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José Luis Ruvalcaba Sil
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El estudio de los objetos hallados en contexto arqueológico
se puede realizar de muchas formas. En primer lugar, tras su hallazgo se llevan a cabo registros cuidadosos del objeto, de su ubicación en el sitio y se estudia su contenido y significado. Enseguida, debido a que el objeto cuenta con un aspecto material que tiene implícita, entre otras cosas, su temporalidad y su estado de deterioro, se realiza el fechamiento de sus materiales, una de las informaciones más valiosas para un arqueólogo, ya que le permite inferir la cronología de un sitio, de una ofrenda o un artefacto y cómo se relaciona con otros sitios, objetos y culturas.
No obstante, los materiales arqueológicos encierran otro tipo de informaciones de la mayor relevancia, como el uso de materiales en su manufactura, el tipo de pigmentos de una pintura mural o las aleaciones en los artefactos metálicos, a las cuales se llega por medio del estudio de las características y la composición de sus materiales. También es factible establecer la probable procedencia de dichos materiales por medio de la medición de los elementos químicos que son característicos de un yacimiento, como es el caso de las obsidianas y las turquesas. Asimismo, se puede conocer y rescatar del olvido el tipo de tecnología que se empleó en su manufactura y la temporalidad relativa del objeto de estudio, ya que los materiales y las tecnologías cambian a lo largo de los siglos y con los intercambios culturales. Además, con base en las interpretaciones de todas estas informaciones, se puede inferir el intercambio de materiales, objetos terminados y tecnologías. Por ejemplo, para la cerámica es posible comprobar si en un sitio arqueológico se producían piezas con arcillas locales, si se copiaban los estilos y las formas de otras regiones, o bien si se intercambian piezas con otros sitios y regiones cuyas composiciones y formas son diferentes a las locales. Es así como se sabe que las piezas metálicas halladas en el área Maya proceden de las culturas Diquis y Veraguas de Costa Rica y Panamá, ya que en ella no existen evidencias de su producción, ni fuentes de metales, y los estilos de las piezas corresponden a los objetos elaborados en esas regiones de Centroamérica, lo que demuestra la existencia de un intercambio entre ambas regiones. Por ello decimos que los estudios materiales de nuestro patrimonio cultural logran que los objetos nos cuenten su historia y sus secretos, y nos digan cosas que no pueden ser conocidas de otra manera, pues se hallan guardadas y escondidas en sus elementos químicos y en los compuestos que los constituyen.
Por otra parte, el estudio de la composición de los materiales permite determinar su estado de deterioro, lo cual lleva a dilucidar en buena medida las cualidades originales del material u objeto, algo muy útil para la interpretación arqueológica y para proponer estrategias de conservación preventiva o bien procesos de conservación y restauración más adecuados para la preservación. Esto es de la mayor relevancia para un país como el nuestro, con una vasta riqueza cultural, además de tener una importancia económica cada vez mayor en todas las regiones de nuestro país por cuestiones de turismo cultural. En países desarrollados con patrimonio cultural notable, como Francia, Italia y España, el estudio y la conservación del patrimonio cultural reciben la debida atención por ser motores económicos relevantes.
Prácticamente, todo tipo de objetos y materiales históricos pueden ser estudiados, desde una cerámica, un objeto hecho en piedra, artefactos metálicos, pinturas y pigmentos, textiles y colores orgánicos, hasta manuscritos, libros antiguos, fotografías, vidrios y restos óseos. De hecho, podemos hacer que los diferentes materiales nos cuenten un poco de ellos y, al reunir la información de los diversos materiales presentes en el contexto arqueológico, es posible reconstruir de una manera más precisa cómo eran las culturas del pasado, los hábitos, las formas de vida, las costumbres, e inferir cómo se relacionaban entre sí.
Materiales mexicanos
Este tipo de estudios se lleva a cabo desde hace tiempo en Europa y otros países desarrollados con una destacada riqueza cultural. En México, sólo apenas hace poco más de una década que se realizan investigaciones sistemáticas para lograr un conocimiento profundo del patrimonio cultural e histórico, e incluyen todo tipo de piezas arqueológicas, objetos históricos y obras de arte.
Una de sus características es la participación de diversas especialidades para su realización e interpretación, por lo que en nuestro grupo colaboran tanto institutos de ciencias como de humanidades de la Universidad Nacional Autónoma de México —el Instituto de Física, el Instituto de Investigaciones Estéticas y el Instituto de Investigaciones Antropológicas, entre otros— en conjunción con el Instituto Nacional de Antropología e Historia y el Instituto Nacional de Bellas Artes, con el propósito de desarrollar metodologías específicas e infraestructura experimental para la caracterización no destructiva de nuestro patrimonio, conformar bases de información de los materiales mexicanos, formar recursos humanos en esta línea de investigación y la integración de grupos de investigación interdisciplinarios. Para tal fin se ha integrado recientemente la red Análisis no destructivo para el estudio en arte, arqueología e historia (andreah), en la cual participan arqueólogos, restauradores, historiadores, físicos, químicos, ingenieros y otros especialistas. Es claro que la colaboración con las instituciones que resguardan y conservan el patrimonio del país es muy importante para alcanzar las metas de andreah.
Entre los principales estudios desarrollados por la red se encuentra el de piezas arqueológicas de lítica y metal, cerámica prehispánica y colonial, manuscritos y documentos antiguos —incluyendo códices, pigmentos, pintura mural, pintura de caballete colonial, del siglo xix y moderna. La metodología general para el estudio de un objeto o una colección de piezas implica tres fases: la primera consiste en un examen global por medio del uso de técnicas de imagen con luz visible, infrarroja y ultravioleta, así como de un análisis con microscopía óptica. De esta manera se observan las características generales de los materiales, ya que la opacidad y fluorescencia similares implican el uso de materiales semejantes en las diversas regiones en estudio.
En una segunda etapa en los acervos o sitios arqueológicos, se emplean espectrómetros portátiles de luz visible, lásers (Raman), luz infrarroja (ftir) y fluorescencia de rayos x (xrf) con el fin de determinar la composición química de los objetos en las regiones seleccionadas durante la primera fase de prospección en el examen global de los objetos. De hecho, en esta fase el laboratorio se traslada, literalmente, al sitio donde se encuentran las piezas.
La información que se obtiene con las técnicas espectroscópicas permite determinar en buena medida la composición de los materiales de los objetos estudiados, a tal grado que se puede dar respuestas a las interrogantes arqueológicas o bien seleccionar objetos representativos para su estudio en laboratorio empleando equipos tan sofisticados como los aceleradores de partículas —el Pelletron del Instituto de Física de la unam— y los microscopios electrónicos. Esto complementa el estudio material de las piezas con técnicas de análisis más sensibles, y es apropiado para piezas únicas o de gran valor. Por ello el análisis in situ constituye una estrategia muy importante para los estudio de colecciones en acervos. Por otra parte, de esta manera se obtienen datos relevantes para establecer, si fuese necesario, una estrategia de muestreo que sea mínima y representativa de la composición original de las piezas, es decir, se toma el menor número de muestras de las piezas en aquellas partes no restauradas o en las menos deterioradas.
Finalmente, en la tercera fase del estudio, y con base en los estudios previos, las muestras tomadas del objeto pueden ser llevadas a laboratorios de análisis de microscopía electrónica o de análisis químicos, e incluso a laboratorios de aceleradores, como los sincrotrones, aplicando las técnicas más apropiadas para la naturaleza del objeto y las cuestiones a resolver de la investigación.
Tecnología propia
Cabe mencionar que dentro de nuestro grupo de investigación se han desarrollado e implementado instrumentos portátiles con un desempeño similar al de equipos comerciales y con costos significativamente menores. Tal es el caso del sistema de fluorescencia de rayos x denominado sandra (Sistema de análisis no destructivo por rayos x), un equipo que emplea un haz de rayos x producido por un tubo de molibdeno, el cual incide en regiones con 1 a 2 milímetros de diámetro en la superficie del objeto de estudio e induce la emisión de rayos x de los elementos que componen el material. La medición requiere un par de minutos y no produce ningún daño al objeto estudiado. Este equipo se puede utilizar para analizar prácticamente cualquier material, como cuando fue trasladado al Museo de las Culturas de Oaxaca para estudiar en el acervo, directamente y sin tomar muestra alguna, artefactos de oro y plata descubiertos en la Tumba 7 de Monte Albán, uno de los hallazgos arqueológicos más importantes en nuestro país, y se obtuvieron datos relevantes de las aleaciones y tecnologías empleadas en la manufactura de las piezas —por cierto, hasta el momento del análisis existían muy pocos datos sobre la plata prehispánica.
En el grupo de investigación se cuenta con otros equipos portátiles como espectrómetros Raman e infrarrojos, que proporcionan espectros característicos de los compuestos principales de los materiales, los cuales se identifican comparando con una base de datos de materiales conocidos. Tales equipos han sido utilizados para estudiar colecciones de piezas relevantes en los museos del país, entre las que se destacan códices prehispánicos y coloniales de la Biblioteca Nacional de Antropología e Historia del inah, los artefactos metálicos y lítica (piedras verdes y turquesas) del Museo del Templo Mayor del inah, la pintura colonial (Concha y Echave), del siglo xix (Velasco y Bustos) y moderna (Siquieros) del Museo Nacional de Arte del inba, así como de sitios arqueológicos —Teotihuacan, Palenque y otros de la península de Yucatán, Oaxaca y Occidente. También se ha estudiado piezas únicas como la máscara de Malinaltepec, con el fin de determinar la composición de sus materiales y sus teselas azules (los pequeños fragmentos que conforman el mosaico que la cubre) e inferir su procedencia, el ajuar de jade de Pakal, descubierto en el Templo de las Inscripciones en Palenque, para realizar estudios de procedencia, y los pigmentos de la cerámica polícroma de Teotihuacan —todas de la colección del Museo Nacional de Antropología.
En el caso de la máscara de Malinaltepec, Guerrero, los estudios revelaron que las teselas azules que componen el mosaico dispuesto sobre la máscara de piedra verde son de amazonita y turquesa, y que proceden probablemente del suroeste de los Estados Unidos, donde las culturas locales realizaban su explotación en la época prehispánica y la intercambiaban por largas rutas. Las teselas de color naranja son de una concha marina de las costas del Océano Pacífico, Spondylus princeps, y la esclerótica de los ojos de otra concha, Pinctada mazatlanica, y las pupilas de los ojos son de hematita especular. Esta información concuerda con la hipótesis de que la pieza es originaria de Teotihuacan y fue reutilizada y decorada con el mosaico unos siglos después.
También se han desarrollado dispositivos para el análisis en laboratorio. En el acelerador Pelletron del Instituto de Física se construyó una línea de irradiación especializada para estudios de materiales arqueológicos; en este sistema, el rayo de protones producido por el acelerador atraviesa una ventana delgada de aluminio e incide en zonas específicas del objeto para determinar su composición química hasta con cinco detectores de rayos x, rayos gamma, partículas y luz que funcionan de manera simultánea. El análisis es muy completo y sensible y se utiliza sobre todo para identificar materiales, realizar estudios de procedencia y de tecnología. Entre las piezas estudiadas se destacan las piedras verdes y pizarras de Teotihuacán, las obsidianas mayas de Campeche, artefactos metálicos de Oaxaca, restos óseos de Tlaxcala, así como manuscritos y libros antiguos de bibliotecas de Puebla, Campeche, Oaxaca y la Ciudad de México.
Para el estudio de piezas metálicas procedentes del cenote de ChichenItzá, por ejemplo, el uso del acelerador de iones y sus técnicas constituyen un instrumento único que permitió observar que algunas de las piezas laminares, encontradas a principios del siglo pasado bajo el agua por los arqueólogos, eran de cobre con una fina capa de dorado de un espesor menor a un micrómetro, una tecnología que sólo se ha reportado en culturas del Perú. Lo anterior indica que probablemente dichas piezas llegaron desde las distantesregiones sudamericanas por medio de intercambio.
Cabe señalar que, para el estudio de sus colecciones, los museos de primer orden, como el Louvre de París, cuentan con un acelerador de partículas en sus laboratorios, y otros como el Museo Metropolitano de Nueva York y el Museo Británico tienen laboratorios dotados de todo tipo de espectrómetros y microscopios electrónicos.
El impacto de nuestro trabajo en los museos nacionales y regionales ha abierto paso a la colaboración con algunos acervos en el extranjero que contienen piezas y colecciones procedentes de México. Es el caso de los códices prehispánicos y coloniales del Museo de América (códices Trocortesiano y Tudela) y del Museo Británico (códice ZoucheNutall) o bien de piezas precolombinas como el Tesoro de los Quimbayas del Museo de América. Lo anterior muestra los alcances de la investigación realizada en nuestro país cuando es de buena calidad.
Conclusiones
El estudio de los materiales arqueológicos tiene la mayor relevancia para México. Gracias al trabajo conjunto y a una investigación sistemática y seria se ha integrado un grupo que emplea metodologías y equipos de punta para llevar a cabo tales estudios de manera exitosa. Si bien los instrumentos para realizar estas investigaciones son importantes, la integración de los equipos dentro de un marco de trabajo interdisciplinario, el interés de los investigadores y estudiantes, y los apoyos institucionales ponen en evidencia que es factible trabajar de manera conjunta en este ámbito en nuestro país y así generar investigación de calidad con resultados originales y novedosos, con un impacto directo aquí y en el extranjero. Es una línea de investigación consolidada, con grupos líderes en este ámbito, un ejemplo de cómo trabajando juntos podemos alcanzar las metas que se propongan para el estudio y la conservación de nuestro patrimonio cultural en beneficio del país.
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Referencias bibliográficas
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Agradecimientos
A los proyectos conacyt movil i 131944 y movil ii U49839R, Proyecto papiit unam IN403210 y proyecto icytdf picco1057. ____________________________________________________________ |
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José Luis Ruvalcaba Sil
Instituto de Física,
Universidad Nacional Autónoma de México.
Es físico por la Facultad de Ciencias de la UNAM Doctor en Ciencias por les Facultés Universitaires Notre-Dame de la Paix de Bélgica. Desde hace más de diez años desarrolla metodologías y dispositivos experimentales empleando diversas radiaciones para el análisis no destructivo del patrimonio cultural del país en colaboración con diversas instituciones nacionales y extranjeras.
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como citar este artículo →
Ruvalcaba Sil, José Luis. (2011). Los artefactos nos cuentan su historia, la caracterización de los materiales arqueológicos. Ciencias 104, octubre-diciembre, 70-76. [En línea]
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Jorge Blancas, Luis Barba, Agustín Ortiz y Felipe Barba
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La arqueología y la restauración requieren el registro, la reconstrucción y la clasificación de las piezas, tareas que se hacen manualmente. El modelado de recipientes como vasijas, platos, ollas y comales encontrados en los sitios arqueológicos implica muchas horas de trabajo, por lo que proponemos una metodología para el registro y modelado de recipientes arqueológicos a partir de software no especializado y una comparación con técnicas más sofisticadas, utilizando un escáner láser. Los programas vectoriales como Autocad y 3D Studio Max son herramientas poderosas para crear imágenes tridimensionales a partir de los perfiles, convirtiéndolos en sólidos de revolución y permitiendo de esta manera calcular áreas, volúmenes y masas, además de que el usuario las puede rotar y escalar, así como observarlas bajo diferentes condiciones de luz y cambiar el color y la textura hasta obtener una representación muy aproximada a la pieza real.
No obstante, pese a ofrecer representaciones muy realistas, el equipo necesario para realizar un modelado de piezas usando técnicas de escaneo tridimensional suele ser costoso, ya que se requieren computadoras robustas, fuentes de luz especiales y un escáner láser. Una alternativa más barata y que ofrece resultados satisfactorios es la reconstrucción de un objeto en tres dimensiones a partir de imágenes bidimensionales, una técnica que se conoce como “modelado a partir de la imagen”. Esta reconstrucción virtual es un trabajo interdisciplinario, ya que involucra a diseñadores gráficos, ingenieros, arqueólogos y restauradores para que se logre modelar la pieza con base en la información arqueológica existente, de manera que el resultado esté ligado al contexto en el que se encontró la pieza. Generalmente son siete las fases principales para el modelado en tres dimensiones a partir de imágenes bidimensionales: 1) medición y fotografías de las piezas; 2) dibujo y reconstrucción del perfil; 3) creación del sólido de revolución; 4) obtención de volúmenes y área; 5) reconstrucción de la textura; 6) superposición de la textura sobre el recipiente modelado (el llamado “renderizado”); y 7) la animación de los modelos. Medición y fotografía
Se debe reunir toda la información disponible de las piezas, así como seleccionar las que estén en mejor estado para tener una reconstrucción confiable. Para tal estudio se utilizó una pieza moderna y completa, con apariencia antigua, de la que pudimos medir con toda precisión sus dimensiones: altura, diámetro superior, diámetro inferior, espesor en tres puntos del recipiente, peso y volumen bruto que podía contener. Como primer paso, la pieza se monta en una base horizontal con una escala en el fondo y una iluminación apropiada, posteriormente se fotografía en alta resolución, utilizando una cámara digital y un trípode. La cámara también se niveló para lograr que la fotografía fuera perpendicular al jarrón y reducir al mínimo la deformación óptica (figura 1).
Dibujo y reconstrucción del perfil
Utilizando el software Autocad se importa la fotografía del jarrón en el entorno del programa y se redimensiona la imagen, apoyándose en la escala gráfica de la fotografía. Posteriormente, dibujamos el borde exterior utilizando segmentos de arcos que se aproximan a la forma del recipiente. Para trazar el borde interior, se copia el exterior y se ajusta con la información del espesor del recipiente (figura 2). Si el recipiente está incompleto se consideran las proporciones entre altura y anchura a partir del contexto arqueológico.
Creación de la figura en tres dimensiones
Una vez que se ha hecho el dibujo del perfil sobre la fotografía, dibujamos una línea perpendicular al radio de la base de nuestra pieza que será el eje de revolución a partir del cual se creará el objeto en tres dimensiones, lo que se denomina un “sólido de revolución”, y para el cual hay que definir dos aspectos importantes: el plano de la sección que resulta al unir el perfil del borde exterior e interior, y el eje de rotación o revolución (figura 3a). Esto permite que, a partir de la sección del recipiente y el radio de la base, se aplique la operación de revolución, independientemente de que el recipiente esté completo (figura 3b).
Cálculo de volúmenes y área
El proceso para calcular volúmenes y el área del material en Autocad es automático; sin embargo, para el caso del volumen tenemos que definir tres características importantes: a) el volumen de la pasta, que se calcula de forma sencilla con el programa Autocad; los parámetros necesarios son el plano de la sección del recipiente y el eje de revolución, que está a una distancia igual al radio de la base. El cálculo se puede hacer de dos formas, la más simple es darle un comando al programa para que calcule las propiedades físicas de nuestro modelo, el programa arroja datos diversos entre los cuales se encuentra el volumen de la pasta. Otra forma alternativa, pero que puede servir para comprobar el cálculo y obtener información adicional, como el volumen bruto, es crear un sólido de revolución con el borde exterior del recipiente, después crear otro sólido con el borde interior, calcular sus volúmenes y restarlos para obtener el volumen de la pasta (figura 4); b) el volumen bruto o volumen máximo del recipiente, esto es, la capacidad máxima del recipiente, que se obtiene utilizando el borde interior del recipiente y el eje de revolución, generando un sólido de revolución interior a partir del cual calculamos el volumen bruto —equivale al volumen interior de la figura 4; c) el volumen neto o volumen de llenado que, en sentido práctico, se determina por la cantidad máxima a la cual era llenado el recipiente en su uso cotidiano. Este dato es difícil de establecer debido a que depende de los posibles usos y de la aplicación ligada a un contexto —en este ejemplo establecemos dos volúmenes, uno en el inicio del cuello y otro a la mitad del cuello (figura 5); y d) el calculo del área, cuyo proceso de obtención es automático en Autocad —basta un comando y la selección del objeto. Este dato puede ser útil en la restauración para conocer el área que cubre el pigmento y el decorado en la cara exterior e interior del recipiente.
Reconstrucción de la textura
En esta fase se emplean las fotografías tomadas a la pieza. Si el recipiente contiene elementos decorativos que cambien sustancialmente alrededor, deberá fotografiarse cada elemento. En caso contrario, si el recipiente presenta un decorado uniforme, con cuatro fotografías tomadas cada noventa grados alrededor de la pieza será suficiente. Para la edición de las fotografías puede emplearse cualquier programa de edición de imágenes, como el Adobe Photoshop. En este paso igualamos el color del decorado, quitamos los reflejos y ajustamos brillo y contraste. Posteriormente empalmamos las fotografías una tras otra hasta tener un fotomosaico. La textura interior generalmente es uniforme, por lo que con un par de fotografías es suficiente para reconstruirla (figura 6). Adicionalmente se emplean filtros de suavizado y enfoque para que el resultado se aproxime más a la textura real. Finalmente, ajustamos la escala de la imagen a las dimensiones reales de la pieza (figura 7).
Superposición de la textura
El mapeado o superposición de la textura es el método por medio del cual se le añade una imagen a una malla o estructura alámbrica para que la imagen se adapte a la forma del recipiente y proporcione realismo con el renderizado —proceso por el cual la computadora “interpreta” una escena en tres dimensiones y la plasma en una imagen bidimensional. El tiempo de renderización depende en gran medida de los parámetros establecidos en las texturas, las luces y sombras, así como de la configuración y el tipo de renderizado. Desde el Autocad podemos agregar una textura preliminar a nuestro modelo en forma de malla, sin embargo, aunque el modelo tiene una buena representación, aún no corresponde a la textura real. En 3d Studio Max se importa el sólido de revolución desde Autocad como estructura alámbrica. La resolución de la pieza depende del número de polígonos que la forman —si empleamos una figura con pocos polígonos, los bordes redondeados estarán formados por segmentos de rectas que darán una representación de baja resolución. En caso contrario, si utilizamos un sólido con gran cantidad de polígonos, las superficies curvas estarán muy definidas aunque el tiempo de procesamiento se incrementará (figura 8). La imagen importada solamente contiene la información de la geometría y las dimensiones de la pieza. En el entorno del programa se observan cuatro vistas para manipularla: superior, anterior, izquierda y en perspectiva, donde podemos escalarla, girarla y moverla de acuerdo con nuestras necesidades. El proceso para agregarle la textura es más minucioso. Hay que señalar que la malla de 3d importada no tiene ninguna textura asignada y es necesario montarla para que adquiera un aspecto más realista. Recordemos que el recipiente contiene dos texturas, la interior y la exterior, por lo que si aplicamos la textura sin hacer los ajustes necesarios se fijará a toda la pieza —razón por la cual el proceso de asignación de texturas no es directo. Es necesario convertir la malla original en una malla editable (figura 9), es decir, dividirla en polígonos exteriores e interiores susceptibles a ser modificados. El proceso es manual y consiste en seleccionar cada polígono del interior y del exterior, asignándole la textura adecuada (figura 10). Una vez asignadas correctamente las texturas en la parte interior y exterior, el programa 3d Studio ofrece una gran cantidad de efectos para darle a las piezas de cerámica un aspecto fotorrealista. Esto es una parte muy importante, ya que de ella depende en gran medida la credibilidad o no de una escena. Los materiales son el medio que tenemos en las aplicaciones de modelado tridimensional para definir, para cada material, parámetros de distintos elementos como color, textura, brillo u opacidad, de manera que la superficie de las pastas, la piedra, la madera, el plástico o el metal que estemos representando luzca realmente como tal. Es importante puntualizar que un material es un compendio de propiedades que definen la textura de un objeto. Los mapas, por otro lado, son imágenes convencionales que forman parte de los parámetros modificables de nuestro material y nos permiten representar determinados efectos sobre la superficie del objeto en cuestión. Por consiguiente, los mapas, que pueden ser imágenes en formato bmp, jpg o tif, entre otros, están subordinados a un material y no en forma inversa. Si bien 3d Studio Max maneja más de una decena de canales de imágenes distintos por cada material, nosotros nos concentraremos, particularmente, en sólo dos de ellos, suficientes para darle realismo a una pieza sencilla: el color difuso y el relieve. El primero es el color de la textura y la base de todo el objeto, que forma parte de una escena dentro de 3d Studio. Ahora bien, si modelamos el jarrón, no es suficiente con darle un color al material, es necesario cubrir la superficie del objeto con un bitmap que represente la superficie de nuestra pieza. Precisamente para eso existe este canal, y aquí podremos especificar la imagen que recubrirá todo o parte de nuestro objeto. Por otro lado, sabemos que toda superficie, por más lisa que sea, tiene siempre cierto relieve al cual nuestro tacto es sensible. Para ello existe el canal relieve. Con él podremos especificar un bitmap que represente el nivel de porosidad o relieve de la superficie, y asignar a las zonas más oscuras de la imagen una profundidad mayor que a las claras. De esta manera, es posible, sin demasiado trabajo, realizar efectos de veteado, rajado, rayado, cuarteado, escamado, etcétera. Para tener una mejor idea, el poder del canal relieve y de todas sus configuraciones es tal, que nos permite representar muchísimos cuerpos irregulares simplemente con una textura de rellenado (color difuso) y otra de texturizado (relieve), y sin necesidad de modificar la malla del objeto ni de complicarnos agregando elementos adicionales. Existen otros canales que se pueden aplicar a las piezas para darles realismo y, según el tipo de material, se puede llegar a un nivel en el que sea difícil distinguir entre la fotografía de la pieza real y del modelo obtenido a partir de únicamente su perfil. Sin embargo, no es nuestro objetivo abordar todas las funciones del programa, sino simplemente mostrar las posibilidades que hoy día tiene este tipo de herramientas para restaurar virtualmente un recipiente.
La animación de los modelos
Otra posibilidad que ofrecen estos programas es la de animar los recipientes para crear escenas virtuales, la cual se basa en el principio de la visión humana —cuando vemos cambiar rápidamente una serie de imágenes fijas relacionadas, nuestro cerebro las percibe como un movimiento continuo. Cada una de estas imágenes individuales se denomina “fotograma”. En la mayor parte de los fotogramas de una animación se efectúan cambios progresivos rutinarios partiendo del fotograma anterior, los cuales pueden ser en escala, posición y rotación en relación con el tiempo. Tradicionalmente, el problema principal de la creación de animaciones ha sido el esfuerzo necesario para generar grandes cantidades de fotogramas. Según la calidad de la animación, un minuto puede necesitar entre 720 y 1 800 imágenes renderizadas distintas. La creación de imágenes a mano es un trabajo muy laborioso y es aquí donde utilizamos este tipo de herramientas para observar nuestros modelos en distintas vistas e incluso colocarlas en diferentes ambientes virtuales. Adicionalmente, comparamos esta metodología con técnicas de escaneo láser para poder comparar una técnica de registro casi manual con una automática. El equipo empleado fue un Desktop 3D Scanner Next Engine, el cual consiste en un sistema óptico de medición basado en la transmisión de luz láser, en el que la superficie de un objeto es iluminada por este tipo de luz punto por punto y el sistema mide la reflectancia, que es la capacidad de una superficie para reflejar energía electromagnética en una determinada longitud de onda. El escaneo láser provee una alta densidad de puntos adquiridos en la superficie de un objeto, un proceso que permite el registro detallado de la superficie de objetos y la reconstrucción tridimensional “lo más exacta posible” —no sólo planimétrica, sino también volumétrica—, y que se registre, con una “precisión milimétrica”, las formas y el proceso de deterioro que ha sufrido la pieza hasta la actualidad. La técnica de escaneo láser tiene algunas ventajas sobre el método propuesto; la principal es que nos ofrece una representación “exacta” de la superficie, el decorado, y la forma del objeto en tres dimensiones. No obstante, uno de los problemas que tiene es que, en superficies muy brillantes, la luz láser se dispersa y es necesario aplicar un espray a la superficie para minimizar tal efecto, un fenómeno que también se presenta en superficies muy ásperas, donde es necesario adquirir una mayor densidad de puntos para representar la superficie adecuadamente. La figura 11 muestra la imagen del jarrón obtenida por medio del escaneo de una de sus caras —las diferencias de color que puede haber en la superficie se deben a la aplicación del espray para quitar el brillo. Consideraciones finales
La metodología propuesta para modelar recipientes arqueológicos a partir de sus perfiles ofrece una alternativa de bajo costo, pues el modelado en tres dimensiones a partir de una imagen bidimensional proporciona una buena aproximación a la pieza. No obstante, el método es sólo aplicable a recipientes que se puedan modelar como sólidos de revolución, y se puede hacer con recipientes completos o desde sus fragmentos, ya que la reconstrucción virtual del recipiente es posible aun si no está completo. Las piezas faltantes pueden ser modeladas a partir de la simetría y los radios de curvatura del perfil. El cálculo del volumen y el área permite obtener datos adicionales para conocer el uso que se le daba a los recipientes y, por medio de la reconstrucción virtual de un recipiente, es posible conocer aproximadamente la forma y el decorado, por lo que esta metodología ofrece un registro permanente de la pieza reconstruida que puede ser usado en muchas aplicaciones multimedia. Ciertamente, la técnica de escaneo láser ofrece una representación muy detallada de la superficie y la reconstrucción de recipientes completos en tres dimensiones, sin embargo aún no está al alcance de todos. Es por ello que la metodología aquí propuesta para la reconstrucción de recipientes puede contribuir a la realización del trabajo de los profesionales de la restauración y la conservación de las piezas arqueológicas. |
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Jorge Estanislao Blancas Vázquez
Instituto de Investigaciones Antropológicas,
Universidad Nacional Autónoma de México.
Es ingeniero geofísico de la Facultad de Ingeniería de la UNAM y pasante de maestría del Posgrado en Ciencias de la Tierra. Sus áreas de trabajo son las técnicas geofísicas y los sensores remotos aplicados a la arqueología.
Luis Alberto Barba Pingarrón
Instituto de Investigaciones Antropológicas,
Universidad Nacional Autónoma de México.
Es ingeniero químico del IPN, maestro en Geología Arqueológica de la Universidad de Georgia y doctor en Antropología por la UNAM . Su línea investigación es la arqueometría con énfasis en la prospección arqueológica y el estudio de residuos químicos en materiales arqueológicos porosos.
Agustín Ortiz Buitrón
Instituto de Investigaciones Antropológicas,
Universidad Nacional Autónoma de México.
Es arqueólogo egresado de la Escuela Nacional de Antropología e Historia, con estudios de doctorado en Antropología por la UNAM. Sus principales áreas de trabajo son la prospección arqueológica, los residuos químicos en pisos y los temascales.
Luis Felipe Barba Flores
Instituto de Investigaciones Antropológicas,
Universidad Nacional Autónoma de México.
Es matemático egresado de la Facultad de Ciencias y maestro en Ciencias en Ingeniería y Ciencias de la Computación de la UNAM.
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como citar este artículo →
Blancas, Jorge; Barba Luis; Ortiz Agustín y Barba Felipe. (2011). Modelado en tres dimensiones de recipientes arqueológicos a partir de sus perfiles. Ciencias 104, octubre-diciembre, 56-63. [En línea]
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