Digitalización 3D del Retablo de la Capilla Marraja

from Cartagena Seman Santa 2018

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Semana Santa 2018 Cartagena Digitalización 3D del Retablo de la Capilla Marraja

Modelo 3D del retablo

La Capilla Marraja es considerada un lugar emblemático por todos los marrajos, donde se acogen diversos actos de culto de la cofradía y de sus agrupaciones. Representa una de las mayores joyas de la arquitectura religiosa de la ciudad de Cartagena. La capilla marraja está formada por una planta cuadrada, rematada por una cúpula barroca y, presidiendo su altar, un retablo también barroco finalizado a mediados del s. XVIII, el más antiguo representante de este estilo arquitectónico en la ciudad. Aunque existen ciertas investigaciones sobre su autoría, no obstante, ésta continúa desconocida.

La Capilla ha sido recientemente restaurada, entre los años 2015 y 2016, debido al desprendimiento de una de las pechinas de su cúpula. El incidente fue ocasionado principalmente por la falta de traba entre los muros de sustentación y el debilitamiento de los muros de carga (trasdós del retablo), que dio lugar a una importante obra de restauración estructural de la propia capilla, bajo dirección de D. Juan de Dios de la Hoz y ejecución de la empresa RESTAURALIA, así como a una restauración completa del propio retablo, llevada a cabo por el restaurador D. Enrique Barcala Bellod.

Debido a la importante obra de restauración que se llevó a cabo y el esfuerzo que supuso para la Cofradía Marraja realizarla, se decidió efectuar el encargo de la digitalización tridimensional del retablo barroco, pieza arquitectónica distinguida de su patrimonio. Este encargo se realizó principalmente con dos objetivos: primero, la creación de una documentación necesaria en la que basar cualquier posible intervención futura, y segundo, la difusión de su patrimonio a través de las plataformas digitales.

Con las nuevas tecnologías, la utilización y elección del método más adecuado para llevar a cabo una correcta digitalización tridimensional es fundamental y, como podrá verse a lo largo de este artículo, diferentes metodologías son perfectamente compatibles y hasta recomendables para mejorar tanto la precisión como su resultado. De hecho, la integración de la fotogrametría digital y el láser escáner terrestre proporcionan las mejores soluciones para obtener información tridimensional de este tipo de patrimonio, que por los procedimientos tradicionales sería prácticamente imposible realizar.

El flujo de trabajo que se ha llevado a cabo para esta digitalización consiste principalmente en dos fases perfectamente diferenciables: la de toma de datos y el post-proceso o tratamiento de dichos datos con la aplicación de la textura con un acabado fotorrealista.

La singularidad de la toma de datos de este retablo, se basa en la previsión y en la adecuación de su escaneado, buscando la forma óptima de evitar en lo máximo posible las zonas en sombra o huecos ocultos por el propio retablo, que impedirían el correcto escaneado láser. De esta forma, se decidió proceder a la toma de datos y procesamiento de los mismos de forma separada entre la parte arquitectónica del retablo, por un lado, y las cuatro esculturas que forman parte del mismo, por otro. Esto fue posible, gracias a la colaboración, el trabajo y la buena disposición, a la que nos tiene acostumbrado el grupo de Comisión de Iglesia de la Cofradía Marraja, quienes se encargaron de la bajada de las imágenes, su movimiento y colocación en un lugar adecuado para realizar el escaneado láser.

La toma de datos de la parte arquitectónica del retablo, llevada a cabo entre los días 26-30 de junio de 2017, comenzó con la realización de una base topográfica, en forma de cuadrilátero con cuatro estaciones y una quinta estación situada sobre una plataforma elevada a 1.4 m. de altura. Primeramente, se procedió a la orientación de la estación base, estableciendo un sistema de coordenadas XYZ (100; 200; 50), en el que basar el escaneado láser posterior. Seguidamente, se procedió al escaneado del retablo desde cada una de las estaciones, utilizando una multiestación Leica Nova MS50, con un total de cinco estaciones vinculadas mediante topografía clásica, obteniendo una nube de puntos con una densidad de 0.5 cm del retablo. En total fueron grabados 22 millones de puntos. Asimismo, se realizaron fotografías con la cámara integrada en el propio escáner láser y también se realizó una toma de datos fotográfica con cámara réflex Canon EOS 1100D, con un objetivo de 18-55 mm sobre trípode. Se utilizó el formato RAW para realizar el ajuste del balance de blancos con la carta de color Xrite ColorChecker, que permitiera una reproducción óptima del color, ya que, estas fotografías se utilizaron para la aplicación de la textura al modelo, como se explicará más adelante.

Para completar la toma de datos, se grabaron las coordenadas de 15 puntos topográficos de control

o de apoyo, visibles desde cada una de las estaciones, previa colocación de sus pre-señalizaciones en forma de dianas circulares de tamaños de 10 cm y 5 cm. Se colocaron principalmente en los interiores de las hornacinas y sobre las maderas, para evitar producir ningún daño sobre la superficie dorada del retablo.

Por otro lado, se procedió a escanear cada una de las cuatro imágenes por separado, realizando una base de cuatro estaciones alrededor de las mismas, utilizando las propias estaciones que se emplearon anteriormente con el retablo. Y se procedió a sus escaneados, con la singularidad de que la parte frontal de las caras de todas las esculturas se grabó con una densidad de puntos de 0.1 cm, mientras que el resto del cuerpo se grabó a 0.5 cm. Se tuvo en cuenta esta particularidad, debido a la cantidad de detalles de sus caras, y al hecho de que dos de las cuatro imágenes, portaban una corona con gran detalle.

La fase de post-proceso o tratamiento de los datos, comienza con la depuración de las nubes de puntos, hasta quedarnos con una nube de puntos adecuada. Posteriormente, se procede a la creación de una malla de triángulos de seis millones de polígonos para el retablo y aproximadamente cien mil polígonos para cada una de las esculturas.

Como se ha mencionado anteriormente, aunque se tuvo un especial cuidado en la toma de datos para evitar las zonas sombras sobre la parte arquitectónica. Sin embargo, esto no fue suficiente, encontrando un gran hueco, o falta de datos, en la parte exterior de la cúpula del camarín central, el cual, fue rellenado con los datos generados por el proceso fotogramétrico de las fotografías, y se procedió a la unión de ambos modelos, llevando a cabo la integración de dos modelos del mismo retablo obtenidos por procesos diferentes de modelación 3d, para completar su información y obtener la máxima calidad posible. De igual modo, se realizaron las mallas triangulares de las figuras escultóricas del retablo. Llegados a este punto, detectamos que el gran tamaño y el peso de las mallas triangulares, suponían un inconveniente a la hora de visualizarlas en las plataformas digitales. Por ello, se procedió a la realización del proceso denominado retopology. Esta técnica, surgida principalmente del mundo del entretenimiento y los videojuegos, busca la optimización de los modelos. Consiste principalmente en la disminución considerable del número de polígonos del modelo 3d, mediante la transformación de la mayoría de sus triángulos en cuadrados. Pasando en este caso, de una malla triangular de seis millones de polígonos a una malla cuadrangular de apenas unos cuatrocientos miles de polígonos, optimizando considerablemente el modelo.

Por último, los procedimientos anteriormente descritos y las consideraciones tomadas, proporcionan una considerable mejora en la relación entre el mallado y la aplicación del color. La construcción de las texturas de este retablo, se ha realizado mediante la técnica de fotogrametría digital automática, unida con los parámetros (u,v) aplicados en las diferentes partes en las que se ha dividido el modelo. Las imágenes tomadas en la toma de datos son orientadas en el software fotogramétrico específico y se procede a la incorporación de ciertos marcadores de control para establecer el mismo sistema de referencia utilizado en los datos del escáner láser. Finalmente, esto supone una mejora considerable en la construcción y la aplicación de la textura en los modelos de gran complejidad compositiva, integrando de nuevo, dos métodos diferentes de modelación 3d.

La Cofradía Marraja se trata de una de las cuatro Cofradías presentes en la ciudad de Cartagena, que lamentablemente, no poseen un lugar adecuado para la exposición diaria de su patrimonio, exceptuando algunas imágenes que se encuentran en sus lugares de culto. Sin embargo, la mayoría de su patrimonio escultórico no se puede apreciar, salvo únicamente un día al año.

Gracias a la digitalización 3d, este patrimonio podría ser fácilmente apreciado desde todas las casas y todos los días del año con la única necesidad de contar con una conexión a internet. La Cofradía Marraja se ha distinguido por ser una Cofradía pionera en muchos aspectos, demostrándolo una vez más, con la difusión virtual de su patrimonio y la digitalización tridimensional del retablo barroco de su capilla. Pocas Cofradías en España pueden decir que se encuentran actualizadas en las últimas tecnologías y pueden difundir su patrimonio de esta forma. Aunque estas tecnologías son novedosas, no debemos olvidar que son tecnologías que ya se encuentran presentes en nuestra sociedad. Por ello, la Cofradía Marraja debe continuar apoyando esta línea de difusión, digitalizando y divulgando su patrimonio, y lo más importante, haciéndolo accesible a toda la población. Es de agradecer e indudablemente de valorar, que la Cofradía Marraja se interese por la digitalización y la difusión virtual de su patrimonio.