Courtesy of Factum Foundation
Destaques
12 de março de 2021
Seti I: preservação de uma tumba de 3 mil anos com o RealityScan
A Factum Foundation se propôs a criar um registro completo e preciso da tumba de Seti I, esculpida na rocha há 3 mil anos, por meio de fotogrametria, digitalização a laser e um processo inovador de impressão 3D, com o RealityScan no núcleo do projeto.
A tumba escavada na rocha do Faraó Seti I (1290-1279 a.C.) é a maior e mais importante do gênero no Vale dos Reis, o famoso cemitério real próximo a Luxor, no Egito. Em 1817, mais de 3 mil anos após a morte do faraó, o artista circense italiano Giovanni Battista Belzoni descobriu a tumba, despertando uma intensa fascinação por um monumento projetado para durar pela eternidade.
Desde a sua descoberta, a tumba sofreu sérios danos devido a tentativas mal concebidas de preservação e à devastação causada pelo turismo. Em 2016, o Factum Foundation assumiu a tarefa de preservar o túmulo usando digitalização e produção de réplicas físicas, semelhantes à forma como a tumba de Tutankhamon foi preservada e apresentada ao público. Para essa tarefa, o Factum Foundation contou com o apoio de seu estúdio de arte irmão, o Factum Arte.
Estudos e avaliações inovadores já foram realizados com base nos dados da tumba de Tutankhamon, e a Factum Foundation desejava oferecer a mesma oportunidade para a tumba de Seti I. A preservação digital e a reprodução de réplicas também oferecem a chance de recuperar partes da tumba que foram distribuídas antes para museus em todo o mundo.
O resultado dos esforços da Factum Foundation e do Factum Arte é a coleção mais completa e centralizada da tumba de Seti I no mundo, perfeita para estudo e divulgação.
Preservação e conservação
Desde a sua descoberta, a tumba sofreu sérios danos devido a tentativas mal concebidas de preservação e à devastação causada pelo turismo. Em 2016, o Factum Foundation assumiu a tarefa de preservar o túmulo usando digitalização e produção de réplicas físicas, semelhantes à forma como a tumba de Tutankhamon foi preservada e apresentada ao público. Para essa tarefa, o Factum Foundation contou com o apoio de seu estúdio de arte irmão, o Factum Arte.
Estudos e avaliações inovadores já foram realizados com base nos dados da tumba de Tutankhamon, e a Factum Foundation desejava oferecer a mesma oportunidade para a tumba de Seti I. A preservação digital e a reprodução de réplicas também oferecem a chance de recuperar partes da tumba que foram distribuídas antes para museus em todo o mundo.
O resultado dos esforços da Factum Foundation e do Factum Arte é a coleção mais completa e centralizada da tumba de Seti I no mundo, perfeita para estudo e divulgação.
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Métodos de documentação
A produção de réplicas físicas requer geometria 3D de alta resolução, mas a organização das partes digitalizadas requer dados em maior escala e com menor resolução para facilitar a colocação das partes no contexto. Para isso, a equipe utilizou uma combinação de altíssima resolução (Lucida), fotogrametria e escaneamento a laser terrestre tradicional.
Devido às complexas diferenças nos tipos de dados, o RealityScan foi a aplicação perfeita para combinar tudo num conjunto de dados coeso.
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Trabalho de campo inicial
As câmaras da tumba foram digitalizadas e fotografadas em Luxor, em maio de 2016. O sarcófago e vários objetos da tumba original foram documentados no Museu Sir John Soane, em Londres. Mais de vinte fragmentos de parede removidos após a descoberta da tumba em 1817 por Giovanni Battista Belzoni foram examinados e registrados nas coleções do Museu de Belas Artes (Boston), do Museu Arqueológico Nacional de Florença, do Ägyptisches Museum und Papyrussammlung (Museu Egípcio e Coleção de Papiros) e do Museu do Louvre.
A câmara funerária, o sarcófago e os fragmentos foram documentados usando a combinação mais adequada de tecnologias de alta resolução para registrar cada objeto. Essas técnicas incluem digitalização a laser 3D de curta e longa distância, fotografia composta colorida de alta definição e fotogrametria de curta e média distância.
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Processo de fotogrametria
A fotogrametria desempenhou um papel importante no registro da tumba de Seti I. As imagens fotogramétricas foram capturadas dentro da tumba, fornecendo informações cruciais para a combinação de cores e a compreensão das paredes inacabadas.
Foram tiradas diversas fotos com uma fonte de luz difusa constante usando uma câmera DSLR e seguindo um protocolo bem definido, com sobreposição significativa entre cada imagem. As imagens foram processadas usando o RealityScan, e os resultados chegaram muito próximos dos obtidos por sistemas 3D muito mais caros.
Esse tipo de imagem oferece uma geometria de resolução mais alta do que a nuvem de pontos básica, o que exige um detalhamento muito preciso. Ao contrário dos processos usados para criar elevações 2D, plantas arquitetônicas ou ambientes virtuais que requerem texturas em alta resolução, o fresamento e a impressão 3D exigem uma geometria refinada. Os sistemas tradicionais de digitalização a laser não oferecem uma resolução alta o suficiente para esse tipo de processo.
Processo de digitalização a laser
Apesar do grande fluxo de turistas após a reabertura da tumba em novembro de 2016, o Factum Arte concluiu com êxito um levantamento 3D da tumba usando o scanner terrestre a laser FARO Focus 130. Os dados obtidos com esse sistema forneceram informações sobre a geometria geral e as dimensões espaciais da tumba. Essas informações serviram como estrutura base, à qual todos os outros dados puderam ser adicionados para fornecer a procedência dos dados de digitalização e fotografia.
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Digitalização de alta resolução com Lucida
Com o contexto e a geometria geral capturados pela fotogrametria e pelos dados da digitalização a laser, o Lucida coleta os detalhes minuciosos essenciais para o processo de reprodução. No entanto, as limitações de mobilidade e adaptabilidade deixaram o telhado, o chão e 30% da área da parede sem digitalização, exigindo que essa área fosse preenchida com outros dados.
Processamento
Os dados da digitalização a laser foram processados e registrados no software FARO SCENE 3D Point Cloud para gerar uma nuvem de pontos E57. As fotografias foram processadas no Lightroom para obter a exposição, clareza e coloração ideais.
Em seguida, os dados foram importados para o RealityScan para a maior parte do processamento. As imagens foram divididas por sala, e cada seção foi importada para componentes exclusivos e alinhada de maneira individual. Depois que todas as salas foram processadas, todos os componentes foram registrados juntos usando os dados da digitalização a laser como base em escala.
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Depois que o projeto foi alinhado com sucesso, um modelo de alta resolução de cada parede individual de cada cômodo foi criado usando as informações de fotogrametria e laser para permitir uma geometria mais precisa e refinada.
Cada malha de parede em alta resolução foi exportada para o formato OBJ e depois cortada em seções para o processo de impressão 3D.
Por fim, a equipe utilizou a ferramenta Ortho Projection integrada do RealityScan para criar mapas de profundidade de cada parede. Esses mapas de profundidade são usados pelas máquinas de roteamento CNC como um mapa topográfico, indicando a profundidade exata em que o material deve ser escavado em cada seção do painel.
O sarcófago de Seti I e as paredes da tumba apresentam entalhes intricados que, além de serem bonitos de se ver, nos dão uma visão da cultura da época. Reproduzir essas esculturas como elas são na realidade, com a mesma profundidade, textura e coloração, pode fornecer aos pesquisadores dados valiosos que não podem ser obtidos apenas por fotos.
No entanto, as esculturas da tumba nem sempre estavam em superfícies planas que pudessem ser reproduzidas de maneira fácil com impressão 3D, mas com frequência em superfícies de rocha irregulares ou formas curvas, como no caso do sarcófago. Além disso, muitas das cores originais da tumba já haviam desbotado ou desaparecido por completo, devido à falta de preservação adequada após sua descoberta.
A fabricação da tumba de Seti I pelo Factum Arte exigiu várias técnicas para recriar tanto as superfícies 3D quanto as texturas 2D, incluindo impressão em alto relevo, roteamento, impressão 3D e impressão elástica.
Cada malha de parede em alta resolução foi exportada para o formato OBJ e depois cortada em seções para o processo de impressão 3D.
Por fim, a equipe utilizou a ferramenta Ortho Projection integrada do RealityScan para criar mapas de profundidade de cada parede. Esses mapas de profundidade são usados pelas máquinas de roteamento CNC como um mapa topográfico, indicando a profundidade exata em que o material deve ser escavado em cada seção do painel.
Recreação
O sarcófago de Seti I e as paredes da tumba apresentam entalhes intricados que, além de serem bonitos de se ver, nos dão uma visão da cultura da época. Reproduzir essas esculturas como elas são na realidade, com a mesma profundidade, textura e coloração, pode fornecer aos pesquisadores dados valiosos que não podem ser obtidos apenas por fotos.
No entanto, as esculturas da tumba nem sempre estavam em superfícies planas que pudessem ser reproduzidas de maneira fácil com impressão 3D, mas com frequência em superfícies de rocha irregulares ou formas curvas, como no caso do sarcófago. Além disso, muitas das cores originais da tumba já haviam desbotado ou desaparecido por completo, devido à falta de preservação adequada após sua descoberta.
A fabricação da tumba de Seti I pelo Factum Arte exigiu várias técnicas para recriar tanto as superfícies 3D quanto as texturas 2D, incluindo impressão em alto relevo, roteamento, impressão 3D e impressão elástica.
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Impressão em alto relevo
Para as superfícies mais planas, a equipe utilizou uma técnica inovadora conhecida como impressão em
alto relevo, desenvolvida pela Océ Technology (agora parte da Canon Production Printing) como parte de um projeto de pesquisa chamado Project Eiger.
A impressão em alto relevo permite a criação de impressões texturizadas coloridas, com dimensões máximas de 2,44 x 1,19 metros e altura de até 5 mm. Para criar essas impressões, a equipe utilizou os mapas de profundidade exportados do RealityScan combinados com mapas de profundidade exportados do scanner Lucida.
Como a profundidade dos relevos nas paredes da tumba de Seti I às vezes excede os 5 mm, departamento de pesquisa e desenvolvimento da Océ Technology criou um algoritmo de fatiamento experimental exclusivo para esse projeto, além de modificar os processos de impressão para criar impressões monocromáticas com o relevo necessário, sem perder a precisão.
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A Factum produziu uma impressão monocromática da tumba de Seti I e adicionou cores depois. As impressões Océ foram criadas como moldes negativos das paredes da tumba, dos quais foram tirados os moldes. Se Belzoni tivesse acesso a essa tecnologia de captura sem contato, as paredes da tumba talvez ainda conservassem suas cores originais até hoje.
A maior parte da tumba foi esculpida em placas de poliuretano, usando máquinas de roteamento CNC. Assim como as impressões em alto relevo, os roteadores foram guiados por mapas de profundidade exportados do RealityScan, combinados com mapas de profundidade do scanner Lucida. Para rotear um painel de 1x1 m em 3D com uma resolução de 250 mícrons, são necessárias cerca de 120 horas.
As paredes foram roteadas em painéis de cerca de 1 x 2 m, que depois foram unidos. Após finalizados, esses painéis foram montados para formar salas completas. Em seguida, elas foram cortados em seções de formato irregular que podem ser transportadas para exposições e aparafusadas com encaixes invisíveis para exibição.
Roteamento
A maior parte da tumba foi esculpida em placas de poliuretano, usando máquinas de roteamento CNC. Assim como as impressões em alto relevo, os roteadores foram guiados por mapas de profundidade exportados do RealityScan, combinados com mapas de profundidade do scanner Lucida. Para rotear um painel de 1x1 m em 3D com uma resolução de 250 mícrons, são necessárias cerca de 120 horas.
As paredes foram roteadas em painéis de cerca de 1 x 2 m, que depois foram unidos. Após finalizados, esses painéis foram montados para formar salas completas. Em seguida, elas foram cortados em seções de formato irregular que podem ser transportadas para exposições e aparafusadas com encaixes invisíveis para exibição.
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Impressão 3D
As partes restantes da exposição foram impressas em 3D usando um sistema à base de resina. As malhas utilizadas para a impressão foram criadas no RealityScan com a maior resolução possível e, em seguida, reduzidas para o número ideal de polígonos para impressão sem perda de detalhes. Essas malhas foram então limpas e preparadas num programa externo antes de serem impressas na empresa. Os objetos completaram a exposição com os painéis impressos, roteados e elevados.
Impressão elástica
A preparação de uma mídia de impressão elástica foi uma resposta direta a uma necessidade prática. A impressora digital plana do Factum Arte pode sobrepor impressões com um registro perfeito, mas não consegue imprimir imagens detalhadas e focadas em superfícies irregulares.
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Uma mistura em camadas de três materiais diferentes foi desenvolvida e utilizada para a impressão: duas camadas finas de tinta a jato com base em gesso acrílico e um suporte acrílico elástico. A mistura foi aplicada em sete camadas sobre um molde de silicone com textura leve. O resultado foi um material ultrafino, flexível e um tanto elástico, adequado para impressão a jato de tinta com tintas pigmentadas.
As "peles" podem ser impressas em folhas de 1,5 metro de largura e até três metros de comprimento, minimizando o número de emendas na réplica final. Os revestimentos têm uma "vida útil" curta e devem ser aplicados no mesmo momento ao modelo impresso em 3D para garantir que se estiquem e se ajustem à superfície da maneira correta.
As "peles" podem ser impressas em folhas de 1,5 metro de largura e até três metros de comprimento, minimizando o número de emendas na réplica final. Os revestimentos têm uma "vida útil" curta e devem ser aplicados no mesmo momento ao modelo impresso em 3D para garantir que se estiquem e se ajustem à superfície da maneira correta.
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Exposição
Quando tudo ficou pronto, o projeto culminou numa exposição impressionante, que estreou no Antikenmuseum, em Basel, na Suíça. Um catálogo completo de artefatos, réplicas da tumba, conteúdo educativo e áreas interativas foram reunidos com o objetivo de educar os visitantes do museu não apenas sobre a tumba em si, mas também sobre sua redescoberta e o processo de criação das réplicas.
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Detalhes adicionais, incluindo painéis e artefatos no momento mantidos em museus em todo o mundo, foram digitalizados com cuidado e reunidos com a tumba. Esta é a primeira vez, desde sua redescoberta, que a tumba pode ser vista como uma exposição completa.
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Por fim, a tumba ilustra os significados por trás dos hieróglifos e artefatos rituais encontrados em toda a exposição. Imagine aprender sobre os antigos egípcios num ambiente como este, com artefatos que você pode tocar e manusear, muitas informações sobre a finalidade de cada item, o contexto da descoberta e extração por Belzoni, e tudo isso disponível a mais de 3 mil km de distância do local onde o túmulo repousa no Egito hoje.
Exposições como esta mostram o que é possível fazer quando se tem inspiração, conhecimento técnico e equipamentos à disposição.
Exposições como esta mostram o que é possível fazer quando se tem inspiração, conhecimento técnico e equipamentos à disposição.
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Sobre a Factum Foundation
A Factum Foundation for Digital Technology in Conservation é uma organização sem fins lucrativos fundada em 2009 em Madri. Ela trabalha em conjunto com sua empresa irmã, o Factum Arte, um workshop multidisciplinar em Madri dedicada à mediação digital na arte contemporânea e à produção de réplicas. A fundação foi criada para demonstrar a importância de documentar, monitorar, estudar, recriar e divulgar o patrimônio cultural mundial por meio do desenvolvimento rigoroso de técnicas de gravação e rematerialização de alta resolução. Para saber mais sobre seus esforços com a tumba de Seti I, consulte o artigo técnico da fundação The Sarcophagus of Seti I — Re-materialisation.
A Factum Foundation for Digital Technology in Conservation é uma organização sem fins lucrativos fundada em 2009 em Madri. Ela trabalha em conjunto com sua empresa irmã, o Factum Arte, um workshop multidisciplinar em Madri dedicada à mediação digital na arte contemporânea e à produção de réplicas. A fundação foi criada para demonstrar a importância de documentar, monitorar, estudar, recriar e divulgar o patrimônio cultural mundial por meio do desenvolvimento rigoroso de técnicas de gravação e rematerialização de alta resolução. Para saber mais sobre seus esforços com a tumba de Seti I, consulte o artigo técnico da fundação The Sarcophagus of Seti I — Re-materialisation.
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