LA IMPLEMENTACIÓN DEL MUSEO VIRTUAL DEL TAWANTINSUYU EN LA RED DE LOS MUSEOS DEL QHAPAQ ÑAN

El presente artículo trata sobre el proceso de Implementación del Museo Virtual del Tawantinsuyu en la red de museos del Qhapaq Ñan, el cual muestra el enfoque metodológico usado para la documentación tridimensional de bienes culturales muebles, basada en la fotogrametría digital de rango corto y el uso de los escáner de luz estructurada. Al inicio se menciona la procedencia de las colecciones y su ubicación actual, luego se hace una descripción de la metodología y técnicas llevadas a cabo durante los trabajos de digitalización de los bienes, dando algunos alcances del proceso que se viene llevando a cabo. Finalmente, se hace una discusión y se cita las referencias bibliográficas usadas durante los trabajos que se realizan actualmente.

Instrucción

En los últimos años se ha avanzado en el campo de la arqueología virtual 1 y en la incorporación de las nuevas tecnologías de la información y comunicación (TIC) a la investigación, conservación, revalorización y difusión del Patrimonio Cultural. Para realizar este trabajo se han utilizado técnicas como la fotogrametría digital, los escáner láser y de luz estructurada, entre otras, con las cuales se realiza el registro y documentación tridimensional de piezas arqueológicas e histórico-artísticas, así como de yacimientos arqueológicos en distintos lugares del mundo.

La creación del Museo del Tawantinsuyu fue una iniciativa que nació al constatar que es necesario disponer de un espacio físico y/o virtual, donde se congregue en un solo discurso lo que representa la experiencia de nuestros pueblos en la construcción de un destino común; en ese sentido, es necesario difundir los más logrados saberes, instrumentos, herramientas y conocimientos científicos de nuestros antepasados para empoderar y consolidar la imagen que deben tener las futuras generaciones sobre esta etapa de nuestra historia.

Por este motivo, se ha comenzado con la digitalización de los bienes integrantes del guion museográfico de una de las colecciones más emblemáticas para exhibirlas de manera interactiva en una plataforma online gratuita. Esto servirá para difundir de manera virtual el abundante material cultural con el que cuenta la DDC-Cusco, por esa razón se han considerado diversas acciones de vital importancia en el logro de estos objetivos propuestos.

1 Arqueología Virtual según los Principios de Sevilla (2011) es «la disciplina científica que tiene por objeto la investigación y el desarrollo de formas de aplicación de la visualización asistida por ordenador a la gestión integral del patrimonio arqueológico».

La colección de piezas seleccionadas para integrar del guion museográfico del Museo del Tawantinsuyu han sido extraídas de las diferentes intervenciones arqueológicas realizadas durante las últimas décadas en la región del Cusco. Estas se encuentran bajo custodia de la Dirección Desconcentrada de Cultura de Cusco, mediante la Coordinación de Calificación de Intervenciones Arqueológicas (CCIA) a través del Gabinete de Elementos Muestrales y Colecciones los que a su vez pertenecen al Área Funcional de Patrimonio Arqueológico (AFPA), y están resguardadas en los depósitos del local principal de la DDC-Cusco (Maruri–Kusikancha).

Descripción de la metodología

Después de revisar los principios de la fotogrametría digital y los escáneres de luz estructurada, así como los ejemplos de su aplicación en el registro 3D de material cultural mueble en diferentes partes del mundo, vimos la necesidad de plantear una propuesta de enfoque metodológico. En ese sentido, se planea desarrollar protocolos prácticos de registro 3D y documentación digital de bienes culturales muebles. A continuación se desarrollan las fases de trabajo y recomendaciones para cada caso.

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Fase del registro fotogramétrico

Proceso de registro fotogramétrico

Flujo de trabajo del procesamiento por fotogrametría

En el caso de la fotogrametría digital de objeto cercano, el cual es un ensamble de fotografías digitales que permite obtener la geometría precisa de un objeto en todas direcciones, necesitamos considerar algunos puntos importantes dentro de la planificación, antes de tomar las fotografías. A continuación se mencionarán estos detalles:

• El primer punto a tomar en cuenta son las condiciones de luz, puesto que es necesario que la pieza esté en un ambiente con luz homogénea, difusa y controlada; para lo que se recomienda, según sea el caso, utilizar una caja de luz y un par de lámparas que servirán para realizar una correcta iluminación.

• Seguidamente, es necesario montar la cámara digital sobre un trípode para que esté fija y las fotografías no salgan movidas.

• El número de fotografías deberá ser elevado, dependiendo del tamaño de la pieza y detalles que se quieran conseguir con el trabajo. Se tiene que llevar un buen control de la cantidad, para ello se recomienda tener la pieza sobre una tornamesa (torno) con la intención de girarla con precisión y cambiar de posición después de cada ronda, de tal manera que se registren todas las partes.

Nota: Si las luces fueron bien colocadas y se tomaron la mayor cantidad de fotografías posibles, el programa de restitución fotogramétrica elaborará sin problemas el modelo en tres dimensiones, pero aun así se necesitará retocar y corregir detalles, así como referenciar el modelo a una escala natural, para lo cual se hace mediciones y se coloca puntos de control, logrando una precisión milimétrica para resaltar características específicas de las piezas. De esta forma, se aprovecha el potencial de la tercera dimensión para obtener información adicional, tanto para análisis geométricos, como para la conservación y/o restauración, entre otros. (Dueñas García, 2014, pp. 60-63)

Para el caso de los escáneres de luz estructurada se plantea un protocolo de escaneo, tomando en cuenta el movimiento que va a seguir el escáner, así como los planos que deseamos obtener. Es del modelo 3D como el rellenado de pequeños agujeros y alisado

necesario controlar la posición del bien y del escanear; además de la distancia y la inclinación, controlar estas variables nos permitirá realizar un escaneado más eficaz (Serrano Ramos, Esquivel, & Benavides López, 2014). Los pasos que consideramos importantes son los siguientes:

• Escaneo de los diferentes planos de los elementos a escanear, para lo cual se necesitarán zonas que se solapen. Los ficheros retoma de datos, como el procesamiento de los datos se puede hacer

sultantes estarán formados por una nube de puntos, que suelen incluir información referente al lugar de escaneo. Por este motivo, hay que realizar una limpieza del ruido para eliminar todos aquellos puntos que no tienen relación con el elemento escaneado.

• Alineación de los distintos de puntos comunes para ir uniendo los distintos planos escaneados, ya que el software del escáner semodelo y los compara para obtener información relativa de cada uno de ellos, optimizándose automáticamente el modelo 3D.

• Luego de la alineación se hace la fusión. Para ello se creará un único modelo poligonal en 3D a partir de los escaneos procesados y alineados previamente, el cual se podrá configurar la resolución/ tamaño de la triangulación de la cuadrícula en milímetros. Una vez completada la fusión, es conveniente comprobar posibles defectos de superficies sobrantes.

• Luego se realiza la exportación del modelo digital en diferentes formatos tales como: ply, obj, wrl, stl, asc y aop; que pueden ser utilizados en diferentes softwares y dispositivos online. Cabe indicar, que en el caso de los escáneres de luz estructurada, tanto la lecciona un conjunto de puntos geométricamente únicos de cada

en tiempo real, lo cual ayuda a realizar detalladamente los barridos y repetirlos, según la complejidad del objeto escaneado.

Flujo de trabajo durante el procesamiento del escaneo por luz estructurada

b) Fase de gabinete (procesamiento y optimización de los modelos)

La segunda parte del proceso fotogramétrico es la fase de gabinete. Durante esta etapa se hará el procesamiento de datos y obtención de modelos tridimensionales, en este caso se utilizará principalmente Agisoft Metashape Pro y algunos otros softwares libres, para la manipulación, retoque y análisis de los modelos tridimensionales. Seguidamente, se presentará de forma resumida los pasos a seguir durante esta fase.

Durante el procesado del software se logrará reconstruir la geometría de la superficie u objeto, de la cual se obtiene un modelo tridimensional de carácter métrico. Por ese motivo, las imágenes se tienen que organizar en un mismo espacio de trabajo. Acontinuación, se resume el procedimiento:

• Se hace la alineación de las fotografías y mediante el cálculo de algoritmos, el programa encuentra la posición de las cámaras y la orientación de cada fotografía para construir una nube de puntos de baja densidad.

• Se crean los marcadores o puntos de control, especificando manualmente sus ubicaciones dentro de la escena, con el fin de optimizar el modelo. Se fijan los parámetros finales de orientación de la cámara y escala, para georreferenciar, minimizando los errores y deformaciones con el objetivo de mejorar las precisiones a la hora de realizar mediciones posteriores.

• Luego se genera la nube de puntos densa. En esta parte, el programa calcula, a partir de la posición de las cámaras y de las imágenes de origen, una nube de puntos densa. Finalmente, en este punto se hace la construcción del mesh y textura, el programa calcula y genera una malla poligonal 3D para así representar de forma texturizada la geometría del modelo.

Este software ofrece la posibilidad de exportar nubes de puntos, datos de calibración mallas, ortofotos y modelos digitales de elevación en múltiples formatos (Salazar, Rueda Suspichiatti, Sanchez Rossi, & Barba, 2015, p. 5-8).

Asimismo, la segunda fase en gabinete también involucra la creación de material multimedia adicional (animaciones, videos didácticos, presentaciones holográficas, etc.). A partir de los modelos 3D, obtenidos previamente tanto por fotogrametría digital, como por escaneado de luz estructurada, los modelos pasan por un proceso de optimización denominado retopología, haciéndose el decimado de las mallas y remapeado de las texturas.

Discusión

La Implementación del Museo Virtual del Tawantinsuyu no solo tiene como intención hacer la documentación y registro 3D de las colecciones más relevantes de bienes culturales que tiene en custodia la DDC-Cusco, sino la de mostrar de manera interactiva el guion museográfico y los modelos obtenidos con información adicional a través de web. La propuesta de digitalización está basada en un enfoque metodológico que usa la fotogrametría digital de rango corto y los escáner de luz estructurada, para así, presentar el tema de forma sistemática, organizada y objetiva.

Uno de los motivos por lo que consideramos importante el desarrollo de este tipo de proyecto, es el uso de protocolos durante el registro 3D y virtualización de patrimonio cultural, partiendo por tener clara la metodología para la sistematización del registro y documentación de bienes culturales; de esta forma, se justifica su utilidad metodológica y aplicación práctica.

Finalmente, los diferentes tipos de archivos que se producen con estas técnicas no son perecederos, es así que pueden ser almacenados y compartidos con facilidad por muchos medios como el internet. Esto genera bases de datos de modelos digitalizados y abre la posibilidad de crear repositorios y museos virtuales más complejos, donde la información del material cultural sea de acceso al público, esto al final hace que los temas relacionados con la difusión del patrimonio cultural, sean más eficaces y lleguen a más gente.

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Serrano Ramos, A., Esquivel, J., & Benavides López, J. (2014). Una aplicación del escáner de luz estructurada y low range en las Venus de la Villa de Salar.

Congreso Internacional «Terra Sigillata Hispánica. 50 años de investigaciones». Granada.