacin de la tecnologa escner lser terrestre ..................................... .......... 130Vctor Baceiredo Rodriguez, Daniel Baceiredo Rodriguez

ImaginArte. Aplicacin de tecnologas 3D en museos y espacios singulares .................................................................................... ......... 144Julio Ruiz Garcia

Valorizacin, difusin y estandarizacin de la documentacin geomtrica del patrimonio ................................................................... 154Jorge Angs Pajas

Hacia una integracin de los sistemas de documentacin, informacin y gestin del patrimonio. Resultados y retos ............... 164Javier Finat Codes, F.J. Delgado del Hoyo, R. Martnez Garca, J.J. Fernndez Martn, J.I. San Jos Alonso, J. Martnez Rubio

Arqueologa virtual bajo el horizonte de ARQUEOLGICA 2.0 .................................................................................................................... 178Alfredo Grande Len


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La documentacin mtrica del patrimonio se encuentra in-mersa en la actualidad en un vertiginosoproceso de cambio.Los mltiples adelantos tecnolgicos e informticos acaeci-dos en los ltimos aos, han puesto al servicio de la docu-mentacin del patrimonio histrico instrumentos que handado lugar a novedosos procedimientos y metodologas a lahora de documentar nuestro patrimonio arquitectnico, ar-queolgico, mueble etc. Todos ellos tienden a automatizarlos procesos, reduciendo la labor de produccin y el necesa-rio factor humano en estos trabajos.

La gran variedad de mtodos existentes hoy en da, desdelos ms clsicos a nivel manual hasta los ms avanzados contecnologa lser, dificultan a los gestores del patrimonio, arqui-tectos o arquelogos, escoger el ms indicado para su proyecto.

Conscientes de esta situacin, el Instituto del PatrimonioCultural de Espaa organiz durante los das 15, 16 y 17 deNoviembre de 2010 unas Jornadas sobre DocumentacinGrfica del Patrimonio Histrico. Presente y Futuro. La ce-lebracin de este evento tuvo como objetivos:

1.- Convocar a los expertos espaoles en la materiapara que presentaran sus trabajos con la finalidad de

reflexionar acerca de las tcnicas existentes y de lasperspectivas que plantean de cara al futuro.

2.- Presentar a aquellos profesionales implicados en ladocumentacin del patrimonio (gestores, arquitec-tos, arquelogos, restauradores, topgrafos, histo-riadores) los mtodos ms adecuados para ladefinicin mtrica de los bienes culturales.

3.- Generar una plataforma comn con el fin de refle-xionar sobre aspectos tan importantes en la docu-mentacin del patrimonio como: Cul es laprecisin idnea para cada trabajo? Qu coste sedebe asumir? Qu documentacin mnima es ne-cesaria aportar? Hasta dnde llega la calidad m-trica de los modelos virtuales? Cmo actualizar losdatos ya existentes, cmo hacerlos compatibles con

nuevos programas? Qu papel juega el factor hu-mano en el proceso documental? Desplazar el es-cner lser al resto de tcnicas documentales?Cmo debe ser rentabilizado y divulgado el tra-bajo? etc.

Jos Manuel LodeiroJorge Jimnez

Presentacin


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La documentacin grfica en el IPCE

Jos Manuel Lodeiro Prez

IPCE Ministerio de Cultura

[email protected]

Curriculum

Ingeniero Tcnico Topgrafo por la Universidad Politcnica deMadrid. Contratado Laboral Fijo desde 1992 en el Gabinete deFotogrametra del IPCE como Ing. Tc., Topgrafo especiali-

zado en documentaciones mtricas, numricas o digitales, en le-vantamientos fotogramtricos, taquimtricos, rectificaciones, etc.del patrimonio arquitectnico o arqueolgico, en la documen-tacin de edificos, fachadas, retablos, rejas, esculturas, etc.

Resumen

En este artculo se pretende dar una visin de las diferentes tcnicas em-pleadas en el gabinete de fotogrametra del IPCE para la documenta-cin geomtrica delpatrimonio, mostrar con trabajos reales del IPCE elcuando y el porqu del uso de estas tcnicas o combinaciones de ellas, loque permitir al arquitecto, arquelogo o restaurador llegar a un mejor yms eficaz conocimiento del bien a restaurar, llegando incluso a obtenermodelos ideales y virtuales de los objetos documentados.

Abstract

The article is a survey of the techniques employed by thedepartment of Photogrammetry of the IPCE. Through

different examples of works undertaken by the IPCE, it isshown how the architect, the archaeologist or the restorercan reach a broader and more effective knowledge of theitem, and how a virtual model of it can be built.

El origen del instituto se remonta al Real Decreto 565/1985,de 24 de abril, por el cual se cre lo que entonces fue llamadoICRBC, ratificado posteriormente el 25 de junio de esemismo ao por las Cortes Generales.

La necesidad de cohesionar en un solo centro estataltodos los organismos que funcionaban hasta esa fecha, en elICRBC se integraron diversos organismos:

El Instituto de Conservacin y Restauracin deObras de Arte (ICROA).

El Centro de Conservacin y Microfilmacin Do-cumental y Bibliogrfica (CECOMI).

Las Subdirecciones Generales de Monumentos yArqueologa.

El Centro de Informacin Artstica, Arqueolgicay Etnolgica.

En la actualidad el IPCE es una Subdireccin General ads-crita a la Direccin General de Bellas Artes y Archivos delMinisterio de Cultura, que desarrolla las funciones otorgadas

por el Real Decreto 1132/2008, de las que destacar las re-lacionadas con las jornadas que nos ocupan:


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Elaboracin y ejecucin de planes para la conserva-cin y restauracin de los bienes culturales consti-

tutivos del patrimonio espaol. El establecimiento de lneas de investigacin, crite-rios, mtodos y tcnicas de conservacin y restau-racin de dicho patrimonio.

Archivo de la documentacin generada por cada in-tervencin.

Difusin y divulgacin de todas sus actividades.Implcito en sus labores est la documentacin de los

bienes a conservar y restaurar; para llevar a cabo esta funcin

cuenta con varios departamentos, uno de ellos es elgabinetede fotogrametra (creado en el ao 1984) y otro el equipode delineacin, ambos adscritos al servicio de arquitecturadel area de intervencin en bienes culturales, en los que sedocumentan algunos de los bienes que son restaurados di-rectamente por el instituto o en colaboracin con otros or-ganismos autonmicos, estatales e internacionales. Losdocumentos grficos o numricos han sido utilizados por losdiferentes tcnicos restauradores para documentar, medir y

definir las intervenciones que llevan a cabo durante el pro-ceso de restauracin, ya sea arquitectnica, escultrica, ar-

queolgica, de retablos, rejera, etc.Mientras que en su creacin el gabinete de fotogrametratena una labor eminentemente documentalista (dejar cons-tancia del estado en que se encontraba unbien, edificio, etc.),con el devenir de los aos a derivado a labores de asistenciaa los tcnicos del propio instituto, arquitectos, arquelogosy restauradores, con el fin de proporcionar los planos o do-cumentos que necesitan para definir o ejecutar sus interven-ciones. Por ello nuestro trabajo es eminentemente mtrico y

con un sentido de ejecucin prctica.Actualmente el gabinete est constituido por un ingenierotcnico topgrafo y dos delineantes especializados en ladocumentacin del patrimonio, ambos realizando restitucio-nes estereoscpicas y su edicin digital. Contamos para ellocon un restituidor analtico de Leica y otro digital de DIGI.Por otra parte uno de ellos se est especializando en dibujo3D para abordar la parte no mtrica y la modelizacin de lasnubes que se obtengan con lser 3D.

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Fig. 1 Hall del Instituto del Patrimonio Cultural de Espaa. Fotografa J.M. Lodeiro.


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Con todo el 95 % de nuestro tiempo se lo lleva la obten-

cin de la documentacin grfica que precisan los tcnicos

del IPCE para definir y ejecutar sus proyectos.Espero transmitir que cada trabajo de documentacin del

patrimonio es distinto y que las finalidades y resultados que

hemos de alcanzar son nicos para cada trabajo. Esto implica

que los mtodos y equipos empleados han de adecuarse a las

finalidades deseadas y a las precisiones prefijadas. Que existe

un variado abanico de mtodos para la documentacin y que

debemos elegir el ms adecuado a nuestras necesidades y pre-

supuesto, para ello voy a exponer diferentes trabajos realiza-

dos en el IPCE con las soluciones aportadas, as como losdiferentes mtodos utilizados.

Existen dos grandes grupos de trabajos, los mtricos y los

no mtricos y podemos alcanzar nuestros objetivos por ca-

minos diferentes.

Al hablar de documentacin del patrimonio, podemos di-

ferenciar dos vertientes, la mtrica y la no mtrica.

En cuanto a la no mtrica fundamentalmente se emplea a

nivel divulgativo y didctico, bien en museos, donde se in-

cluyen modelos 3D o representaciones virtuales de una

pieza, fotografa 360 que se proyectan en el mbito donde

se est restaurando para que el visitante tenga una visin di-

gital del motivo, retablo o espacio intervenido, durante el

tiempo que dura la restauracin.

Dentro de la mtrica en el IPCE realizamos el siguiente

abanico de intervenciones:

Fundamentalmente la documentacin que permita

la definicin mtrica del bien, lo que implica definir

su geometra en un momento determinado para loque obtenemos plantas, alzados, secciones, perfiles,

modelos inalmbricos 3D, modelos virtuales, etc.

En este registro podemos reflejar las deformaciones

o deterioros que se aprecian en el objeto de docu-

mentacin.

Si dicha documentacin la realizamos en diferentes

momentos tendremos un estudio temporal, donde

es posible medir las variaciones sufridas en dicho

periodo, pudiendo conseguir un mapa de los movi-mientos, deformaciones o el volumen de materia

perdida, etc.

Sobre la documentacin mtrica obtenida se trazan

los mapas de daos, procesos de restauracin, etc.

que los tcnicos van a realizar.

Tambin se han utilizado nuestras documentaciones

como base a traslados de edificios (anastilosis), etc.

En todos estos trabajos es fundamental el conocimiento

de la forma (geometra) y sus dimensiones con precisin, por

lo que los documentos obtenidos estn todos ellos dotados

de metricidad. Una de las constantes a lo largo de todos estos

aos ha sido intentar no slo obtener unos documentos pre-

cisos, sino que a la vez dotarles de una calidad grfica exce-

lente e incluso me atrevera a decir que se les intenta imprimir

un toque de belleza.

Fig. 2 Esquema de usos.

Documentacin

Definicin GeomtricaEstado actual

DeteriorosDeformaciones Estudio Temporal

RestauracinMapa de Daos

Anastilosis

NO MTRICA

MusesticoRepresentacin

Virtual Divulgativo

MTRICA


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Se que esta actitud est en clara oposicin a la actual ten-dencia de automatizar los procesos de documentacin, de

manera que se elimine todo lo posible la intervencin hu-mana en el proceso documental.No puedo compartir este planteamiento ya que considero

enriquecedor y necesario, el que cada profesional que inter-viene en la documentacin aporte todos sus conocimientosdurante este proceso, para conseguir no slo un plano pre-ciso sino que a su vez est correctamente interpretado y di-ferenciado a fin de facilitar una correcta datacin ycronologa de fases, intervenciones sufridas en el Bien objeto

de estudio, etc. Considero que no slo debemos proporcio-nar un plano con una metricidad intachable, adems debe-mos aportar cuanto pueda facilitar la labor de todos losprofesionales que intervendrn en la restauracin o docu-mentacin del bien, proporcionando el grafismo adecuadopara su mejor comprensin.

Para nosotros es fcil seguir este camino mientras perdurela escuela creada por el magnfico dibujante, ya fallecido D.Jos Sandoval, pero soy consciente de lo difcil y caro que

resulta en la actualidad tener y no digamos crear profesiona-les de estas caractersticas. Soy consciente de que producti-

vidad y calidad no son buenas compaeras y que se busca elautomatismo en los procesos en aras de conseguir una mayorproductividad, de igual manera que se considera necesarioautomatizar procesos eliminando la intervencin humana.Este es uno de los puntos de mayor discusin, mientras unaparte de los investigadores consideran imprescindible la eli-minacin de las interpretaciones humanas otra parte consi-dera imprescindible la chispa, el genio humano para obteneruna correcta documentacin. El trasfondo del asunto es pro-

ductividad y costes y todos sabemos que la contratacin depersonal incide de forma importante en los costes y si steha de estar especialmente cualificado todava ms.

Otra cuestin que nos preocupa son las precisiones quehemos de alcanzar en los trabajos. Cuando el documentofinal era un plano la precisin vena determinada por el de-nominador de la Escala de dibujo, mediante la frmulaPxy=0,2 mm x E (Ed = 1/ 50 Pxy = 0,2mm x 50 = 10mm.= 1cm).

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Fig. 3 Detalle Monasterio S. Cugat del Valls (IPCE- Delineacin Jos Sandoval Martn).


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Pero que ocurre ahora que todos los trabajos son digi-tales?. El concepto de escala de trabajo ha desaparecido.

Supongamos que hemos fijado una y que calculamos losequipos y metodologa a seguir para alcanzar las precisionesdeseadas. Por culpa del zoom con el ordenador se produceun doble efecto, por una parte el receptor del trabajo va aintentar aproximarse al mximo (querr llegar a ver los tra-bajos a escala 1/1), cuando ni se han utilizado los equiposni mtodos adecuados para conseguirlo ya que no se ha pa-gado por ello; y por otra parte los propios trabajadores in-tentan dibujar cuanto son capaces de ver, aunque supere

con creces las condiciones de toma. Ambos efectos son di-fciles de evitar, por lo que hay que mentalizarnos de quelos resultados finales han de estar acordes a las metodolo-gas y a los equipos utilizados y por tanto al coste de la do-cumentacin.

Sabiendo que cada trabajo se realiza para conseguir unadeterminada precisin y que los equipos, mtodos y costeshan de ser los adecuados para alcanzarla, es importante re-cordar que cada trabajo requiere una precisin y que es tanerrneo exigir en exceso como pecar por defecto. La preci-sin debe de ser la adecuada para que queden reflejados loselementos que son necesarios documentar.

Por otra parte en ste momento conviven tcnicas y equi-pos de documentacin relativamente clsicos con otros in-novadores y parece que estemos obligados a emplear estosltimos si queremos obtener unos buenos resultados.

Todos sabemos lo rpido que se queda obsoleta la tecno-loga, llegndose a desechar mtodos y equipos tanto o msprecisos que los de ltima generacin por su discontinuidad

de fabricacin. No todos los avances mejoran aquello a loque sustituyen. Yo abogo por el uso de los equipos y tcnicas

que proporcionen los resultados adecuados. Se est compro-bando que no existe uno que desplace a los dems de formacontundente, cada mtodo tiene unos rangos de intervenciny unos costes que lo hacen adecuado para cada trabajo enconcreto y esa es nuestra obligacin como profesionales, fa-cilitar los mejores resultados sopesando presupuesto, preci-sin, tiempos de ejecucin, etc. dejando de lado las modasque intenta imponer el mercado.

En el IPCE se emplean los siguientes sistemas de docu-

mentacin grfica:

Documentacin mtrica

Analizaremos los diversos mtodos apoyndonos en diferen-tes trabajos realizados en el instituto:

Medicin con cinta

Sigue siendo el mtodo estrella en la obtencin de plantas yperfectamente til en muchos trabajos de documentacin. Sibien es cierto que este sistema est afectado de errores queen la actualidad pueden considerarse altos, en el IPCE lo do-tamos de mayor precisin combinndolo con topografa.Para ello aplicando mtodos topogrficos damos los puntosfundamentales que conforman el armazn general del edifi-cio. Estos puntos as definidos pueden considerarse exentosde error y apoyndose en ellos se trasladan las medidas rea-

Fig. 4 Esquema mtodos.

Documentacin

Medidas con cinta Topografa Fotogrametra

Estereoscpica

Rectificacin Escner Lser

NO MTRICA

Fotos Fotos 360 Modelos VirtualesImgenes

RadigrficasReflectogrficas

MTRICA


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lizadas con cinta, con lo que los errores no se disparan y losquiebros desvos etc. quedan definidos topogrficamente.

Por su relacin coste-resultado, creo que en el futuro se-guir siendo un buen mtodo de documentacin del patri-monio y que da precisiones adecuadas en muchos de lostrabajos que hemos de realizar.

Topografa

A parte de proporcionar coordenadas precisas a cualquierade los sistemas de los que hablamos en este apartado, dota alos trabajos de un sistema nico y homogneo.

Permite documentar cualquier objeto mediante un n-mero finito de puntos, realizando una buena aproximacina su geometra real. Al tratarse de un nmero finito no sabe-mos lo que ocurre entre cada dos puntos medidos.

Se obtienen curvas de nivel, secciones, alzados, plantas, etc.Para conseguir una mayor definicin debemos finalizar los

detalles con trabajos de relleno mediante medicin con cinta.Como vemos son mtodos que se complementan muy bien.Como se ha mencionado antes en el IPCE utilizamos

mucho la combinacin de mtodos para conseguir satisfacerlas necesidades de los tcnicos del Instituto.

Se nos peda documentar el entorno del tramo de mura-llas en el que haba que realizar una intervencin de emer-gencia por su mal estado, as como obtener un perfil de lacoronacin de los paos afectados. Para conseguir una do-cumentacin adecuada realizamos una combinado de topo-grafa y rectificacin fotogrfica, mientras que con latopografa se documenta el entorno, terreno, accesos, etccon la rectificacin obtenemos la informacin del tipo demateriales y estado de los paos de muralla. En los alzados

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Fig. 5 Detalle planta Catedral de Burgos (IPCE Topografa: JM Lodeiro, Delineacin: Jos Saldoval, Joaqun Daz, Delineante).


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rectificados tenemos cada pao en verdadera magnitud y lainformacin de los materiales y estado de conservacin.Con el vdeo podemos transmitir lo escarpado que es el te-rreno y las dificultades que plantea la restauracin del tramoafectado.

En cuanto a su futuro sigue siendo el sistema en que seapoyan casi todos los dems sistemas para dotar a los traba-jos de coordenadas homogneas.

Fotogrametra estereoscpica

En el caso del IPCE es una metodologa que nos permitedocumentar con toda precisin desde objetos pequeos(cruz procesional), medianos (retablos, rejas, portadas, etc.)a conjuntos monumentales (iglesias, castillos, catedrales, mo-nasterios, conjuntos histricos, etc).

Esta tcnica tiene varias ventajas para nosotros: al tratarse

de una visin tridimensional de los objetos nos permite rea-lizar un calco 3D de los elementos que documentamos, al

obtener dibujo de lnea 3D podemos representar los elemen-tos decorativos que conforman el bien (ropajes, barbas, etc),deformaciones del objeto (cuando dibujamos una cornisaobtenemos su verdadera geometra y si est deformada saldrcon su deformacin, incluso cuando no es visible por obser-vacin directa.) No se toca el objeto por lo que no le intro-duciremos deterioros adicionales.

Con la fotogrametra obtenemos los planos base para pos-

teriores trabajos de restauracin, documentacin, traslado,etc. Con la informacin aportada los diferentes profesionalesdel IPCE desarrollan los planos de sus intervenciones, res-tauracin, mapas de daos, etc. En ocasiones los restaurado-res solicitan poder contemplar el modelo estereoscpicosobre el restituidor donde aprecian detalles que se les puedehaber pasado por alto o recordar el objeto de la restauracinya que la visin estreo les ayuda mucho.

S. Francisco de Tarazona: otro ejemplo de combinacin

de tecnologas, en este caso se emple la fotogrametra es-tereoscpica para documentar el retablo, planteando qu

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Fig. 6 Modelo 3D Tramo Muralla de Roa (Burgos) (IPCE JM. Lodeiro / Javier

Laguna).

Fig. 7 Portada Catedral de Huesca (IPCE Topografa JM. Lodeiro, Restitu-

cin Javier Laguna).


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hacer con los lexos (elementos pictricos del retablo, pla-nos). Tras varias opciones el equipo formado por la restau-

radora el topgrafo y el restituidor decidi que la solucinms adecuada para documentar estos elementos era la rec-tificacin fotogrfica, incorporndola en su posicin 3D conel retablo, con lo que incorporamos las ventajas de la foto-grafa a la documentacin de los elementos pictricos delretablo. (vase revista Patrimonio Cultural de Espaa, n 1,pgs. 236 a 249).

Rectificacin fotogrfica

Esta metodologa nos permite documentar elementos planosu objetos que puedan descomponerse en diferentes planos. Yahemos mencionado que las precisiones son inferiores a las con-seguidas por los otros mtodos, pero el adjuntar la informacinfotogrfica es tan importante en algunos trabajos que la hace al-tamente rentable. Aunque la rectificacin slo se puede emplearen elementos planos podemos dotarla de informacin tridimen-sional como hemos dicho en el retablo de Tarazona.

La informacin aportada por la fotografa es important-sima en los trabajos de documentacin y restauracin querealizamos los profesionales del IPCE, ya que nos facilita elconocimiento del objeto a restaurar, tipos de materiales, de-terioros, humedades, prdidas y como no el color.

Para ello hemos adquirido la cmara Canon Eos 5D de 21Mp que dota a los trabajo de una gran calidad y definicin.

Hemos mencionado su utilizacin en combinacin conotras tcnicas, analicemos su utilizacin en solitario.

Arquera museo Sta. Fe de Toledo. Fue nuestra primera

experiencia con este mtodo y los resultados obtenidos nosanimaron a adquirir un software de rectificacin. Se trata deuna arquera hispano musulmana de la que se encontraron5 bloques, la restauradora pidi que definiramos los posiblesradios de curvatura con el fin de tener un punto de partidapara la restauracin. Mediante la rectificacin no slo obtu-vimos los radios de los arcos; como habamos trabajado en3D, obtuvimos mediante los elementos rectificados y con laayuda de la iconografa existente en los bloques un modelo

ideal de cmo fue la arquera. Esto posibilit la obtencinde su modelo virtual.

S. Jernimo de Granada. Una vez comprobado con diver-sos trabajos que la rectificacin fotogrfica resultaba de grnutilidad a los tcnicos del IPCE y que el futuro de la foto-grametra analgica no es nada halageo (por la ausenciade emulsiones fotogrficas en el mercado), el IPCE comprla cmara digital de Canon antes mencionada con objetivosde 15, 24, 50 y 100 mm., sistema de disparo por wifi y trpode

de 7 m.A modo de prueba se realiz la documentacin de las pin-

turas murales del coro del Monasterio de S. Jernimo de Gra-nada con diferentes objetivos, comprobando que la mejor

relacin calidad / trabajo (fotogrfico, topogrfico y de rec-tificacin) se consegua con el objetivo de 50 mm. En las or-tofotos se aprecian detalles de los materiales, humedad,deterioros, fisuras, etc y encima tenemos la informacin cro-mtica de las pinturas con un gran detalle y precisin.

La documentacin de esta capilla ha sido un trabajo muyespecial para el departamento ya que ha permitido una evolu-cin en el proceso de documentacin por rectificacin. Se em-pez en el ao 2007 con una cmara de bolsillo, viendo quelos resultados no eran vlidos pero si que tena posibilidadesla tcnica se realiz una documentacin completa con una c-mara digital del IPCE de 6 MP. Analizados los resultados sevio que la calidad era a todas luces insuficiente. Una vez com-probado que el sistema era eficaz con S Jernimo retomamosla documentacin de la Capilla Real, solucionando los proble-mas que encontramos en los trabajos anteriores. Utilizando eltrpode de 7 m. hicimos barridos verticales de las paredes conel fin de obtener las imgenes lo ms paralelas al objeto y sininclinar. Sustitucin de los focos por flashes que evitan el mo-vimiento de la cmara sobre un trpode tan alto. Igualado delas tomas durante el revelado de los RAW, etc.

Aparte de las paredes que se documentaron por rectifica-cin, se document la cpula por fotogrametra estereosc-pica y las plantas y secciones por delineacin y topografa.

Con todo ello hemos obtenido una documentacin pre-cisa y muy til de la citada capilla.

En los foto-planos se aprecian deterioros, policroma, etc.,el resultado es una foto a escala, con lo que se tendrn las ven-

tajas de la fotografa con la dimensionalidad de un plano. Sobreeste documento es posible definir con toda precisin el mapade daos previo a la restauracin, pues se aprecian detalles n-fimos, que con esta metodologa de trabajo son muy superioresa las precisiones correspondientes a la escala empleada.

(vase revista Patrimonio Cultural de Espaa, n 3, pgs.240 a 259).

Escner lser

El IPCE se encuentra en proceso de adquisicin de un esc-ner lser 3D por lo que no podemos presentar resultados.

Ya en 2.003 el IPCE contrat el escaneado de la Cpulade Regina Martiriun del Pilar de Zaragoza para obtener elmodelo 3D con fotos pegadas y unas plantas y seccionescon el fin de definir unas deformaciones en su estructuraque por otros mtodos no podamos definir. Nos encontra-mos con los problemas que todo usuario de trabajos de es-

caneo tiene: los softwares de procesado son muy caros, lasnubes de puntos no pueden tratarse mas que en programas

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especiales, la informacin aportada se reduce a secciones,orotofotos o en la mayora de los casos Orto Nubes, que

slo soportan escalas muy grandes. Para mejorar todas estascuestiones es por lo que consideramos oportuno la adquisi-cin de un equipo.

Documentacinno mtrica

Fotografas

La documentacin del patrimonio por medio de la fotografaes pareja a la invencin de sta y ha ido evolucionando enparalelo con ella. El instituto cuenta con los siguientes ar-chivos fotogrficos: Archivo Moreno, Archivo Cabr, Ar-chivo Ruiz Vernacci, Fondo Arbaiza, Fondo Villanueva,Archivo Callejo, Archivo Loty, Archivo Pando, Fototeca di-gital.

En la actualidad toda intervencin que se realiza en elIPCE lleva una documentacin fotogrfica anterior a larestauracin otra durante el proceso y una tercera al fina-lizar el trabajo. Para ello cuenta con un equipo de fotgra-fos.

Fotos 360

Este tipo de documentacin no mtrica ha tenido una granacogida por los excelentes resultados obtenidos, la gran de-finicin del objeto documentado, la sensacin de realidad,las visitas virtuales te acercan con realismo a los objetos, es-

culturas o edificios completos. Una de sus aplicaciones msinteresante, a parte de la divulgativa que todos conocemos,consiste en realizar por este sistema un montaje que permitacontemplar el objeto que se est restaurando durante el pe-riodo de su restauracin.

Modelos virtuales

Fundamentalmente se emplean en su faceta didctica y di-

vulgativa pero en nuestro caso los empleamos para mostraraspectos relacionados con el trabajo, en el caso de la murallade Roa para tener una visin clara del la dificultad que en-cierra la restauracin, el montaje de los posibles andamios loescarpado del terreno. En el caso del video de Sta. Fe de To-ledo, el modelo se cre para recrear la solucin ms factibledel montaje de los bloques encontrados. Con ello, obtenerel modelo de la reconstruccin y posteriormente su ubica-cin en la sala del museo en que se va a exponer como pieza

musestica, determinando su mejor posicin dentro de la salacon relacin a las tumbas existentes en ella y su disposicin

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Fig. 8 Seccin por interior norte, Capilla Real Mezquita-Catedral de Cr-doba (IPCE JM. Lodeiro, Javier Laguna).

Fig. 9 Ortofoto a 45, cpula Regina Martirium, Baslica de El Pilar de Zara-

goza (IPCE CT3).


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respecto a las vas de acceso, espacios, alturas de techos, etc.En este caso el vdeo es un material ms de trabajo, de co-

municacin entre los diferentes profesionales que han de de-cidir sobre su ubicacin.Otro ejemplo lo tenemos en el arca de Baolas, de la que

se cre un modelo 3D en Autocad sobre el que se pegaroncomo textura las fotos plano paralelas realizadas con la c-mara digital Canon EOS 5d. Sobre dicho modelo el restau-rador no slo puede medir, si no que tiene el estado delarca en el momento en que entr en el IPCE con todo lujode detalles. A modo de documento se realiz un vdeo do-cumental con el estado al llegar al IPCE y una vez restau-rada.

Bibliografa

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Roma.

DOMINGO CLAVO, Luis: apuntes de fotogrametra, Ma-drid: escuela universitaria de ingeniera tcnica topogrfica,Universidad Politcnica de Madrid.

LERMA GARCIA, Jos Luis: fotogrametra moderna: ana-ltica ydigital, Valencia: Universidad Politcnica de Valen-cia.

LODEIRO PEREZ, Jos Manuel: aplicaciones de la topo-grafa en la documentacin arquitectnica y monumental,Madrid: colegio oficial de ingenieros tcnicos en topogra-fa, Madrid 1995.

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Fig. 8 Seccin por interior norte, Capilla Real Mezquita-Catedral de Cr-

doba (IPCE JM. Lodeiro, Javier Laguna).


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Tecnologas pticas aplicadas al arte y a la

documentacin del patrimonioLuis Granero Montagud

AIDO (Instituto Tecnolgico de ptica, Color e Imagen)

[email protected]

Francisco Daz GmezAIDO (Instituto Tecnolgico de ptica, Color e Imagen)

Rubn Dominguez


Yolanda Sanjuan


Curriculum

Luis Granero es licenciado en ciencias fsicas por la Univer-sidad de Valencia, en el ao 2008 obtuvo la suficiencia inves-tigadora con el trabajo Revisin de Tcnicas de Digitalizacin

Tridimensional. Profilometra por Transformada de Fourier.En la actualidad est finalizando su tesis, orientada a tcnicasde superresolucin ptica aplicadas a microscopa. Es el Res-ponsable del departamento de ingeniera de AIDO.

Resumen

En el siguiente artculo se presentan diferentes tcnicas pticas

que se han desarrollado para distintos sectores industriales y quetienen una aplicacin directa en la documentacin del patrimoniocultural. Estas tcnicas tienen una ventaja fundamental respectode las tcnicas tradicionales de documentacin, todas ellas sontcnicas sin contacto, por lo que la integridad de la obra siemprese preserva. Adems se presentan dos casos de estudio en losque se ha hecho uso de algunas de estas tcnicas, generando in-formacin que no se podra haber obtenido por tcnicas tradi-cionales. Por ltimo se mencionan algunos de los desarrollos

futuros en el campo de la ptica aplicada a la documentacin depatrimonio, y las perspectivas de futuro de estas tecnologas.

Abstract

In the following article a number of optical techniques de-veloped for different industrial sectors and which have a di-rect application in the documentation of cultural heritage are

introduced. Such techniques have a fundamental advantagewith respect to the traditional ones used in documentation all of them are non-contact, thus preserving asset integrity.Two case-studies are presented in which some of these tech-niques have been used, generating information which couldnot have been obtained by means of conventional methods.Finally, some future developments in the field of applied op-tics for cultural heritage documentation are mentioned, to-gether with the future prospects of such technologies.

Introduccin

En la actualidad, el mundo del arte y la documentacin delpatrimonio est experimentado un cambio significativo, conla incorporacin de diferentes sistemas pticos de aplicacinindustrial a los procesos tradicionales aplicados a este sector.Estos sistemas permiten la adquisicin de gran cantidad de

informacin de la obra a analizar, en tiempos relativamentecortos. Estos sistemas basan su funcionamiento en diferentes


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tecnologas pticas como el lser, la luz policromtica, la vi-sin hper-espectral, las imgenes termogrficas, etc.

Los primeros sistemas pticos lanzados al mercado ba-saban su funcionamiento en la proyeccin de una nicalnea sobre el objeto a medir, analizando cada vez la varia-cin que sufra esta respecto de la original, y desplazando obien la fuente de luz o bien el sistema de captacin en cadauna de las capturas. Posteriormente empezaron a utilizarsesistemas que proyectaban un patrn de rejilla conocidosobre el objeto evitando as el tener que desplazar los ele-mentos del sistema en cada toma, el inconveniente de estemtodo era que los algoritmos de procesamiento eran com-plejos y difciles de tratar. Hoy en da estos problemas no sepresentan, implementndose sistemas rpidos, precisos y ro-bustos.

Del mismo modo, los sistemas de visin multiespectralempezaron a emplearse como herramientas de anlisis en te-ledeteccin, y hoy con la aparicin de los filtros electrnicospermiten llevar a cabo anlisis espectromtricos en obras dearte, sin necesidad de interactuar (de forma fsica) sobre laobra en cuestin.

Tcnicas pticas para la documentacin delpatrimonio

Varias son las tcnicas pticas que tienen una aplicacin di-recta en la documentacin del patrimonio. Como se ha men-cionado anteriormente estas tcnicas tienen la particularidadque ninguna de ellas tiene un contacto fsico sobre la obra a

documentar. Este hecho las hace idneas para las aplicacio-nes que en arte y patrimonio plantean. Las tcnicas que seplantean a continuacin se emplean en la documentacin depiezas de pequeo formato (hasta 5 metros de tamao), enel caso de la documentacin de grandes obras (sobre todopara la captacin de la morfologa de la pieza) se empleanotro tipo de sistemas, como pueden ser los sistemas de scan-ner lser de larga distancia basados tanto en la tecnologa detiempo de vuelo, como en la diferencia de fase.

Analicemos a continuacin las tcnicas ms extendidas enel campo de la documentacin del patrimonio de pequeoformato.

Tcnicas de digitalizacin 3D

Por sistema de digitalizacin 3D se entiende todo sistemaque es capaz de capturar la forma geomtrica de un objeto,obteniendo las coordenadas locales, dentro de los ejes de re-

ferencia del propio sistema, de un conjunto discreto de pun-tos sobre dicho objeto.

Dentro de los sistemas de digitalizacin 3D hay dos grandesbloques. Los sistemas de contacto y los sistemas sin contacto.

Debido a la naturaleza propia de la medicin, los sistemas decontacto solo se utilizan dentro de la industria para la digitali-zacin 3D de piezas rgidas (tipo metlicas). Dentro del sectordel arte y el patrimonio, los sistemas ms adecuados son los deno contacto, que evitan el problema de la contaminacin en lamedida cuando los objetos no son rgidos y no interaccionancon el objeto, lo que evita posibles daos sobre el mismo.

Una vez se digitaliza un objeto, a partir del conjunto depuntos obtenido (comnmente llamado nube de puntos) seobtiene, mediante la unin de dichos puntos por aristas, unamalla poligonal, que es un objeto slido desde el punto devista digital, lo que permite realizar una serie de tratamientosy procesados posteriores que mejoran los procesos de docu-mentacin y una posible conservacin de las obras de arte.

Dentro de las tcnicas pticas de digitalizacin 3D, se ha-blar de 4 tipos diferentes de sistemas:

Sistemas de luz estructurada. Sistemas de luz lser. Sistemas de tomografa

Sistemas de fotogrametra.A lo largo de los ltimos aos, esta tecnologa ha ido evolu-

cionando muy rpidamente desde los primeros sistemas apare-cidos hace algo ms de una dcada. Los principales avancesdentro de la digitalizacin 3D han sido, la resolucin y la preci-sin de los mismos. Adems de otro aspecto fundamental comola estabilidad del sistema frente a condiciones ambientales.

Aunque no tan visibles como estos en el resultado final, otrosavances muy importantes se han producido en los algoritmos de

procesado, reducciones de los tiempos de captura de la informa-cin, captacin del color (en este sentido debe mencionarse queel avance se ha producido en el procesado de imagen y su apli-cacin sobre los modelos digitalizados). Por ltimo, un aspectofundamental, y que a lo largo de estos ltimos aos ha mejoradoostensiblemente es la facilidad de uso de este tipo de sistemas.

Tcnicas de digitalizacin 3D por luz blanca estructurada

Los sistemas de luz blanca estructurada son sistemas pticosbasados en la proyeccin de franjas de luz separadas por fran-jas de oscuridad. Analizando la deformacin de dichas franjases posible capturar la geometra del objeto a digitalizar.

Estos sistemas constan de dos elementos bsicos para lamedicin:

Proyector de patrones. Cmara CCD.

Las tcnicas de proyeccin de patrones pueden clasificarse,

en funcin de la estrategia utilizada, en tres grande grupos: Tcnicas de multiplexado.

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Tcnicas de vecindad espacial. Codificacin directa.

Dentro de las tcnicas de multiplexado, que son las msextendidas a nivel comercial, hay tres subgrupos diferentes:

Tcnicas binarias. En este caso, se utilizan nica-mente dos niveles de iluminacin, codificados por

0 1. Cada pxel del patrn tiene su propia codifi-cacin compuesta por una secuencia de ceros unos. Este tipo de patrones son sencillos de codifi-car y procesar.

Tcnicas de N-ary cdigos. Esta tcnica reduce elnmero de patrones a proyectar sobre el objeto encuestin. Sin embargo, utiliza un nmero mayor deniveles de iluminacin, incrementando el nivel deinformacin codificada en esos patrones.

Tcnicas de codificacin en grises y desplazamiento defase. Esta tcnica consiste en la proyeccin de un conjunto

de patrones binarios que producen una divisin del objetoa medir en diferentes regiones. Adems de este conjuntode patrones, se proyecta un patrn adicional que se des-plaza sobre el objeto, para aumentar la resolucin.

De estos tres submtodos, el ltimo es el utilizado comer-cialmente como base para la fabricacin de los sistemas de

digitalizacin 3D por luz blanca estructurada.El principio de medida es el siguiente: primero se proyecta

un patrn de franjas de ancho variable, que a su vez se des-plazan lateralmente. Desde la cmara se observa la deforma-cin que sufren dichas franjas, que originalmente eran rectas,al proyectarse sobre la superficie del objeto. Una vez realizadoesto, se procesa desde el ordenador la informacin obtenida.

A partir de los datos obtenidos en el proceso, se realizaun anlisis de la deformacin sufrida por las franjas para, me-

diante una transformada de Fourier, obtener los valores dedistancia y generar as la nube de puntos del objeto.

Fig. 1 Triangulacin. Imagen: AIDO.


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Las principales ventajas de este tipo de sistemas son:Son sistemas muy estables sobre la medida. Como el procesode medida se basa en el anlisis de la deformacin de las fran-jas, sin un procesado de la luz reflejada por el objeto, se con-siguen evitar los problemas derivados de esta. As porejemplo, se evita el ruido de Speckle, consistente en la for-macin de un anillo de ruido que distorsiona la superficie.Adems, estos sistemas pueden digitalizar superficies poli-cromticas sin problemas.

Otro aspecto a destacar de los sistemas de luz blanca esque son sistemas muy precisos. Con un sistema de luz blancase pueden obtener precisiones en torno a las 10 o 20 micrascon resoluciones de unas 50 o 75 micras, lo que implica ob-tener una malla poligonal del objeto digitalizado con una ca-lidad de detalle y una exactitud en su reproduccin muy altas.

Los principales inconvenientes son:Estn limitados en tamao. El tamao de captura no es muygrande, y si se quiere ampliar, la luz proyectada se dispersaen el espacio y se pierde la definicin de los bordes de las l-neas. Una posible solucin es la utilizacin de sistemas deiluminacin ms potentes, pero esto tiene el inconveniente

de que aumenta el ruido, por lo que la mejor opcin paraampliar el tamao de medida es la utilizacin de un sistemade fotogrametra como apoyo. Este punto se ver ms ade-lante.

Un segundo inconveniente de este tipo de sistemas es quetienen un rango de trabajo limitado. En estos sistemas elrango de trabajo (espacio entre las distancias mxima y m-nima donde el sistema puede capturar informacin) est de-terminado a la distancia de trabajo (distancia del sistema de

digitalizacin al objeto) ms menos la profundidad de campodel sistema. La solucin a este problema se obtiene permi-tiendo la variacin de la posicin relativa entre emisor y re-ceptor, variando la distancia y el ngulo entre ambos. De estemodo se consigue tener diferentes rangos de trabajo quecubre todo el posible rango de trabajo desde la distancia m-nima hasta la mxima la que el sistema puede trabajar obte-niendo resultados dentro de los lmites aceptables deprecisin.

Tcnicas de digitalizacin 3D por luz lser

Los sistemas de luz lser se basan en la proyeccin de una lnealser por parte de un elemento del sistema, que hace de emisor,y el anlisis de la reflexin de dicha luz, recogida por otro ele-mento que hace de receptor. Mediante algoritmos matemti-cos se procesa la informacin recibida y por triangulacin seobtiene la nube de puntos.

Las ventajas de estos sistemas son la velocidad de capturay la sencillez de uso. Adems, son sistemas muy verstiles en

los que se puede escanear prcticamente a cualquier distan-cia, ya que disponen de elementos que ajustan dicha distanciade forma automtica.

Por contra, estos sistemas tienen dificultades para digita-lizar objetos policromticos debido a la diferente reflexinde la luz segn el color sobre el que incide, lo que genera unescaln .en las zonas de transicin de color del objeto. Otroproblema surge al digitalizar zonas angulosas. Al digitalizarngulos cncavos se produce un fenmeno de interferenciasen las proximidades de la arista de unin de las dos superfi-cies, generando un ruido que deforma ambas superficies. Siquiere digitalizar ngulos convexos, debido a un fenmenode difraccin, se produce un escalonamiento en la arista.

Existe una variante de los sistemas lser cuyo campo deaplicacin es la digitalizacin de objetos de gran tamao.Estos sistemas utilizan una base tecnolgica totalmente di-ferente, lo que les permite la digitalizacin de grandes exten-siones de terreno o edificios. El rango de trabajo de estossistemas, dependiendo de marcas y modelos, vara desde al-gunas decenas de metros hasta varios centenares, por lo queson tiles para la digitalizacin arquitectnica.

La ventaja de estos sistemas es que son fciles de utilizar,ya que tras una pequea calibracin estn listos para trabajar.Adems, su precisin es de algunos centmetros en extensio-nes de hectmetros.

El mayor inconveniente es que, suelen utilizar luz lser declase III, por lo que se deben de manejar con proteccin es-pecial y se corre el riesgo de producir algn tipo de desper-fecto en lo digitalizado.

Tcnicas de digitalizacin 3D por tomografa

Los sistemas de digitalizacin 3D por tomografa compute-rizada, tambin conocidos como metrotomografa, son unaherramienta que la industria ha heredado de la medicina.

El funcionamiento bsico es anlogo a su versin mdica.Consisten en un emisor de haces de rayos X que proyectasobre el objeto a medir. Dicho objeto se posiciona sobre unaplataforma rotatoria de giro controlado. Detrs de la plata-

forma rotatoria se coloca un panel que captura el haz trasatravesar el objeto. Posteriormente, software se reconstruyeel objeto a partir de las vistas parciales que se han ido captu-rando.

Una ventaja de este tipo de sistemas es que se puede cap-turar tanto la superficie exterior del objeto como la interior,obteniendo un 3D del objeto total, en donde no quedan agu-jeros ni zonas de sombra.

Adems, son sistemas de muy alta precisin, llegando a

estar a la altura de las maquinas de medicin de condenadasindustriales, con la diferencia respecto a estas de que en estos

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no se obtiene un conjunto discreto de puntos que nos danuna serie de cotas del objeto (como pasa en las mquinas demedicin de coordenadas) sino que aqu, se obtiene una nubede puntos de alta densidad, igual que se generara en un sis-tema de digitalizacin 3D estndar.

Un inconveniente es la limitacin en tamaos, no pu-diendo digitalizar un objeto ms grande que el tamao de lacmara de digitalizacin o mas pesado que las especificacio-nes de la mesa rotatoria, ya que la alta precisin de giro de laplataforma la hace muy sensible al peso que se le ponga en-cima. El rango de pesos de estos sistemas (que dependen demarca y modelo) va desde 1 Kg. hasta unos 60 Kg. En el casode los tamaos, el rango puede variar desde unos pocos cen-tmetros (entre 10 y 20 centmetros los ms pequeos) hastaalgo ms de 1 metro.

Otro inconveniente es la contaminacin radiactiva. Estossistemas estn basados en la proyeccin de rayos X sobre lapieza a estudiar, por lo que un primer anlisis nos ha de de-terminar si la pieza puede ser sometida al proceso de medi-cin o no. En un segundo paso, se ha de evaluar es el gradode contaminacin sobre el individuo. Hay que tener en

cuenta que, como todo sistema de rayos X, este requiere deunas protecciones y unas normas y protocolos de seguridadpara su manejo, debido a la delicadeza del trabajo. Adems,han de seguir un plan de control y seguridad muy estricto ynecesitan personal cualificado para su manejo o, al menos,una persona de calificacin cerca.

Por ltimo, este tipo de sistemas puede generar errores sise desea digitalizar objetos metlicos o de materiales muydensos, ya que el haz de rayos X no los puede atravesar.

Tcnicas de digitalizacin 3D por fotogrametra

Los sistemas de fotogrametra son sistemas basados en la re-construccin fotogrfica de objetos en 3D. El proceso con-siste en obtener imgenes del objeto a medir (que puede serun objeto o un terreno o edificacin), capturando cada zonadesde diferentes ngulos. Posteriormente se realiza un pro-cesado de dichas imgenes, seleccionando puntos que son

comunes en cada par de fotografas para generar una corres-pondencia entre estas.Un aspecto importante de estos sistemas es la calibracin

inicial del sistema, donde se ha de obtener el error de medidaque se obtendr a la hora de procesar las imgenes obtenidas.Adems, se ha de realizar un dimensionado correcto del es-pacio para que el resultado respete la escala original.

Esta tcnica, que es bsica en topografa, es aplicable acualquier sector, ya que el nico requisito para trabajar es cu-

brir toda la superficie del objeto con fotografas. Sus princi-pales ventajas son la portabilidad, ya que solo hay que

trasladar una cmara de fotos y el coste, muy inferior al decualquier sistema de digitalizacin.

Por contra, en estos sistemas la precisin depende, en pri-mer lugar, de la calidad de la fotografa digital con la que setrabaja. A mayor calidad de fotografa, mayor definicin dedetalles y mayor ajuste del alineamiento de las fotografas,pero tambin mayor coste econmico y mayor tiempo deprocesado. En segundo lugar, hay que tener en cuenta queeste procesado es manual, por lo que existe un factor hu-mano muy importante (el resultado final depende de la ex-periencia y habilidad de la persona que realiza el trabajo).

Captura de patrones RGB

Para la captura de la colorimetra del objeto, en vez de trabajar conlos mtodos estndar de captura de imagen de tipo fotogrfico, seha trabajado con un sistema de proyeccin de patrones de color.Este mtodo, similar en fundamento al anterior de proyeccin depatrones, se basa en la proyeccin de los patrones bsicos del es-pectro colorimtrico (los tres patrones RGB) y el anlisis de la ima-gen del objeto de trabajo obtenido con cada uno de estos patrones.

Por comparacin entre los patrones de calibracin del sistema y losobtenidos en la lectura se obtienen valores RGB de la pieza en cadauno de los pxeles de lectura, generando un mapeado RGB de lapieza. Dado que la lectura RGB se realiza desde la misma cmarade lectura geomtrica, lo que se obtiene una correspondencia unoa uno entre los pxeles de geometra y las coordenadas colorimtri-cas, lo que se traduce en una correspondencia uno a uno entre lospuntos geomtricos y los puntos de color. Esto se traduce en unalineamiento perfecto entre geometra y color, eliminando ambi-

gedades y/o desfases entre cada uno de los conjuntos de datos,obteniendo una alineacin limpia y sin defectos.

Casos prcticos: digitalizacin 3D aplicada a ladocumentacin de patrimonio

A continuacin se mostrarn dos ejemplos de aplicacin dela digitalizacin 3D a la documentacin de patrimonio,

ambos sobre obras histricas de la antigedad.

Mano de bronce

El primer ejemplo de aplicacin es la digitalizacin de unamano de bronce romana. En este caso, la obra tratada fueun resto arqueolgico, perteneciente al MARQ de Alicante,consistente en una mano de bronce asiendo la empuadurade una espada. El trabajo realizado por AIDO consisti en

la digitalizacin 3D del resto arqueolgico para su integra-cin dentro de un modelo de cuerpo completo que permiti


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la reconstruccin parcial de la estatua original y, a partir deesto, la extraccin de informacin de dos tipos:

Informacin de escala. Dadas las dimensiones de lamano encontrada, y ensamblndola a un cuerpo ge-nrico, se pudo obtener un tamao aproximado dela estatua de 2,20 metros.

Informacin de posicin relativa. Mediante estudiosergonmicos y anatmicos, se pudo extraer la posi-cin en la que la espada yaca sobre el brazo, pu-

diendo extraer la pose en la que el personajerepresentado se presentaba en la estatua.A partir de esta informacin, y junto a otros tipos de estudio,

se pudo realizar una documentacin de la pieza que permitiubicar, espacial y temporalmente, la estatua original, formu-lando posibles hiptesis de la personalidad representada.

Virgen del Rebollet

Como segundo caso prctico de aplicacin se presentarla digitalizacin 3D de una talla de madera de una virgen.

En este caso, la digitalizacin de la obra de patrimonio serealiz con dos fines:

Preservacin. Gracias a la digitalizacin 3D de laobra, se obtuvo una versin 3D digital del original,lo que posibilita la generacin de rplicas de la obrapara su uso cotidiano, manteniendo bajo condicio-nes ptimas de conservacin el original, evitandoque esta se dae y disponiendo en todo momentode una referencia para que, en caso de daado de la

rplica, disponer de una referencia con la que obte-ner otra rplica que sustituya a la daada. En todoeste proceso, el principal beneficio consiste en quela obra original no sufre ningn tipo de dao.

Documentacin. A partir de la morfologa 3D ex-trada de la obra, se realizaron estudios de cataloga-cin de la pieza, generando versiones digitales de laobra para su intercambio entre los diferentes miem-bros de la ejecucin del estudio que permitieron tra-

bajar sobre la obra virtual sin hacer uso del original,permitiendo su preservacin.

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Fig. 2 Mano de bronce. Imagen: AIDO.


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Fig. 3 Virgen del Rebollet. Imagen: AIDO.


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Bibliografa

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Veintids aos de experiencia de fotogrametra

arquitectnica en la Escuela de Estudios rabes,CSIC

Antonio Almagro

Escuela de Estudios rabes, CSIC

Laboratorio de Arqueologa y Arquitectura de la Ciudad, [email protected]

Resumen

En el ao 1987 se inici en la Escuela de Estudios rabes deGranada una nueva lnea de investigacin sobre arquitecturaislmica fundamentada en el uso de documentacin planim-

trica rigurosa. Para tal fin se fue poniendo en funcionamientoun equipo de fotogrametra con instrumentacin y personaladecuados. Trascurrido ya un perodo de tiempo significativo,los resultados de este proceso de documentacin pueden seranalizados con suficiente perspectiva comprobando los logrosalcanzados, tanto a nivel cuantitativo, por el copioso nmerode edificios documentados, como cualitativo por la mejora dela calidad de informacin hoy disponible en relacin con laexistente con anterioridad y por el desarrollo de mtodos sim-

plificados que posibilitan un uso extendido de estas tcnicas.Por otro lado, la experiencia acumulada en estos aos per-mite hacer una valoracin crtica de las nuevas formas de do-cumentacin y representacin de la arquitectura en relacincon los sistemas hasta ahora utilizados.

Abstract

In 1987 a new line of research about Islamic architecturewas started in the School for Arabic Studies. It was based on

the use of accurate planimetric documentation. In order todo so, a photogrammetry team was created with adequate ins-truments and personnel. After a significant amount of time,the results of this documentation process can be analysedwith enough perspective to evaluate how the goals have been

achieved, both in quantity, for the high number of buildingsthat have been surveyed, and in quality, for the improvementof the quality of information available today in relation tothat that was available in the past, and for the developmentof simplified methods that allow an extensive use of thesetechniques.

At the same time, the experience accumulated duringthese years allows a critical evaluation of the new recordingand architectural representation methods in relation with the

systems used until now.

Introduccin

Desde que en 1987 se incorpor a la Escuela de Estudios ra-bes un grupo de investigacin dedicado al estudio de la Ar-quitectura Islmica, con especial atencin a la de al-Andalus,se pens que contar con una informacin planimtrica fun-

damentada en el rigor y la precisin, era imprescindible paragarantizar la validez de cuantos estudios se abordaran poste-


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riormente, pues pensamos que la planimetra es una forma deconocimiento fundamental en la investigacin de la arquitec-tura. Para ello resultaba forzoso disponer de los medios tcni-cos mas adecuados para obtener esta documentacinarqueolgica y arquitectnica. La experiencia de muchos aosdedicados a la restauracin de monumentos y a la documen-tacin y estudio del patrimonio nos aconsej integrar todaslas tcnicas posibles, tanto manuales como instrumentales.

Contar con una correcta documentacin planimtrica de laarquitectura es uno de los requisitos fundamentales tanto parala catalogacin y proteccin del patrimonio edificado comopara su estudio y anlisis, procesos que por otro lado estn cla-

ramente interrelacionados. La identificacin de los elementosarquitectnicos recibe su mejor expresin en la misma formaen que se suele realizar su proceso creativo, es decir, a travsdel dibujo que une a la mera representacin grfica, las cuali-dades mensurables del propio edificio. El dibujo permite suindividuacin por medio de la imagen y de la medida.

La representacin de la arquitectura del pasado con finesde preservacin y estudio plantea problemas especficos, puesel conocimiento de las formas reales resulta indispensable

tanto para el anlisis de las necesidades de su conservacin,como para un correcto estudio histrico y formal, ya que en

ambos casos hay que separar la realidad fsica de la mera in-terpretacin formal, bien sea estructural o tipolgica.

Naturalmente, estas necesidades se pueden plantear en dis-tintos grados segn la fase del proceso de preservacin o deestudio, pero evidentemente, en todo momento debe evitarsedar por representacin de la realidad aquello que es solo unainterpretacin formal de esa realidad. En una palabra, resultaimprescindible disponer de informacin lo ms objetiva po-sible de los bienes a proteger.

Las caractersticas especiales que presenta la arquitecturaislmica y las dificultades consiguientes para su adecuada do-cumentacin, junto con la experiencia de muchos trabajos de

este tipo realizados a lo largo de muchos aos (Almagro 1986,1988, 1992, 1996, 2004), nos han conducido a utilizar la fo-togrametra como la tcnica ms idnea. Tanteen la docu-mentacin de arquitectura como arqueolgica.

Medios utilizados

Siempre hemos procurado utilizar la tecnologa disponible

en cada momento adecundola a nuestras necesidades, aun-que rigindonos en todo caso por criterios de eficacia y eco-

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Fig. 1 Laboratorio de fotogrametra en el Laboratorio de Arqueologa y Arquitectura de la Ciudad (LAAC) de la Escuela de Estudios rabes, CSIC.


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noma. Inicialmente se adquiri un restituidor estereoscpicoanaltico de pequeo formato Adam MPS2, como solucineconmica frente a los restituidores de alto coste. Este ins-trumento dispone de un interfaz que permite la restitucin"en lnea" en AutoCad, con las ventajas de edicin y correc-cin simultneas a la restitucin. Algunos aos despus pu-dimos adquirir un restituidor analtico de gran formatoLEICA SD2000 con el que pudimos acometer restitucionesde fotografas areas as como abordar trabajos de mayorprecisin. Para realizar los levantamientos y obtener la pre-cisin adecuada nos dotamos al comienzo de una cmara se-mimtrica Rolleiflex 6006 Metric con objetivos de 40 mm y

de 80 mm. Con estos instrumentos empezamos a trabajar en1988. Ms recientemente hemos podido tambin disponerde una cmara mtrica tipo TMK.

Posteriormente tuvimos la experiencia de transformar unacmara Hasselblad SWC en cmara semimtrica mediante lainclusin de una retcula reseau en el plano de imagen y lacalibracin, por ajuste de haces, de las constantes de cmaray de la distorsin del objetivo. Los resultados fueron plena-mente satisfactorios, habiendo realizado despus varias trans-

formaciones parecidas para su uso por otros colegas,sirviendo despus esta experiencia para hacer ms reciente-mente calibraciones de cmaras digitales.

La preocupacin que siempre hemos tenido de hacer de lafotogrametra un sistema efectivo, no tanto por su precisinsino por las facilidades que ofrece en la toma de datos y en la

documentacin de objetos complejos nos ha movido cons-tantemente a utilizar mtodos que simplifiquen el trabajo decampo y sobre todo, la instrumentacin requerida, tratandode que sta se reduzca a una cmara fotogrfica y algn otroinstrumento de medida de fcil transporte (cinta mtrica ometro-lser). De este modo tratamos de reducir los elementosde control para orientar el modelo a disponer de una medidade distancia y una serie de referencias tomadas del propio ob-jeto, tales como un plano vertical u horizontal y una lnea ho-rizontal o vertical dentro de dicho plano para definir los planosy ejes del sistema de proyeccin. Este mtodo simplificado,que hemos ido adaptando a las distintas instrumentaciones

disponibles, es slo aplicable a objetos de mediano tamao yque puedan documentarse con uno o pocos modelos estere-oscpicos. En todo caso, seguimos utilizando los restituidoresanalticos con fotografas mtricas y semimtricas y datos deapoyo topogrficos para los grandes proyectos de documen-tacin, pero adoptamos sistemas ms simples para gran partedel trabajo cotidiano de investigacin que no requiere de gran-des precisiones y que generalmente afecta a edificios menores.

Durante este tiempo, la aparicin de la fotografa digital

ha supuesto una revolucin tambin para la fotogrametraal permitir extender su uso entre profesionales de otroscampos cientficos. El hecho de que las imgenes digitalescontengan en s mismas y de forma explcita los datos m-tricos para su explotacin sin necesidad de ser extrados me-diante costosos instrumentos de medida, ha permitidoreducir drsticamente el coste de los equipos necesarios.Esto permite a los arquitectos y a los arquelogos valersede estas tcnicas aportando al proceso elementos decisivos

para la calidad del levantamiento como pueden ser la ade-cuada interpretacin del objeto y los criterios y modos ade-cuados de representacin.

Durante estos aos hemos venido utilizando el softwareASRix de rectificacin de imgenes desarrollado por nuestoamigo Steve Nickerson para la realizacin de fotoplanos desuperficies planas (alzados, pavimentos,...). Este softwaretiene la ventaja de permitir trabajar dentro del entorno deAutoCAD insertando las fotos rectificadas en un espacio tri-

dimensional de manera muy intuitiva y sencilla. Para la resti-tucin estereoscpica y tridimensional hemos usado hastafecha muy reciente el software VSD del Prof. J. Jachimski,basado en la visin tridimensional, mediante un esteres-copo, de los pares de fotos presentados en la pantalla del or-denador.

Este equipo se apoya en dos ideas bsicas: que resulta demanejo sencillo, y por tanto de fcil aprendizaje, y que per-mite trabajar con un mnimo de instrumentos en campo yde manera rpida, permitiendo reducir de forma notable eltrabajo a desarrollar fuera de la oficina. A ello se suma un

Fig. 2 Dispositivo de sobremesa y porttil para la restitucin digital con el pro-

grama VSD.


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costo reducido. Adems logramos combinar todos estoscomponentes con la puesta a punto de un sistema fotogra-mtrico porttil, susceptible de ser transportado y utilizadoen cualquier sitio, y con enormes posibilidades de uso espe-cialmente en el campo de la arqueologa.

En la actualidad estamos trabajando con el software Poi-villiers F desarrollado por Yves Egels, ingeniero del InstitutGographique National de Francia, que une a todo lo antesenunciado la comodidad de trabajo gracias al uso de gafasde obturacin por control infrarrojo, que el desarrollo tec-nolgico ha puesto a nuestro alcance a un coste perfecta-mente asumible. El conjunto del monitor LCD Samsung

SyncMaster 2233RZ y las gafas Nvidia 3D Vision propor-ciona una visin estereoscpica perfecta a un precio quenada tiene que ver con el de los equipos disponibles hacealgn tiempo. Requiere una tarjeta grfica estreo del tipoNvidia Quadro de gama media. En todo caso, puede utili-zarse incluso sin estos perifricos mediante gafas de anagli-fos, algo menos cmodas pero totalmente eficaces. Estesoftware de distribucin libre, resulta de una gran facilidad

de manejo, plenamente fiable en los procesos de orientacinde los modelos, y totalmente operativo en las tareas de res-titucin, obtenindose dibujos de fcil exportacin a sistemasde CAD.

Slo esperamos que en un plazo breve pueda ser tambinutilizado en ordenadores porttiles gracias a la salida al mer-cado de hardware para aplicaciones multimedia en 3D deamplia difusin.

Metodologa

El recurso a la topografa sigue siendo fundamental en nues-tro trabajo. La medicin topogrfica la hemos utilizado siem-pre para establecer sistemas de referencia y especialmentepara el levantamiento de plantas, aunque tambin realizamoslevantamientos ntegramente con esta tcnica. Pero princi-palmente este procedimiento nos permite obtener las medi-ciones de apoyo necesarias para las restituciones defotogrametra.

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Fig. 3 Sistema de restitucin PoivilliersF con pantalla y gafas de oclusin para visin estreo.


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30 Sin embargo, el levantamiento realizado nicamente me-diante la medicin con estacin total de puntos sueltos, degran precisin y fiabilidad, no resulta suficiente para muchosde nuestros propsitos. La arquitectura rabe en general y lahispanomusulmana de forma especial, suelen presentar ele-

mentos ornamentales de pequeo tamao y con gran pro-fusin de motivos decorativos, cuyo registro por el mtodode punto a punto es prcticamente inviable. Tambin en lasexcavaciones se presentan igualmente elementos de estruc-tura compleja cuyo registro por el procedimiento de puntoa punto puede resultar igualmente inabordable. As pues con-sideramos siempre imprescindible poder contar con sistemasde fotogrametra.

Con el desarrollo la fotografa digital, hemos recurrido,

como ya se ha dicho, al uso de software de rectificacin fo-togrfica que resulta de una gran eficacia, siempre que el ob-jeto a medir sea plano o de muy escaso relieve. De no serste el caso, se hace imprescindible acudir a la fotogrametrade imgenes mltiples. En nuestro caso, decidimos utilizarla tcnica de la estereofotogrametra por considerar que lavisin estereoscpica constituye ya de por s un auxiliar va-lioso para el anlisis y la interpretacin de la arquitectura y elmedio mas eficaz para permitir el dibujo continuo de ele-

mentos que, por su complejidad, no es posible asimilarlos aformas geomtricas sencillas.

La innovacin en el campo de la restitucin fotogram-trica cuando el resultado que se desea obtener son las re-presentaciones tradicionales de plantas, alzados y seccionesresulta difcil, pero s se ha venido haciendo en el de latoma de datos, que es una etapa crucial pues generalmente

se realiza lejos del lugar habitual de trabajo y frecuente-mente con penuria de medios auxiliares y de tiempo. Ade-ms, la toma de datos condiciona absolutamente lasposibilidades y alcance del levantamiento. En este mbitohemos ido adquiriendo gran experiencia para realizar lastomas fotogrficas simplificando su obtencin, permi-tiendo hacerlas en breve plazo y reduciendo en lo posiblelas mediciones complementarias. El levantamiento conmedicin de puntos de control con coordenadas tridimen-

sionales exige generalmente utilizar un teodolito, lo quesupone mas equipo a transportar y sobre todo, emplearpersonal cualificado y ms tiempo en la toma de datos. Lamedicin con mtodos topogrficos resulta, a pesar detodo, indispensable cuando el edificio es muy grande omuy complejo y exige trabajar con muchos pares estere-oscpicos o cuando es necesaria una precisin alta. Peroen muchas ocasiones, sobre todo para casos de simple in-ventario o catalogacin de edificios o de un primer anlisis

y diagnstico, puede acudirse a mtodos ms simples, sicomo ocurre habitualmente nada nos impide establecerse

Fig. 4 Pantalla de restitucin del sistema PoivilliersF con sistema de visin estreo por anaglifos con superposicin del dibujo restituido.


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un sistema arbitrario de referencia, solo condicionado porel mantenimiento de un plano horizontal como nica re-ferencia obligada. Las posibilidades que el propio software

y en especial el CAD ofrecen para fijar direcciones y pla-nos de proyeccin, pueden simplificar notablemente lostrabajos de campo.

De las distintas pruebas realizadas, para edificios u objetosque pueden ser documentados con un solo par de fotogra-fas, el mtodo mas sencillo consiste en fijar un nivel a la c-mara para que el plano de la imagen sea vertical y de estemodo establecer un sistema de referencia en base a dichoplano de la cmara izquierda. Basta en este caso con tomar

una medida o colocar sobre el objeto una referencia de lon-gitud para poder tener los elementos suficientes para una res-titucin que se realiza tras una simple orientacin relativa delas fotos y un ajuste de la escala. El restituidor Adam cuentacon una opcin de orientacin para estos casos. Un nivel deburbuja, fijado en el soporte del flash de la cmara propor-ciona una precisin suficiente, de en torno a 1. En todo casoel error que se genera en las medidas realizadas sobre el planode proyeccin principal puede considerarse insignificante en

la mayora de los casos, cuando se trata de restituir simplesalzados de edificios de mediano tamao.

Otro sistema utilizado consiste en la fijacin del sistemade referencia mediante elementos contenidos en las fotogra-fas, tal como una plomada o una lnea nivelada. Actual-mente, los sistemas de fotogrametra digital que usamospermiten realizar dichos ajustes de modo sencillo. VSDcuenta con un modo de orientacin adaptado a estos casos.Con Poivilliers F se puede utilizar un sistema de mnimo con-

trol a base de tres puntos con altimetra nicamente para de-terminar un plano que puede ser vertical u horizontal, y dospuntos con las tres coordenadas que permiten fijar una dis-tancia y una direccin horizontal o vertical.

De este modo, con un par de fotografas adecuadamenteobtenidas segn el caso normal o prximo a l, una distanciamedida sobre una lnea horizontal o vertical y la referenciade un plano vertical u horizontal sobre el objeto (fcil de de-finir en una fachada o un pavimento) se pueden lograr, sin

dificultad, documentos grficos y mtricos con muy escasoesfuerzo de trabajo de campo.

Ejemplos de trabajos realizados

Se muestran en las distintas figuras que acompaan el textodistintos ejemplos de trabajos realizados mediante el uso deestos instrumentos y mtodos.

Junto a casos de grandes monumentos con dificultades

aadidas por su tamao o complejidad y que se han docu-

mentado de manera sistemtica con fotogrametra tradicionalmediante restituciones en instrumentos analticos de fotosmtricas con apoyo basado en redes topogrficas, se incluyen

ejemplos de trabajos realizados con toma de datos muy re-ducida.

La Catedral, el Alczar y la Iglesia de El Salvador de Se-villa, las catedrales de Guadix y Albarracn o la cartuja deGranada son, entre otros, ejemplos de documentacin degrandes monumentos, el primero de ellos la mayor catedralgtica de Europa por la superficie que ocupa, y el ltimoun caso de ornamentacin extremadamente compleja y ex-tensa.

Ejemplos de documentacin de edificios con ornamenta-cin islmica compleja muestran la idoneidad de estas tcni-cas para este tipo de elementos como es el caso del AlczarGenil o el Cuarto Real de santo Domingo de Granada.

La documentacin de portadas de palacios medievales deToledo, de los que mostramos algn ejemplo, fue llevadaacabo en una visita rpida tomando pares estereoscpicos ysimples distancias, con vistas a la confeccin de un catlogo.En apenas dos horas se hizo toda la toma de datos, inclu-

yendo el tiempo de desplazamiento dentro de la ciudad.Otros ejemplos son los levantamientos de las puertas de lasfortalezas de Carmona (Sevilla) y Gormaz (Soria).

Caso interesante de aplicacin de este mtodo simplifi-cado a un edificio relativamente complejo es el levantamientodel pabelln o qubba occidental del palacio del Badi de Ma-rrakech. Para este trabajo se tomaron pares estereoscpicoscon cmara digital de todos los paramentos junto con las me-didas necesarias para dibujar la planta, obtenidas mediante

un Leica Disto. Algunas de estas medidas y observacionesen el propio edificio, como la comprobacin de la verticali-dad de los muros o las huellas de los zcalos de alicatado quemarcan una lnea horizontal en todos los paramentos, per-mitieron una restitucin completa y en 3D de la totalidad delmonumento con la que poder abordar su estudio y las hip-tesis de su forma original.

Reflexiones sobre el presente y el futuro

Lo que venimos conociendo como levantamiento arquitec-tnico no es ms que una manera de recrear un modelo re-ducido del objeto, capaz de contener suficiente informacinque permita transmitir un conocimiento adecuado del mismoque permita, entre otras cosas, la toma de decisiones nece-sarias para su adecuada conservacin.

La evolucin de las tecnologas aplicadas a la documenta-cin del patrimonio cultural y la aparicin de nuevas formasde representacin de la arquitectura obligan a reflexionar

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Fig. 6 Portada norte de la catedral de Sevilla.

Fig. 5 Seccin transversal de la catedral de Sevilla por la galera del Lagarto, cabecera y sacrista mayor.


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Fig. 7 Seccin transversal del Alczar de Sevilla.

Fig. 8 Alzado norte de la Iglesia Colegial de El salvador de Sevilla.


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Fig. 10 Seccin transversal de la sacrista de la Cartuja de Granada.

Fig. 9 Seccin de la Cartuja de Granada por la sacrista, cabecera, sala capitular y antigua iglesia.


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Fig. 11 Restitucin de la qubba del Alczar Genil de Granada.

Fig. 12 Seccin transversal de la qubba del Cuarto Real de Santo Domingo de Granada.


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sobre la utilidad y verdaderas posibilidades de uso de los re-sultados obtenido con estos nuevos medios por parte de los

profesionales involucrados en las tareas de conservacin deese patrimonio.Tradicionalmente el modelo se ha venido generando a tra-

vs del uso de dibujos realizados siguiendo las normas de lageometra descriptiva, obtenidos mediante proyecciones or-togonales sobre planos en los que la direccin vertical delespacio es la nica referencia obligada. Este sistema de re-presentacin, pese a que a veces produce imgenes del objetomuy distintas a las que nos proporciona la experiencia visualinmediata, permite la obtencin de informacin de tipo m-trico de una manera directa. Por otro lado, el dibujo de lneaobliga a una simplificacin del objeto basada en una selec-cin de los elementos ms significativos, que pese a su sub-jetivismo, facilita la comprensin del edificio. Los sistemasutilizados hasta ahora, medicin directa o restitucin foto-gramtrica, obligan a la participacin de un operador que esel responsable de analizar el objeto, extraer los datos signifi-cativos y producir la representacin.

Conviene no olvidar, que la fotogrametra clsica, basadaen la restitucin estereoscpica, no es ms que una tcnica

de medicin y que, al igual que los dems instrumentos ysistemas, slo constituye un mero til de medida, sin duda

ms sofisticado y ms preciso que una cinta mtrica, peroal fin y al cabo un mero instrumento. La calidad del resul-tado final del trabajo, sobre todo en cuanto a expresin gr-fica, depende en todo caso de quin maneje estosinstrumentos. Y en arquitectura, el proceso de seleccin yabstraccin que supone pasar de la realidad de la obra ar-quitectnica a su representacin en un dibujo requiere deuna actividad de tipo intelectual que las mquinas, hastaahora, no pueden realizar de manera plenamente eficaz. Portanto, la calidad de un levantamiento depende en gran me-dida de la habilidad, la prctica y sobre todo, la capacidadde interpretacin del operador que maneja el sistema derestitucin.

La dificultad que esto comporta, junto al deseo de facili-tar los procesos hacindolos menos dependientes de un tra-bajo a veces fatigoso, ha llevado a un gran desarrollo desistemas automatizados en los que el operador tiene menostrabajo pero tambin menos capacidad de decisin. El des-arrollo de los escneres, bien sean de lser o bien basadosen la correlacin automtica entre varias fotografas para ge-

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Fig. 13 Fachada de la catedral de Guadix, en alzado y en vista axonomtrica.


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nera nubes de puntos tridimensionales, ha sido durante estosltimos aos el gran campo de investigacin y avance en las

tcnicas de medicin y documentacin. Pero, como nopoda ser de otro modo, esta investigacin la han llevado acabo mayoritariamente personas y centros de investigacinde lo que podramos llamar la parte tcnica del colectivo de-dicado a estos menesteres, tratando de ofrecer a la parte msdirectamente vinculada al patrimonio instrumentos cmo-dos y precisos.

Estas nuevas tecnologas hoy disponibles o en desarrollotienden a una adquisicin indiscriminada de la informacinque es tratada de forma automatizada mediante sistemas in-formticos con la que se construye el modelo objeto del le-vantamiento. Los datos manejados suelen ser coordenadastridimensionales de puntos e informacin cromtica relativaal punto del objeto. Mediante ellos se generan imgenes y re-presentaciones de gran vistosidad y efecto, pero que a nues-tro entender plantean serios inconvenientes en su uso realaplicado a la conservacin. Se puede decir que las nuevas tec-nologas se basan principalmente en sistemas automatizadosque adquieren grandes cantidades de informacin, que es tra-tada y seleccionada a su vez de forma automtica por el sis-

tema y que finalmente deja al usuario final la responsabilidadde hacer la interpretacin, seleccin y codificacin definitiva.

Pero en este proceso se ha dejado un tanto olvidada unarealidad y es que el dibujo, a la vez que es un mtodo de re-presentacin, es tambin un mtodo de anlisis y por tantode conocimiento, que hoy por hoy la mquina no puede re-alizar. Es evidente que desde este punto de vista el levanta-miento ms adecuado es el que se realiza ntegramente insitu, dibujando a la vista del objeto, porque permite el anlisisms adecuado y directo. Su inconveniente suele ser lo penosode este tipo de tareas y el tiempo que requiere trabajandofuera del estudio o la oficina.

La fotogrametra estereoscpica, permite una observacindel objeto muy cercana a la real e inmediata, aunque en laprctica se haya limitado la cantidad de informacin con laque trabajamos a aquella que contienen las fotografas. Peroel operador sigue teniendo la capacidad de interpretar y se-leccionar lo que interesa.

Con los sistemas de escner, ya sean fotogramtricos o delser, es el sistema el que selecciona la informacin con laque despus habremos de trabajar, y lo hace de una formabastante aleatoria, aunque sea con intervalo regular. No se

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Fig. 14 Seccin por el claustro y alzado norte de la catedral de Albarracn.


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selecciona lo importante, sino lo que est en el lugar que elintervalo marca. La interpretacin la debe hacer siempre unapersona, pero en este caso a partir de informacin previa-mente seleccionado por el sistema. Podemos reducir el in-tervalo para garantizar que capturamos todo lo necesario,pero a costa de adquirir enormes cantidades de informacininnecesaria cuya eliminacin, en muchos casos necesaria, re-

sulta tambin laboriosa.En la medida en que sustituimos al hombre por la m-quina o por el software, perdemos capacidades de anlisis yadquisicin directa de informacin, que deberemos entoncesadquirir por otros medios. Prescindir del dibujo tradicionaly de su proceso de realizacin puede suponer renunciar a unaforma de adquisicin de conocimiento que hasta ahora hafuncionado perfectamente sin que podamos asegurar quemuchos de los documentos grficos que las nuevas tcnicasnos proporcionan puedan sustituir satisfactoriamente a lostradicionales o ni siquiera nos faciliten verdaderamente la ob-tencin de aqullos por una va ms cmoda.

En mi opinin, los escneres de lser estn an lejos de re-solver de forma adecuada muchos de los problemas que hoyse plantean. En primer lugar por el enorme coste de los ins-trumentos y del software que requieren. En segundo lugar porla necesidad de un personal muy cualificado para su manejo.Y en tercer lugar, porque la informacin que proporcionan(nubes de puntos aleatorias o modelos fotogrficos 3D) no

resultan fcilmente utilizables por los usuarios y son difcil-

mente convertibles a los formatos habituales de la represen-tacin arquitectnica. Los llamados escneres fotogramtricos,basados en el uso de fotografas para obtener nubes de puntos,tiene la ventaja de un costo mucho ms asequible, pero siguenpresentando los otros problemas antes enunciados.

Sin duda, el lser-scanner puede dar mayor precisin quemuchas mediciones fotogramtricas, pero su seleccin de

puntos aleatoria acaba tambin generando en muchos casosaltos grados de imprecisin, sobre todo en lo referente a laexacta representacin de los bordes claramente definidos enlos objetos. En las superficies sin bordes ntidos, es en donde,evidentemente, prestan estos instrumentos una ayuda casisin competencia. Un caso evidente es el de los frescos sobresuperficies curvas en donde la nica forma de conseguir unarepresentacin fidedigna, tanto dimensional como de conte-nido, es mediante el recurso al modelo 3D texturizado.

Hay que considerar que una gran masa de informacin al-macenada en bruto no es necesariamente ms til que unainformacin adecuadamente seleccionada e interpretada. Re-sulta difcil admitir que las nubes de puntos o los modelosfotorealsticos tridimensionales, pese a su efectismo, permi-tan una mejor comprensin de la realidad dimensional y es-pacial de un edificio que la que proporciona una buena seriede plantas, alzados y secciones realizadas siguiendo los pro-cedimientos y criterios tradicionales.

Es evidente que todos estos aspectos se plantean a dos

niveles diferentes del uso y aplicacin de la documentacin.

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Fig. 15 Instrumentos bsicos para la toma de datos para fotogrametra simple.


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Uno es el del uso de la informacin por tcnicos y respon-sables en la conservacin del patrimonio, a los que se debe,en principio suponer ms familiarizados con cualquier tipoy forma de representacin. Pero este aspecto mismo no estan evidente, fundamentalmente por dos razones. En primerlugar porque la difusin de las nuevas tcnicas, con haberexperimentado un gran desarrollo, est todava lejos dehaber llegado al conocimiento efectivo y ms an a la asi-milacin de un nmero significativo de tcnicos. Y sobretodo, queda el problema no slo de que dispongan de ins-trumentos capaces de realizar los levantamientos, sino si-quiera del software necesario para utilizar y aprovechar susresultados.

El otro mbito de usuarios de la documentacin, aqul delos profesionales menos tecnificados (historiadores del arte,

arquelogos, gestores y conservadores formados general-

mente en reas humansticas) y sobre todo, el pblico en ge-neral, ciudadanos de muy diversa formacin pero con un cre-ciente inters por la cultura y el patrimonio, necesitan, sinduda productos mucho ms elaborados y que generalmenteno surgen de modo inmediato de los trabajos de toma dedatos.

El manejo de la informacin obtenida me

vvaa. documentación gráfica del patrimonio. ipce. 2011

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