Courtesy of Factum Foundation
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12 de marzo de 2021
Seti I: preservando una tumba de 3000 años con RealityScan
Factum Foundation se propuso crear una digitalización completa y precisa de la tumba de Seti I, un sepulcro tallado en la roca y con 3000 años de antigüedad, mediante la fotogrametría, el escaneo láser y un innovador proceso de impresión en 3D, con RealityScan como eje central del proyecto.
La tumba tallada en la roca del faraón Seti I (1290-1279 a. C.) es la más grande e importante de su tipo en el Valle de los Reyes, el famoso cementerio real cerca de Luxor (Egipto). En 1817, más de 3000 años después de la muerte del faraón, el italiano forzudo de circo Giovanni Battista Belzoni descubrió la tumba, lo que desató una intensa fascinación por un monumento construido para durar toda la eternidad.
Desde su descubrimiento, la tumba ha sufrido un grave deterioro debido a los desacertados intentos de preservarla y a los estragos del turismo. En 2016, la Factum Foundation asumió la tarea de preservar la tumba mediante la digitalización y la producción de facsímiles físicos, de forma similar a como se ha preservado y presentado al público la tumba de Tutankamón. Para esta labor, la Factum Foundation ha contado con el apoyo de su estudio de arte hermano, Factum Arte.
Ya se llevaron a cabo un estudio y un análisis pioneros de los datos de la tumba de Tutankamón, y la Factum Foundation quería brindar la misma oportunidad a la de Seti I. La preservación digital y la reproducción de facsímiles también ofrecen la posibilidad de repatriar partes de la tumba que habían sido repartidas previamente por museos de todo el mundo.
Fruto del esfuerzo de Factum Foundation y de Factum Arte es la colección más completa y centralizada del mundo sobre la tumba de Seti I, perfecta para su estudio y difusión.
Preservación y conservación
Desde su descubrimiento, la tumba ha sufrido un grave deterioro debido a los desacertados intentos de preservarla y a los estragos del turismo. En 2016, la Factum Foundation asumió la tarea de preservar la tumba mediante la digitalización y la producción de facsímiles físicos, de forma similar a como se ha preservado y presentado al público la tumba de Tutankamón. Para esta labor, la Factum Foundation ha contado con el apoyo de su estudio de arte hermano, Factum Arte.
Ya se llevaron a cabo un estudio y un análisis pioneros de los datos de la tumba de Tutankamón, y la Factum Foundation quería brindar la misma oportunidad a la de Seti I. La preservación digital y la reproducción de facsímiles también ofrecen la posibilidad de repatriar partes de la tumba que habían sido repartidas previamente por museos de todo el mundo.
Fruto del esfuerzo de Factum Foundation y de Factum Arte es la colección más completa y centralizada del mundo sobre la tumba de Seti I, perfecta para su estudio y difusión.
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Métodos de documentación
La producción de facsímiles físicos requiere geometría en 3D de alta resolución, pero la organización de las secciones digitalizadas requiere datos a mayor escala y menor resolución para facilitar la colocación de las partes en contexto. Para conseguirlo, el equipo empleó una combinación de resolución ultraalta (Lucida), fotogrametría y escaneo láser terrestre tradicional.
Debido a las complejas diferencias existentes entre los tipos de datos, RealityScan era la aplicación perfecta para combinar todo en un solo conjunto de datos cohesionado.
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Trabajo de campo inicial
Las cámaras de la tumba se escanearon y fotografiaron en Luxor en mayo de 2016. El sarcófago y varios objetos de la tumba original se documentaron en el Museo de sir John Soane (Londres). Más de veinte fragmentos de muro que fueron extraídos después de que Giovanni Battista Belzoni descubriera la tumba en 1817 han sido examinados y registrados en las colecciones del Museo de Bellas Artes de Boston, el Museo Arqueológico Nacional de Florencia, el Ägyptisches Museum und Papyrussammlung (Museo Egipcio y Colección de Papiros) de Berlín y el museo del Louvre.
La cámara funeraria, el sarcófago y los fragmentos se documentaron usando la combinación más adecuada de tecnologías de alta resolución para digitalizar cada objeto. Estas técnicas incluyen el escaneo láser 3D de corto y largo alcance, la fotografía compuesta a color de alta definición y la fotogrametría de corto y medio alcance.
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Proceso de fotogrametría
La fotogrametría ha desempeñado un papel importante a la hora de digitalizar la tumba de Seti I. Las imágenes fotogramétricas se capturaron dentro de la tumba y proporcionaron información fundamental para armonizar los colores y comprender las paredes incompletas.
Se tomaron múltiples imágenes con una fuente de luz difusa constante, una cámara DSLR, siguiendo un protocolo claramente definido y con un solapamiento significativo entre cada imagen. Estas imágenes se procesaron con RealityScan, donde los resultados estuvieron cerca de igualar los mejores resultados de los sistemas 3D más costosos.
Las imágenes proporcionan una geometría de mayor resolución que la de la nube de puntos subyacente, lo que requiere un nivel de detalle extremadamente alto. A diferencia del proceso de creación de relieves en 2D, planos arquitectónicos o entornos virtuales, que exigen texturas de alta resolución, el fresado y la impresión en 3D precisan de una geometría precisa. El escaneo láser tradicional no proporciona una resolución lo suficientemente alta para este proceso.
Proceso de escaneo láser
A pesar de la gran afluencia de turistas tras la reapertura de la tumba en noviembre de 2016, Factum Arte consiguió realizar un examen completo en 3D de la tumba con el escáner láser terrestre FARO Focus 130. Los datos obtenidos con este sistema proporcionaron información precisa sobre la geometría general y las dimensiones espaciales de la tumba. Estas proporcionaron el marco al que se podían añadir todos los demás datos para indicar la procedencia de los datos escaneados y fotográficos.
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Escaneo de alta resolución con Lucida
Con el contexto y la geometría general capturados por la fotogrametría y los datos de escaneo láser, Lucida recopila los detalles más sutiles, esenciales para el proceso de reproducción. Sin embargo, debido a las limitaciones de movilidad y adaptabilidad, el tejado, el suelo y el 30 % de la superficie de las paredes no se pudieron escanear a través de este sistema, lo que obligó a rellenar dicha área con otros datos.
Procesamiento
Los datos del escaneo láser se procesaron y digitalizaron con el software de nube de puntos en 3D de FARO SCENE para generar una nube de puntos E57. Las fotografías se procesaron en Lightroom para conseguir la exposición, claridad y coloración deseadas.
Luego, los datos se importaron en RealityScan para llevar a cabo el grueso del procesamiento. Las imágenes se dividieron por habitaciones; cada sección se importó en forma de componentes únicos y se alineó individualmente. Tras procesar todas las habitaciones, se digitalizaron todos los componentes juntos usando los datos de escaneo láser como base graduada.
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Una vez alineado el proyecto, se produjo un modelo de alta resolución de cada pared individual de cada habitación usando la fotogrametría y la información del láser para permitir una geometría más precisa en los detalles más pequeños.
Cada malla de muro de alta resolución se exportó en formato OBJ y se dividió en secciones para el proceso de impresión en 3D.
Por último, el equipo usó la herramienta de ortoproyección integrada en RealityScan para crear mapas de profundidad de cada muro. Las máquinas de fresado CNC utilizan estos mapas de profundidad a modo de mapas topográficos que indican la profundidad a la que deben tallar el material en cada sección del panel.
El sarcófago de Seti I y las paredes de la tumba presentan unos intrincados relieves que no solo son bonitos a la vista, sino que también permiten conocer mejor la cultura de la época. Reproducir estas tallas tal y como son en la vida real, con la misma profundidad, sensación y coloración, puede proporcionar a los investigadores datos valiosos que no podrían extraer tan solo de fotografías.
Sin embargo, los relieves de la tumba no siempre se hallaban en superficies planas que pudieran reproducirse fácilmente con impresión 3D, sino que a menudo se ubicaban en superficies de roca irregulares o de formas curvas, como es el caso del sarcófago. Además, muchos de los colores originales de la tumba se habían desvanecido o desaparecido por completo debido a la falta de una conservación eficaz tras el descubrimiento de la tumba.
Para la fabricación de la tumba de Seti I, Factum Arte recurrió a varios métodos para crear superficies en 3D y texturas en 2D, como la impresión en relieve, el fresado, la impresión en 3D y la impresión elástica.
Cada malla de muro de alta resolución se exportó en formato OBJ y se dividió en secciones para el proceso de impresión en 3D.
Por último, el equipo usó la herramienta de ortoproyección integrada en RealityScan para crear mapas de profundidad de cada muro. Las máquinas de fresado CNC utilizan estos mapas de profundidad a modo de mapas topográficos que indican la profundidad a la que deben tallar el material en cada sección del panel.
Recreación
El sarcófago de Seti I y las paredes de la tumba presentan unos intrincados relieves que no solo son bonitos a la vista, sino que también permiten conocer mejor la cultura de la época. Reproducir estas tallas tal y como son en la vida real, con la misma profundidad, sensación y coloración, puede proporcionar a los investigadores datos valiosos que no podrían extraer tan solo de fotografías.
Sin embargo, los relieves de la tumba no siempre se hallaban en superficies planas que pudieran reproducirse fácilmente con impresión 3D, sino que a menudo se ubicaban en superficies de roca irregulares o de formas curvas, como es el caso del sarcófago. Además, muchos de los colores originales de la tumba se habían desvanecido o desaparecido por completo debido a la falta de una conservación eficaz tras el descubrimiento de la tumba.
Para la fabricación de la tumba de Seti I, Factum Arte recurrió a varios métodos para crear superficies en 3D y texturas en 2D, como la impresión en relieve, el fresado, la impresión en 3D y la impresión elástica.
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Impresión en relieve
Para las superficies más planas, el equipo recurrió a una técnica novedosa conocida como impresión en relieve, desarrollada por Océ Technology (que ahora forma parte de Canon Production Printing) a través de un proyecto de investigación llamado Proyecto Eiger.
La impresión en relieve permite crear impresiones texturizadas a todo color con un tamaño máximo de 2,44 × 1,19 metros y una altura de hasta 5 mm. Para crear estas impresiones, el equipo ha combinado los mapas de profundidad exportados desde RealityScan con mapas de profundidad exportados desde el escáner Lucida.
Dado que la profundidad de los relieves en las paredes de la tumba de Seti I a veces supera los 5 mm, el departamento de investigación y desarrollo de Océ Technology generó un algoritmo de segmentación experimental solo para el proyecto Seti I y modificó los procesos de impresión para crear copias monocromáticas con el relieve requerido manteniendo la precisión.
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Factum produjo una impresión monocroma de la tumba de Seti I, a la que añadió color más tarde. Las impresiones de Océ se crearon como moldes negativos de las paredes del sepulcro a partir de las cuales se hicieron las réplicas. Si Belzoni hubiera tenido acceso a esta tecnología sin contacto, puede que hoy en día los muros de la tumba conservaran su color original.
La mayor parte de la tumba se ha tallado en tablas de poliuretano usando fresadoras CNC. Al igual que en la impresión en relieve, las fresadoras se guiaban por los mapas de profundidad exportados desde RealityScan combinados con los mapas de profundidad exportados desde el escáner Lucida. Fresar un panel de 1 × 1 m en 3D con una resolución de 250 micras conlleva unas 120 horas.
Las paredes se fresaron en paneles de aproximadamente 1 × 2 m que luego se unieron. Una vez completados, estos paneles se ensamblaron para formar salas completas. Entonces, se cortaron en secciones de forma irregular que se pueden transportar a exposiciones y juntarse mediante uniones invisibles para su exhibición.
Direccionamiento
La mayor parte de la tumba se ha tallado en tablas de poliuretano usando fresadoras CNC. Al igual que en la impresión en relieve, las fresadoras se guiaban por los mapas de profundidad exportados desde RealityScan combinados con los mapas de profundidad exportados desde el escáner Lucida. Fresar un panel de 1 × 1 m en 3D con una resolución de 250 micras conlleva unas 120 horas.
Las paredes se fresaron en paneles de aproximadamente 1 × 2 m que luego se unieron. Una vez completados, estos paneles se ensamblaron para formar salas completas. Entonces, se cortaron en secciones de forma irregular que se pueden transportar a exposiciones y juntarse mediante uniones invisibles para su exhibición.
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Impresión 3D
El resto de secciones se imprimieron en 3D con un sistema de resina. Las mallas usadas para la impresión se crearon en RealityScan con la resolución más alta posible y luego se redujeron en base al recuento de polígonos ideal para imprimirse sin perder detalle. Después, las mallas se limpiaron y prepararon en un programa externo antes de imprimirlas internamente. Los objetos completaron la exposición con los paneles impresos fresados y en relieve.
Impresión elástica
La preparación de un medio de impresión elástica resultó una respuesta directa a una necesidad práctica. La impresora digital de cabezal plano de Factum Arte puede sobreimprimir con un registro perfecto, pero no puede imprimir una imagen detallada y nítida sobre una superficie irregular.
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Para este tipo de impresión se desarrolló y empleó una mezcla de tres materiales distintos en capas: dos finas de base de inyección de tinta con un gesso acrílico y un soporte acrílico elástico. La mezcla se fabricó en siete capas y se laminó sobre un molde de silicona ligeramente texturizado. El resultado fue un material ultrafino, flexible y ligeramente elástico, apto para la impresión de inyección de tinta pigmentada.
Las «pieles» se pueden imprimir en hojas de 1,5 m de ancho y hasta 3 m de largo, lo que minimiza el número de uniones en el facsímil final. Las pieles tienen una vida útil corta y han de aplicarse al modelo impreso en 3D de inmediato para garantizar de que se estiran y se adaptan a la superficie de manera correcta.
Las «pieles» se pueden imprimir en hojas de 1,5 m de ancho y hasta 3 m de largo, lo que minimiza el número de uniones en el facsímil final. Las pieles tienen una vida útil corta y han de aplicarse al modelo impreso en 3D de inmediato para garantizar de que se estiran y se adaptan a la superficie de manera correcta.
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Exposición
Cuando todo estuvo listo, el colofón fue la impresionante exposición inaugurada en el Antikenmuseum de Basilea (Suiza). Se reunió un catálogo completo de artefactos, facsímiles de tumbas, contenido educativo y áreas interactivas para educar a los visitantes no solo sobre la tumba, sino también sobre el redescubrimiento y la fabricación de las réplicas de los artefactos.
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Los detalles adicionales, como los paneles y los artefactos que ahora se muestran en museos de todo el mundo, se escanearon minuciosamente y se expusieron junto a la tumba. Esta ha sido la primera vez desde su redescubrimiento que la tumba puede verse como una exposición completa.
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Por último, la tumba ilustra los significados ocultos tras los jeroglíficos y los artefactos rituales que se pueden observar en toda la exposición. Imaginemos aprender sobre los antiguos egipcios en un entorno como este, con artefactos que se pueden tocar y manipular, muchísima información sobre la finalidad de cada objeto, contexto sobre el descubrimiento y la extracción por parte de Belzoni, y todo esto disponible a unos 3000 km de distancia del lugar donde descansa actualmente la tumba en Egipto.
Exposiciones como esta demuestran lo que se puede llegar a conseguir si se cuenta con la inspiración, los conocimientos técnicos y el equipo necesarios.
Exposiciones como esta demuestran lo que se puede llegar a conseguir si se cuenta con la inspiración, los conocimientos técnicos y el equipo necesarios.
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Acerca de la Factum Foundation
La Factum Foundation para la Tecnología Digital en la Conservación es una organización sin ánimo de lucro fundada en 2009 en Madrid. Trabaja junto a su estudio hermano, Factum Arte, un taller multidisciplinar de Madrid dedicado a la mediación digital en el arte contemporáneo y la producción de facsímiles. La fundación se creó para demostrar la importancia de documentar, supervisar, estudiar, recrear y difundir el patrimonio cultural mundial mediante el riguroso desarrollo de técnicas de digitalización de alta resolución y rematerialización. Para descubrir más sobre su trabajo en la tumba de Seti I, se puede consultar el artículo técnico de la fundación The Sarcophagus of Seti I — Re-materialisation.
La Factum Foundation para la Tecnología Digital en la Conservación es una organización sin ánimo de lucro fundada en 2009 en Madrid. Trabaja junto a su estudio hermano, Factum Arte, un taller multidisciplinar de Madrid dedicado a la mediación digital en el arte contemporáneo y la producción de facsímiles. La fundación se creó para demostrar la importancia de documentar, supervisar, estudiar, recrear y difundir el patrimonio cultural mundial mediante el riguroso desarrollo de técnicas de digitalización de alta resolución y rematerialización. Para descubrir más sobre su trabajo en la tumba de Seti I, se puede consultar el artículo técnico de la fundación The Sarcophagus of Seti I — Re-materialisation.
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