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Arqueología Digital: Patrimonio Virtual

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En un mundo en constante evolución, la conservación del patrimonio cultural se ha convertido en un desafío creciente. La tecnología digital está revolucionando la forma en que descubrimos e interactuamos con nuestro legado, así como el modo en que lo conocemos y experimentamos. Nuestra empresa ofrece una amplia gama de servicios en el área del patrimonio virtual, adaptándose a las necesidades de cada proyecto, en observancia de la «London Charter» (2006) y los «Principios de Sevilla» (2011), un conjunto de directrices, reconocidas por ICOMOS (2017), sobre los procedimientos de aplicación de las nuevas tecnologías en el ámbito del patrimonio material. Se definen, entre otros, una serie de conceptos y objetivos que establecen principios de autenticidad, rigor histórico y transparencia científica, sujetos a programas de formación y evaluación para ofrecer soluciones de estudio, conservación, gestión y puesta en valor del patrimonio histórico y monumental.

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«La Arqueología Virtual 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». (Principios de Sevilla, 2011)

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¿Qué es el Patrimonio Virtual?

Este concepto es considerado correspondiente a «Arqueología Virtual» y equivalente a otros tópicos más generales como el anglicismo: «Digital Heritage» o el galicismo: «Patrimoine Numérique«. No existe unanimidad en el uso de la nomenclatura asociada al empleo de la tecnología digital aplicada a las humanidades y, bajo el auspicio de la enorme producción científica de los últimos años, un amplio debate semántico se abre camino en el sector de las Ciencias del Patrimonio. En Imago Reliquiae consideramos que si la Arqueología Virtual se refiere al procedimiento científico, el Patrimonio Virtual mejor podría hacer referencia al producto final (digital o material), fruto de esta aplicación metodológica a la creación de contenidos. No obstante, La realidad impone por convención un uso indiferente e indiscriminado de ambos conceptos como reflejo de una misma actividad.

Digitalización del Registro Arqueológico Resiliente

Nuestros servicios de virtualización del registro material arqueológico y monumental tienen como objetivo principal el análisis, conservación y revalorización del patrimonio a través de una serie de técnicas avanzadas entre las que destaca la metodología fotogramétrica. Sin embargo, éste no es el único procedimiento que posibilita la creación clones virtuales. La tecnología LIDAR y el escáner laser se han afianzado como eficaces alternativas de informatización de estructuras superficiales, mientras que el exponencial desarrollo de incontables modelos de inteligencia artificial propicia el advenimiento nuevos sistemas de detención y representación volumétrica por medio de redes neuronales como NeRF: Neural Radiance Fields.

El método de captura depende en gran medida del sujeto, y el objeto de la reproducción 3D, así como de las condiciones de acceso y el volumen de los datos que se precise documentar. La fotogrametría continúa siendo el procedimiento más versátil para la virtualización del patrimonio. Sin embargo, es importante reconocer sus limitaciones y considerar otras técnicas alternativas, y aún complementarias, cuando sea necesario.

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¿Qué es la Fotogrametría?

La fotogrametría es una técnica que consiste en la captura de imágenes de un elemento desde diferentes ángulos y perspectivas para obtener información tridimensional sobre la estructura geométrica y el color superficial de los objetos registrados. Esta metodología requiere una serie de habilidades técnicas y los conocimientos necesarios para realizar una documentación fotogramétrica de calidad que posibilite la implementación de algoritmos de procesamiento computacional avanzado por medio de software especializado. El análisis de las variaciones geométricas presentes en las imágenes en relación a referencias espaciales absolutas y relativas posibilita la creación de modelos 3D precisos y detallados, facilitando su visualización y estudio en diversos campos de aplicación.

Límites Metodológicos: Ventajas e Inconvenientes

La revolución digital de la última década ha favorecido la democratización de la tecnología fotogramétrica, gracias a su accesibilidad: al alcance de cualquier dispositivo capaz de realizar fotografías analógicas o digitales, siendo una técnica bastante asequible y económica en comparación al escáner láser. La enorme versatilidad de la fotogrametría es la más popular de sus ventajas, por ser aplicable a una amplia gama de objetos y superficies, incluidos aquellos con formas y texturas complejas, permitiendo la generación de clones digitales de alta precisión, especialmente cuando se utilizan imágenes de gran resolución y los más avanzados programas del mercado. Este aspecto concreto, el de la calidad de las texturas extraídas de los modelos virtualizados es un factor diferencial que aporta un valor añadido a esta técnica respecto a sus competidoras. Su creación se basa en las instantáneas realizadas en el presente, pero su procedimiento es aplicable a imágenes de archivo, realizadas en el pasado, siempre que tengan una buena resolución, escasas alteraciones y semejantes condiciones lumínicas. El proceso es escasamente invasivo con los elementos originales, lo que convierte este sistema en el más adecuado para la replicación de piezas en contextos museísticos.

La principales debilidades de esta técnica son derivadas de uno de sus puntos fuertes: su polivalencia, por no ser éste un método excesivamente específico o especializado, dedicado en exclusiva a esta tarea concreta. Sus limitaciones en la captura de datos dependen, como en fotografía, de la capacidad de captar los rebotes de luz en función de si las condiciones lumínicas son óptimas. Una iluminación deficiente dificulta que los detalles muy finos sean correctamente percibidos por la lente y por tanto mesurables en la triangulación durante la alineación de imágenes, la generación de nubes de puntos o mapas de profundidad. Esta circunstancia hace preferible que, cuando sea posible, las fotografías sean tomadas en entornos controlados de estudio. El problema en este caso es la necesidad de iluminar artificialmente grandes espacios cerrados y sombríos con alumbrado artificial. Una infraestructura de varios focos puede ser difícil de gestionar por lo que en exteriores es preferible aprovechar las situaciones meteorológica favorables de los espacios abiertos expuestos a luz natural. Las situaciones descritas pueden apremiar la complementariedad de la fotogrametría con otras técnicas de escaneo laser o LIDAR, como sucede en la dificultosa virtualización de objetos transparentes o reflectantes, que en fotogrametría exigen un procedimiento de polarización cruzada. La última de las desventajas de la fotogrametría es que requieren un postprocesado adicional para resolver posibles errores y optimizar su apariencia con el fin de garantizar sus prestaciones de visualización.

Entidades susceptibles de Digitalización 3D

• Personas y animales: La fotogrametría permite la creación de modelos 3D realistas de personas y otros seres vivos, como animales. Esta técnica puede ser útil en campos como la medicina, la biología, el arte o el entretenimiento, donde se requiere una representación tridimensional precisa de seres vivos. Si bien implica dificultades derivadas del movimiento de los sujetos que pueden obligar a usar una plataforma multicámara.
• Objetos y artefactos: La digitalización de objetos y artefactos mediante fotogrametría es fundamental en áreas como la arqueología, el patrimonio cultural y la industria. La técnica permite obtener modelos 3D precisos de objetos de diferentes tamaños, formas y materiales, facilitando su estudio, conservación y exposición.
• Entornos naturales y terrestres: La fotogrametría terrestre permite la digitalización de entornos naturales, como paisajes, bosques, ríos o formaciones geológicas. Estos modelos 3D pueden ser utilizados en proyectos de investigación, conservación ambiental, turismo o planificación territorial.
• Fotogrametría aérea y entornos a gran escala: La fotogrametría aérea, que implica la captura de imágenes desde aeronaves, drones o satélites, permite la digitalización de entornos a gran escala, como ciudades, regiones geográficas o zonas agrícolas. Los modelos 3D resultantes son esenciales en áreas como la cartografía, la gestión de recursos naturales, la planificación urbana y la monitorización del cambio climático.

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Aplicaciones Fotogramétricas en la preservación del Patrimonio

1. Conservación y restauración: La fotogrametría permite documentar el estado actual de un objeto o sitio patrimonial, proporcionando información valiosa para su conservación y restauración. Además, las reproducciones fotogramétricas pueden servir como respaldo en caso de daños o pérdida del objeto original, siendo especialmente valiosa en contextos arqueológicos donde la excavación estratigráfica supone la alteración del yacimiento.
2. Investigación y análisis: Los modelos tridimensionales obtenidos mediante fotogrametría facilitan el análisis y la investigación de objetos patrimoniales, permitiendo a los expertos estudiar detalles y características que podrían ser difíciles de apreciar mediante inspecciones visuales o fotografías convencionales.
3. Educación y divulgación: Las réplicas virtuales pueden ser utilizadas en exposiciones y museos, ofreciendo a los visitantes una experiencia interactiva y permitiendo el acceso a objetos que, de otro modo, podrían ser inaccesibles debido a su fragilidad o ubicación. Además, las reproducciones fotogramétricas pueden ser compartidas en línea, facilitando el acceso y la divulgación del patrimonio cultural a nivel mundial.

Otros Ámbitos de Aplicación

• Arquitectura y construcción: La fotogrametría se utiliza para obtener modelos 3D precisos de edificios y estructuras, lo que facilita la planificación, el diseño y la inspección en proyectos arquitectónicos y de construcción.
• Topografía y cartografía: La fotogrametría aérea y terrestre permite obtener información detallada sobre la topografía y la geografía de una región, generando mapas y modelos digitales del terreno.
• Medio ambiente y recursos naturales: La fotogrametría contribuye al monitoreo y análisis de fenómenos naturales como la erosión, la deforestación y el cambio climático, así como en la gestión de recursos naturales tales como la agricultura y la silvicultura.
• Industria y manufactura: La fotogrametría se emplea en la inspección y control de calidad de productos y componentes industriales, así como en la planificación y optimización de procesos de producción.
• Criminología y seguridad: La fotogrametría se aplica en la reconstrucción de escenas del crimen y accidentes, proporcionando modelos 3D detallados que pueden ser analizados por investigadores y expertos en seguridad.
• Entretenimiento y diseño: La fotogrametría se utiliza en la industria del cine, los videojuegos y la realidad virtual para la creación de modelos 3D realistas de objetos y escenarios, lo que mejora la experiencia visual y la inmersión en estos medios.

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Servicios de Fotogrametría

Capturamos imágenes y vídeos de alta calidad de sitios arqueológicos y objetos históricos, permitiendo una documentación detallada y accesible para su estudio y divulgación.

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Georreferenciación arqueológica.

Analizamos y registramos la ubicación espacial de sitios y objetos arqueológicos, facilitando la investigación y planificación de intervenciones futuras.

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Análisis de Integridad y Mutación Física.

Evaluamos el estado de conservación y posibles alteraciones en objetos y estructuras arqueológicas, ofreciendo soluciones para su preservación y restauración.

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Digitalización 4D y Optimización Virtual.

Integramos la dimensión temporal en la digitalización, permitiendo visualizar y analizar la evolución de los objetos y estructuras a lo largo del tiempo.

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Mediación, musealización y puesta en valor.

Ofrecemos soluciones para la presentación de objetos y sitios arqueológicos en museos y exposiciones, utilizando técnicas de museografía y mediación cultural.

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Anastilosis Digital del Patrimonio Perdido

La anastilosis digital permite recrear virtualmente elementos, estructuras y ciudades históricas a partir de fuentes arqueológicas y documentales. Entre nuestros servicios en este campo se encuentran:

Anastilosis y restauración virtual de elementos deteriorados.

Recreamos y restauramos digitalmente elementos y estructuras dañadas o desaparecidas, ofreciendo una visión más completa de su apariencia original.

Reconstrucción 3D de piezas, escenarios y ciudades históricas.

Utilizando técnicas de modelado 3D, recreamos virtualmente sitios y ciudades históricas, permitiendo una experiencia inmersiva y educativa para el público.

Mapas de escala de evidencia histórico/arqueológica

Elaboramos mapas que reflejan la distribución y densidad de hallazgos arqueológicos y fuentes históricas, facilitando la comprensión de la evolución del paisaje histórico y cultural.

Georreferenciación de mapas, planos e imágenes.

Incorporamos información geográfica en mapas, planos y fotografías históricas, permitiendo una mayor precisión en la investigación y análisis del patrimonio.

Cálculo de áreas de captación de recursos y explotación.

Analizamos el entorno de los sitios históricos para identificar áreas de captación de recursos naturales y áreas de explotación económica, proporcionando una visión más completa de la dinámica socioeconómica del pasado.

Creación de mapas de visibilidad y rutas de coste mínimo

Estudiamos la topografía y características del terreno para generar mapas de visibilidad y rutas de acceso óptimas, lo que facilita la planificación de intervenciones y el diseño de itinerarios turísticos y educativos.

Estrategias de integración, comparación y divulgación.

Desarrollamos estrategias efectivas para integrar y comparar datos arqueológicos y documentales, así como para la divulgación de resultados a través de medios digitales y presenciales.

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¿Por qué elegir nuestros servicios de Patrimonio Virtual?

La utilización de tecnologías innovadoras en el ámbito del patrimonio virtual aporta numerosos beneficios para la investigación, conservación y divulgación del patrimonio histórico y cultural. Algunas de las ventajas de nuestros servicios incluyen:

• Mayor precisión y detalle en la documentación y análisis de objetos y sitios arqueológicos.
• Facilita la conservación de los hallazgos, al reducir la necesidad de manipulación física.
• Promueve la accesibilidad y difusión del patrimonio a través de medios digitales, llegando a un público más amplio.
• Facilita la toma de decisiones en proyectos de restauración, intervención y planificación.

¿Cuál es nuestro ámbito de actuación territorial en 2023?

Imago Reliquiae presta servicio presencial, en toda Europa, y remoto, a nivel global, en todo el mundo. Nuestra red de puntos logísticos se despliegan desde Caravaca de la Cruz, Cehegín y Moratalla (Noroeste de la Región de Murcia, en España) hasta Bretaña (Francia).