registro arqueologico en 3d mediante fotogrametria de rango corto

8/20/2019 Registro Arqueologico en 3D Mediante fotogrametria de rango corto

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Universidad Autónoma de San Luis Potosí

Facultad de Ciencias sociales y Humanidades

Registro arqueológico en 3D mediante la

fotogrametría de rango corto

TESIS PROFESIONALPara obtener el título de

Licenciado en Arqueología Presenta:

Manuel de Jesús Dueñas GarcíaDirector de Tesis: Dr. Miguel A. Nicolás Caretta

Asesores: Dr. Niklas Schulze

Dr. Peter C. KroefgesNoviembre de 2014


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A mi familia, lo logramos.


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Para la realización de este trabajo conté con el apoyo de muchas personas sin las quesimplemente hubiera sido imposible su conclusión.

Quisiera comenzar por agradecerles a todos los profesores que me impartieron clasesdurante la carrera, ya que mi formación profesional como arqueólogo comenzó con ellos.

A la Coordinación, luego Escuela, ahora Facultad de Ciencias Sociales yHumanidades, cuyas aulas, jardines y salones son contenedores de incontables recuerdos yexperiencias.

Gracias al Dr. Nicolás Caretta, que desde el primer día de clases me dio su voto de

confianza y respaldo para todas las actividades que he desempeñado académicamente.

Gracias al Dr. Niklas Schulze por estar tan cerca del progreso y desarrollo de estetrabajo. Gracias por sus correcciones, sugerencias y horas de fructíferas discusiones que ledieron forma a esta investigación, de verdad muchas gracias.

Muchas gracias al Dr. Peter, cuya influencia y enseñanzas en los laboratorios de SIGse dejan sentir por toda esta tesis. “No hay nada que no se pueda estudiar mediante SIG”,

Peter Kroefges 2012, comunicación personal.

Un agradecimiento profundo a la Arqueologa Ana Maria Pelz Marin, encargada de lasección de Arqueología del Centro INAH-Aguascalientes, quien siempre se ha mostradoaccesible para revisar y apollar cuanto proyecto le he puesto en la mesa de trabajo. Muchosde los ejemplos expuestos son de sitios arqueológicos en este estado

Gracias al director del Museo de Bornholm, Dinamarca, el Dr. Finn Ole Nielsen, pordarme acceso a la bodega del museo para registrar cualquier material que me ayudará en mi

tesis, y por permitirnos participar en sus proyectos registrando mediante esta técnicacontextos, petrograbados y castillos.

De igual manera, quisiera extenderle un agradecimiento profundo a la MaestraEugenia Fernández-Villanueva Medina por su entusiasmo para poner en práctica los prototipos y experimentos de este proyecto, siempre creyendo que ya es necesaria la


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modernización del quehacer arqueológico mexicano.

Gracias al Dr. Guillermo Acosta Ochoa, investigador del Instituto de InvestigacionesAntropológicas de la UNAM, por tan valiosos consejos y por permitirme observar un día de

su proyecto. El conocimiento adquirido fue inmenso en tan poco tiempo.

De manera muy especial, quisiera agradecerle a la familia Aguilar Martínez, potosinade corazón, a quienes siempre les tendré un especial aprecio por rescatarme en la época másdifícil de mi carrera. Muchísimas gracias.

Finalmente, gracias por acompañarme en el viaje de la vida; todo mi amor para ti,Miriam.


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Prólogo

Esta investigación trata sobre una técnica relativamente nueva: La fotogrametría de rangocorto. Esta técnica permite elaborar representaciones tridimensionales a partir de unas cuantas

fotografías.

La fotogrametría no es nueva, ciertamente, comenzó casi a la par que la fotografíamisma; su uso se extendió desde que se pudieron montar cámaras fotográficas en aeronavesy constituyo una herramienta importante para la arqueología también desde sus labores.

Con la revolución informática de finales del siglo XX y principios del XXI, lafotogrametría fue desarrollando una automatización en su implementación que culminaría enel año 2009, cuando aparecieron los primeros productos comerciales de software capaz derealizar restituciones ortofotográficas casi de manera automática.

Cinco años después, el desarrollo de esta técnica continúa a la par que aparecencomputadoras con más capacidades de procesamiento. Sin embargo, no pasa lo mismo conlas metodologías que implementan esta técnica en arqueología.

Para la realización de esta tesis, la mayoría de la bibliografía que se consultó provienede artículos de revistas que tienen una versión electrónica, o inclusive de páginas en internet

principalmente porque aún está en discusión por parte de los especialistas muchos puntossobre esta técnica, y existen pocos trabajos que explican a detalle cómo la aplicaron.

Es por eso que esta investigación se centra en la técnica, cómo medio para registrartopográficamente lo que es de interés en arqueología, presentando ejemplos de fenómenosarqueológicos y los objetivos que persigue su registro.


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Prologo

Contenido1. Introducción .................................................................................................................................. 6

2. La documentación de información arqueológica ......................................................................... 122.1 Trabajo en campo: La prospección y su registro ................................................................. 14

2.2 Trabajo en campo: La excavación y su registro ................................................................... 18

2.3 Laboratorio de Arqueología y su registro ........................................................................... 21

3. Nuevas tecnologías 3D en la Arqueología .................................................................................... 24

3.1 Escáneres laser ................................................................................................................... 26

3.2 Escáneres basados en luz estructurada ............................................................................... 28

3.3 Fotogrametría de rango corto ............................................................................................. 30

4. Fotogrametría para el registro arqueológico 3D: Una propuesta de sistematización. .................. 36

4.1 Obtención de las imágenes ................................................................................................. 38

4.2 Procesamiento de los datos ................................................................................................ 39

4.3 Registro de la prospección 3D............................................................................................. 41

4.3.1 Restos Arquitectónicos ............................................................................................... 44

4.3.2 Prospección de Manifestaciones Grafico-Rupestres .................................................. 50

4.3.3 Percepción remota con Drones................................................................................... 54

4.3 Registro de la excavación 3D .............................................................................................. 55

4.4 Piezas arqueológicas ........................................................................................................... 60

5. Aplicaciones de los modelos 3D ....................................................................................................... 645.1 Documentación gráfica 3D ................................................................................................. 65

5.2 Reconstrucciones ................................................................................................................ 67

5.3 Análisis geométricos y morfológicos. .................................................................................. 68

5.4 Restauración y conservación............................................................................................... 71

6. Conclusiones .................................................................................................................................... 73

6.1 ¿Dónde nos encontramos? ................................................................................................. 74

6.2 Limitaciones ........................................................................................................................ 75

6.3 El futuro de esta técnica ..................................................................................................... 776.4 y… en México, ¿qué pasa? .................................................................................................. 79

Bibliografía ...................................................................................................................................... 82


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1. Introducción as tecnologías digitales han producido un impacto en nuestra sociedad que debeser considerado como un hito histórico y la arqueología, como muchas otras

disciplinas que tratan al patrimonio cultural, se ha visto influenciada fuertemente por esta revolución. La introducción de instrumentos automáticos para la colecta de datos y para el manejo de información arqueológica ha cambiado la manera en que los arqueólogosnos aproximamos, percibimos y comunicamos la cultura material.

Ahora, con las llamadasnuevas tecnologías para el registro en 3D se puedendocumentar tanto objetos, excavaciones o recorridos de prospección, capturando sus tresdimensiones de tal manera que se pueden obtener reproducciones con una rapidez y

precisión nunca antes alcanzadas.

Medidas, registro y documentación son aspectos muy importantes en la arqueología, puesto que es una de las ciencias donde la materia que sustenta las investigaciones esmuchas veces destruida durante los procesos de trabajo normales, haciendo de lasanotaciones, esquemas y dibujos la única evidencia existente de estos trabajos. Tal es suimportancia en casi todos los proyectos arqueológicos, que la mayor parte del tiempo detrabajo se gasta en tomar medidas, dibujar planos, hacer notas y tomar fotos.

Esta documentación está necesariamente sometida a un rigor de veracidad y precision, ya que es a partir de ella que se construyen ideas, comparaciones einterpretaciones de las sociedades pretéritas. No obstante esta importancia crucial, elregistro de materiales arqueológicos se ve mermado por las condiciones en las que esrealizado y su calidad está sujeta a la habilidad, orden y limpieza de quien registra y tambiéna la calidad de los instrumentos con los que es elaborado.

A lo largo del desarrollo de la arqueología como disciplina científica, losinvestigadores han buscado mejorar las técnicas que permitan el registro satisfactorio de loque observamos en campo y laboratorio. La introducción de las computadoras personalesen las labores de documentación ayudó a estandarizar y agilizar muchos de los formatos enlos que eran presentados los hallazgos arqueológicos. Los textos y los dibujos, seguidos porlas técnicas de percepción remota, y la homogeneización de los mapas y esquemas

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elaborados en computadora, permitieron elaborar y visualizar los objetos, contextos yregiones de una mejor manera y con la introducción del diseño gráfico en 3D, lascomputadoras se volvieron aliadas contundentes en las campañas de difusión y divulgacióndel conocimiento arqueológico.

En este último campo, podemos hablar de dos tipos de representaciones 3D en laarqueología. Uno es aquel que se elabora en software de diseño a partir de los datosgeométricos obtenidos en campo o laboratorio al cual podemos llamarreconstrucción 3D .El otro tipo de representación tridimensional es aquel que se obtiene directamente deinformación obtenida en campo a través de algún sensor remoto, captando una imageninstantánea del contexto al momento de la intervención arqueológica, o de registrar elobjeto, obteniendo unregistro en 3D (Ilustración 1).

Una de las herramientas para obtener registros en 3D insitu esla fotogrametría derango corto . Esta técnica semi-automática permite la construcción de un modelo 3D a partirde un grupo de fotografías. Mediante el uso de software especializado, se detecta la posiciónde pares de fotografías y de la cámara que las tomó, alinea los puntos idénticos que detectaentre ellos, construye la geometría y texturiza el modelo. De esta manera se obtiene la precisa representación tridimensional de aquello que se haya fotografiado.

Ilustración 1

Diferencia entre una reconstrucción 3D y registro 3D. El primero se modela dentro de un software de diseño a partir de lasmedidas y datos extraídos en campo, el segundo se obtiene mediante alguna tecnología de captura de datos 3D en campo olaboratorio obteniendo la representación en tres dimensiones de la geometría de algún objeto al momento de realizar elregistro. Pirámide de Tikal. Ilustraciones tomadas de CyArk http://archive.cyark.org/tikal-intro.


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La generación de información 3D desde un video o una serie de fotografías ha producido un boom de investigaciones en los últimos 10 años proveniente de lascomunidades relacionadas con el diseño gráfico que propiciaron la creación de múltiplesherramientas que en un inicio fueron solo prototipos en laboratorios y que ahora están alalcance del público en general. Son estas herramientas las que se adaptan particularmente bien a los flujos de trabajo arqueológicos, ya que es una técnica cuyo gasto más significativoestá representado por la adquisición de una cámara fotográfica de buena resolución, o un buen smartphone y una computadora que no requiere ser de lo más sofisticado del mercado.

Ahora se puede encontrar en internet una variedad de programas gratuitos que norequieren de un conocimiento amplio de fotogrametría, y tampoco de computación, paraobtener resultados satisfactorios con mucha precisión y que solo en ocasiones pueden sersuperados por técnicas que utilizan laser para la elaboración de los modelos, pero cuyoscostos alejan su aplicabilidad de los proyectos con presupuestos más modestos.

Sin embargo, la fotogrametría de rango corto no carece de detalles que hay que tomaren cuenta para su aplicación eficaz. Para evitar molestos errores se tiene que tener cuidadocon la cantidad de luz a la que es expuesto el objeto a modelar, ya que para el correcto usode esta técnica es necesario contar con alta iluminación difusa además de evitar llevarla acabo en lugares muy oscuros o excesivamente iluminados. Pero lo más importante, losmodelos no son un fin, sino un medio.

Es en su aplicabilidad donde reside su mayor potencial y esto no hay que perderlo devista. La primera de estas aplicaciones, y la más explotada ahora que se está comenzando ageneralizar la técnica, es la conservación y difusión del patrimonio (Bruno 2009, Pozzi2009, Rüther 2009, Kuzminsky 2012) puesto que la digitalización del patrimonio ya teníafuertes impulsos al final del siglo XX. En conjunto con las técnicas de animación, ladigitalización de la geometría de los objetos permite elaborar ilustraciones o videos(renders ) y paseos virtuales que promueven y ayudan a la conservación del patrimonio.Pero esta no es su única aplicación.

Como técnica que permite la rápida documentación de restos, nos puede ser de granutilidad en las investigaciones arqueológicas, puesto que nos permite obtener las tres


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dimensiones de los objetos de manera rápida y precisa. Si el registro gráfico es rápido y decalidad, las investigaciones pueden volverse más ambiciosas, plantearse objetivos máscomplejos, obtener más datos y mayor variedad de estos, obtener muestras más grandes yasí comprender mejor el pasado que se nos revela a través de las investigaciones,salvaguardando de manera más eficiente el patrimonio cultural.

Más aun, conservar la geometría de los objetos digitalmente nos permite utilizar otrasherramientas para realizar estudios y análisis como mediciones, comparaciones entrecolecciones digitales, simulación y restauración.

La principal ventaja del software fotogramétrico es la generación de contenido 3Dsin la necesidad de hardware costoso (como por ejemplo escáneres laser). No obstante, las

aplicaciones de estos datos en el quehacer arqueológico aún no disponen de una ampliadifusión. Por un lado, esto es debido a que no se tiene la certeza de su precisión. Por otro,el escepticismo proviene de la noción de que la implementación de esta técnica requierecontar con conocimiento especializado, por lo menos en el uso de las computadoras, parala elaboración de estos modelos.

Combinando la información obtenida mediante la reconstrucción 3D con lossistemas de información geográfica, herramientas de diseño, y de video se pueden realizar

análisis espacio-temporales de manera muy intuitiva. Más aun, la posibilidad de tenerimágenes y capturas desde cualquier punto de vista arbitrario incrementa la cantidad deinformación del objeto, lo que podría en un futuro inmediato convertirse en ladocumentación estándar para las excavaciones y recorridos en superficie.

A pesar de las ventajas de los registros en 3D, su uso sistemático para ladocumentación y conservación de sitios y objetos arqueológicos aún no está bienestablecido. Según Remondino y Campana (2007), esto se debe, primero, al alto costo para

la adquisición de modelos 3D; segundo, a las dificultades para obtener buenos modelos3D; tercero, la consideración de que es un proceso opcional para la interpretación, muchosarqueólogos aún consideran al dibujo y la foto como la mejor opción; Y cuarto, la dificultad para integrar los datos 3D con datos de otra naturaleza, como por ejemplo las propiedadesdel suelo (Lerma, 2010:500).


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Es por eso que el objetivo que este trabajo se ha propuesto alcanzar es

corroborar que los modelos 3D elaborados a partir de la fotogrametría de rango corto

son una herramienta confiable y sencilla para la documentación, investigación y

presentación de información arqueológica.

Para poder alcanzar el objetivo, es necesario hacer lo siguiente:

1. Explicar cómo es la documentación arqueológica tradicional, suscaracterísticas, las necesidades que cubre y sus formatos.

2. Explicar las técnicas de registro 3D que existen actualmente , y compararentre ellas sus características.

3. Presentar opciones para la producción de modelos 3D mediante la

fotogrametría de rango corto, considerando los siguientes momentos deltrabajo arqueológico: Prospección, excavación, y dibujo arqueológico en

laboratorio.

4. Presentar las posibilidades de uso que los modelos 3D tienen como

documentación del patrimonio.

Documentar gráficamente en arqueología ha sido la tarea de lo que bien podría serconsiderada una subdiciplina de la arqueología: el dibujo arqueológico. Entender la

importancia del dibujo arqueológico como herramienta científica es entender por qué laarqueología y sus metodologías son científicas.

El objetivo de la arqueología es estudiar la historia y comportamiento humano através de la cultura material, o mejor dicho, de los restos materiales de las culturas. Estoimplica primordialmente colocar en el espacio y en el tiempo esos restos materiales, paradespués comprender el significado social que poseen. En ese sentido, la prospección yexcavación arqueológica tienen en un primer momento el objetivo de identificar y registrartopográficamente esos restos materiales, ubicarlos en el espacio y después, en el caso de laexcavación, reconstruir la secuencia estratigráfica y ordenarlos en el tiempo.

Lo anterior implica que el dibujo arqueológico forma parte intrínseca del procesotécnico de la arqueología, y que la evolución de ambas corre paralela. Suelen decirnos enlas aulas que la disciplina arqueológica ha evolucionado de dedicarse a la colección, a


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dedicarse a la descripción de objetos, para actualmente dedicarse a su análisis einterpretación. No obstante que el dibujo refleja este proceso, también su evolución ha sidosemejante a otras disciplinas de más largo recorrido que la arqueología, como la historia delArte o la Historia de la Arquitectura, interesados también en el estudio de los objetos y delos edificios y por consiguiente en su representación.

El dibujo en la disciplina arqueológica comenzó siendo realizado por dibujantesespecializados. El arqueólogo sólo se responsabilizaba directamente de la dirección del proceso y de la interpretación. En cambio, hoy es una norma que el arqueólogo sea quiendibuje puesto que su injerencia en el proceso determina la utilidad de las ilustraciones. Estoes requerido ya que el dibujo arqueológico es útil a la arqueología por ser más científicoque documental, y más documental que artístico, “El dibujo arqueológico no es una imagen

más o menos realista de la realidad, sino una representación más o menos realista de larealidad interpretada en sus componentes y en las relaciones entre los mismos” (Carandini2010:116).

Se hace necesario entonces que, antes de hablar de fotogrametría y modelos 3D,señalemos a qué nos referiremos cuando hablamos de registro arqueológico y cómo esque se ha ilustrado a lo largo del tiempo. Ambos puntos serán tocados en el siguientecapítulo.


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2. La documentación de información arqueológica l registro arqueológico no es la vasija de diez mil años de antigüedad, tampocolos restos arquitectónicos de un castillo o los fitolitos atrapados en los

instrumentos de molienda. El registro arqueológico es el dibujo, descripción yclasificación de la vasija, es el plano y maqueta del castillo y el resultado de

los análisis químicos hechos en laboratorio para identificar las especies vegetales a las que pertenecen esos fitolitos. Es decir, es producto del arqueólogo, de sus análisis einterpretaciones; es un sinónimo de documentación y está compuesto por todas aquellasimágenes, fotos, dibujos, descripciones, resultados de análisis expresados en tablas ygraficas que muestran a los hallazgos arqueológicos, sus propiedades y los datosrecuperados mediante la observación del investigador de una manera sintetizada, con elobjetivo de contrastar hipótesis e ideas, así como de ilustrar los hallazgos y difundirlos.

De entre los diferentes tipos de documentación que existen, la ilustraciónarqueológica es el objeto de explicación en este capítulo. No hondaremos mucho en las propiedades de las ilustraciones puesto que por sí misma, la comunicación visual poseecomplejidades que escapan a los objetivos particulares de esta tesis. No obstante, en esteterreno es necesario puntualizar que la ilustración de carácter científico se encuentra dentrode la comunicación didáctica y no solo complementa, refuerza o aclara el contenido demensajes escritos, cuando no los crea ella misma, sino que también la imagen sintetiza yconcreta ideas mostrando de una sola vez un todo, en ocasiones muy complicado, queexigiera una amplia explicación en palabras. Esto no quiere decir que aumente o disminuyalos méritos literarios de un texto, más bien juntos y con coherencia son un medio decomunicación eficaz, un mensajebi-media.

Para comunicar a la comunidad académica los hallazgos y las interpretacionesderivadas de estos es necesario que quede bien establecida la buena documentación, pero¿Y cómo es que un hallazgo arqueológico está bien documentado?

La respuesta está íntimamente ligada con el propósito de la arqueología, lo cualvuelve la pregunta compleja y amplia. La arqueología es una rama de la antropología, y comotal, su estudio se enfoca en el hombre, como especie y como ente cultural. En arqueología sehabla de los restos materiales producto de la actividad humana, de su conducta, de su

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desarrollo en sociedad y de su relación con otras sociedades a través del tiempo, y delespacio.

El principal objeto de estudio arqueológico es elcontexto arqueológico 1. La

información recuperada mediante los procesos que describiremos más a detalle a lo largode este capítulo, suele denominársele comoevidencia , o más comúnmente,datosarqueológicos . Estos datos son las unidades más simples de conocimiento empírico enarqueología y constituyen el fundamento del área empírica dentro de una posición teórica(Gándara 1994:97). Los datos nunca sustituyen una teoría, o incluso una hipótesis, puestoque los datos jamás son “autoevidentes”. Es co mo menciona Manuel Gándara:

“La teoría podrá ser ciega sin datos, y los datos mudos sin teoría, pero lo cierto es

que sin tener clara primero la teoría, los datos corren el riesgo de ser irrelevantes” (Gándara1994:97).

Para documentar estos datos, la arqueología se vale de muchas otras disciplinas y hayque considerarlas cuando se habla del registro arqueológico. Por ejemplo, de la geografía ycartografía utilizamos los mapas temáticos, o de la biología los dibujos de secciones; es decir,la arqueología toma de ciencias con trayectoria más larga muchos de sus productos gráficos.

La principal actividad arqueológica es la detección y obtención de objetos del pasadoy estos pueden ser de cualquier tipo, pero al igual que cualquier ilustración científica, lailustración arqueológica se sustenta en criterios de objetividad, fidelidad y claridad puestoque en muchas ocasiones es el único registro de los objetos con los que cuenta un arqueólogo,y del grado de objetividad y fidelidad de estos dependen las deducciones, el análisis y losresultados de la investigación.

Dependiendo del objeto y del objetivo, los arqueólogos pueden ilustrar

esquemáticamente materiales (cerámica, lítica, hueso, etc.), objetos bidimensionales(códices, glifos, pintura mural, pintura rupestre, etc.), y objetos inmuebles (Estelas,

1 Contexto arqueológico es un término cuya definición según Schiffer (1990), tiene que ver con losmateriales que han pasado por un sistema cultural y que ahora son objeto de investigación de losarqueólogos, en contraposición al contexto sistémico que se refiere a la condición de un elemento que estáparticipando en un sistema conductual.


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esculturas, arquitectura). Son dibujos esquemáticos porque se ilustran a diferentes niveles deabstracción, sin embargo algunos alcanzan niveles de realismo muy altos. No así con losmapas, o dibujos estratigráficos que son meramente abstractos (Ilustración 2).

Estas ilustraciones atiendennecesidades específicas dentro de lasfases de investigación arqueológica yson básicamente dos momentos:estudios en campo y estudios degabinete y laboratorio.

El trabajo de campo se realiza

directamente en el sitio arqueológico,al que el arqueólogo y su equipo sedesplazan por temporadas de variosmeses, explorando, excavando,colectando y haciendo mediciones, que

se registran en una amplia variedad de imágenes, que conforman una herramientaindispensable y un modo de razonamiento único en la investigación.

Una vez terminado el trabajo de campo, el investigador regresa a su universidad,institución o laboratorio a analizar, reconstituir y tratar de estructurar la informaciónobtenida en campo, es decir, empieza el trabajo de gabinete. Durante esta actividad seanalizan y clasifican en tipos los objetos encontrados para buscar patrones y asociacionescon otras observaciones o con datos previamente conocidos. Así elabora modelos yconclusiones. Dicho de otra manera, en campo se recolectan datos y el trabajo más fino serealiza en laboratorio donde las conclusiones, ilustraciones, esquemas se acaban y se

detallan. Veámoslo más a detalle.

2.1 Trabajo en campo: La prospección y su registro

Una de las tareas más importantes de los arqueólogos es la localización de vestigiosde actividad humana. Siendo este el caso, la prospección es una metodología de

Ilustración 2

Ejemplo de mapa. Tradiciones culturales del norte de México. Estailustración se encuentra a un nivel esquemático puesto que ningunade sus fronteras aquí expuestas existe en el mundo real, excepto talvez el límite entre los océanos y el territorio mexicano. Mapa tomadode Jiménez y Darling, 2000: Fig. 10.1


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investigación que proporciona la información necesaria para poder ubicar estos vestigiosen superficie. La prospección encierra una amplia variedad de técnicas de teledetección,o percepción remota, además de que puede incluir l a recolección de artefactossuperficiales y muestreo de recursos naturales.

Esta tarea consiste en identificar elementos culturales mediante recorridos ensuperficie o mediante el uso de tecnologías de teledetección, empleando imágenes aéreas ousando imágenes satelitales y también usando herramientas enfocadas a los estudiostopográficos.

Es en el ámbito de los mapas donde los arqueólogos vuelcan sus datos producto dela prospección para presentar relaciones espaciales, como por ejemplo:

La ubicación de yacimientos arqueológicos en una región

Conocer las dimensiones espaciales de yacimientos arqueológicos

Conocer la distribución de elementos del paisaje importantes para lainvestigación.

La arqueología de prospección ha ganado importancia debido al desarrollo deestudios regionales, gracias a investigadores como Gordon Willey (Willey, 1946) en elValle de Virú, Perú o William T. Sanders (Sanders, 1979) en la Cuenca de México. Estudiarla distribución de los yacimientos en el paisaje de una región determinada prueba que elarqueólogo, actualmente, no solo se limita a localizar un yacimiento y a explorarlo y/oexcavarlo, aislándolo respecto a otros yacimientos. Se hace necesario explorar regionesenteras, y esto es realizar un programa de prospección, cuya característica principal es laescala de estudio y mucho de lo que se hace desde la superficie tiene que ver con el estudio

de distribuciones y razonamientos tridimensionales, en los que los lenguajes esquemáticosson muy útiles para representar los hallazgos y las relaciones entre ellos.

Los primeros trabajos de prospección ayudada por fotografía aérea se produjeron a principios del siglo XX, cuando la ciudad de Ostia, Italia, fue fotografiada desde un globoy en 1913 sir Henry Wellcome sacó fotos de su excavación en Sudán con una cámara


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adosada a una cometa en forma caja (Renfrew, 2012: 73).

Ya en 1925, el sacerdote Antoine Podebard trazó antiguas rutas de caravanasque conducían a defensas fronterizas romanas en el desierto, utilizando observaciones

aéreas detectó muchos fuertes y carreteras desconocidos. También aplicó la mismatécnica de observación y detectó el puerto antiguo de Tiro, en Líbano, estudio quecompletó con prospecciones realizadas por buceadores y con una excavación parcial.

En América, Alfred Kidder voló en 1929 con Charles Lindbergh sobre la Penínsulade Yucateca en México, y detectó seis sitios arqueológicos nuevos. Al parecer desde susinicios la fotografía aérea se ha convertido en una de las ayudas más valiosas para ladetección y registro en arqueología. En esta, como en otras técnicas, es importante recalcar

que no es la fotografía aérea la que detecta los yacimientos, es el fotógrafo y el intérpretequienes lo logran.

Existen dos tipos de fotografía aérea: la oblicua y la vertical. Como su nombre loindica, esta clasificación tiene que ver con el ángulo en el que la fotografía es tomada.Mediante la fotografía oblicua se pueden detectar yacimientos, y con la vertical se puedenhacer precisos mapas de los mismos.

Los adelantos tecnológicos han permitido a la fotografía aérea nuevos usos y análisis.Aunque la fotografía pancromática en blanco y negro sigue siendo la más utilizada, debidoa su bajo costo y excelente resolución, también se emplean películas de infrarrojos, con elfin de detectar la radiación solar reflejada por la cubierta vegetal. Existen una infinidad defiltros para observar diversos aspectos de las áreas fotografiadas, esto aunado a laintroducción de fotografías digitales y otros sensores, como por ejemplo sensorestérmicos, hacen a la fotografía aérea la técnica de reconocimiento más común y rentable para las investigaciones arqueológicas.

Otra fuente de información en prospección es mediante el uso de imágenes desatélites. Los escáneres montados en satélites registran la intensidad de luz reflejada y laradiación de infrarrojos de la superficie y las transforman, electrónicamente, en imágenesfotográficas. Sin embargo, la escala suele ser demasiado grande, por lo que su aplicaciónen arqueología tiene que ver con localizar estructuras de gran tamaño.


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Su aplicación arqueológica más destacada hasta el momento se ha producidoen Mesoamérica. Utilizando imágenes LANDSAT de color falso, en el que los coloresnaturales se han transformado en tonos de mayor contraste, investigadores de la NASAen conjunto con arqueólogos encontraron en 1983, una extensa red de campos yasentamientos agrícolas mayas en la península de Yucatán. Mediante esta técnica sedetectaron 112 yacimientos, de los cuales solo se pudieron visitar 20 para comprobar suexistencia (Renfrew 2012: 73).

Un paso posterior a la ubicación de los yacimientos y estructuras es la integraciónen mapas. Encontrar sitios arqueológicos es importante, pero solo pasan a formar partedel conocimiento arqueológico cuando se registran adecuadamente (Renfrew 2012: 79).

Dentro de lasexigencias cartográficasconvencionales (Ilustración3) se incluyen las anotacionesque sirven de referenciacartesiana, es decir, latitud,longitud y dátum en caso de presentar el mapa encoordenadas geográficas, encaso de presentar

coordenadas UTM, se muestrala coordenada Este ycoordenada norte y dátum, que

no es sino la referencia exacta a una red cartográfica. La elaboración de mapas es clave pues, para el registro adecuado de los datos provenientes de prospección.

Ilustración 3

Ejemplo de requerimientos convencionales en un mapa señalado en rojo: Titulo,Datos de elaboración, simbología, escala y dátum. Sitio arqueológico Cerro de Enmedio, Aguascalientes. Mapa elaborado por Manuel Dueñas 2014


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Hay tres variedades de mapasque se utilizan con más frecuencia enarqueología: los topográficos, los planimétricosy uno donde se sobreponen ambos. Los mapastopográficos representan los cambios en laelevación del suelo mediante el uso de curvasde nivel y nos permiten observar elevaciones odesniveles que se evalúan naturales oculturales. Los mapas planimétricos nomuestran curvas de nivel, solo información delas distintas edificaciones, y nos muestran las

relaciones entre estas. Por último, es frecuenteencontrar mapas con ambas características,mostrando la relación entre las estructuras y latopografía (Ilustración 4).

En cuanto a los artefactos y demásobjetos recolectados, los arqueólogos realizanselecciones coherentes de estos y expresan su

distribución asociándolos ya sea a unacoordenada, o a una estructura donde fueron recuperados. Si se combina con las curvasde nivel, no solo podemos ver las concentraciones de materiales, también podemos observarlas vías de deposición. Con lo anterior en cuenta, es posible detectar algunas zonas detrabajo de materiales, y también detectar áreas idóneas para excavación. Excavación,nuestro siguiente punto.

2.2 Trabajo en campo: La excavación y su registro

La excavación mantiene su papel estelar dentro de los trabajos de campo. Proporciona lainformación que más interesa a los arqueólogos: A) Información sobre las actividadeshumanas realizadas en un tiempo determinado del pasado y B) los cambios en esasactividades de una época a otra (Renfrew 2012:94)

Ilustración 4

Ejemplo de mapa en el que se combinan las curvas de nivelcon el plano de las estructuras arquitectónicas haciendoénfasis en los elementos que componen al sitio. Sitioarqueológico la Quemada, Mapa tomado de Jiménez yDarling, 2000: Fig. 10.3


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De manera muy general, las actividades que ocurrieron simultáneamente se muestrande forma horizontal en el espacio, mientras que los cambios ocurren de forma vertical yes esta distinción entre segmentos de tiempo horizontal y secuencia vertical lo que tieneque quedar plasmado en la documentación de una excavación de manera precisa y clara.Entendiendo la dimensión horizontal, los arqueólogos son capaces de confirmarcontemporaneidad, verificando así qué artefactos y qué estructuras se encuentran asociadas.En el ámbito vertical los arqueólogos buscan entender la estratigrafía y la dimensióntemporal.

El reconocimiento de estratos durante laexcavación se basa en criterios que proceden de laedafología y la sedimentología: profundidad, tipode contacto, estructura, desarrollo, color,consistencia, cementación, textura, característicasdel esqueleto, existencia de películas, grietas ofisuras, concreciones, nódulos y manchas, asícomo las actividades de los animales. Una manerade ser descritos es por su relación con otrosestratos y contornos limítrofes, es decir, sobre que

descansan, o que los interrumpe, materialesasociados y cronología relativa (Harris 1997).

Los registros de la excavación sonilustraciones detalladas de lo que se encuentra(Ilustración 5), dibujos de las paredes de unaexcavación y muchas anotaciones sobre las

fotografías que se toman, puesto que la irreversibilidad de la excavación representa un

problema complejo, que en un sentido ético de profesión se diferencia de las actividades quellevaría a cabo un saqueador, desinteresado de las relaciones contextuales de los materialesobtenidos.

El valor de una excavación depende del registro generado durante el trabajode campo, y exige una recuperación precisa de la información espacial de los bienes

Ilustración 5

Ejemplo de dibujo de planta en excavación. Sitioarqueológico los Pilarillos, Zacatecas. Imagen tomada dehttp://www.famsi.org/reports/96075/96075Nelson01.pdfFig. 12


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culturales.

Es de suma importancia una buena organización, por lo que una cédula de excavaciónse hace necesaria. En ella, se plantean meticulosamente las formas para registrar la

estratigrafía de la excavación cuya reconstrucción fidedigna depende enteramente de la precisión en las notas y dibujos extraídos en campo.

Cada excavación tiene sus propias exigencias en cuanto al registro de la misma peroen general en el registro graficó se trata de recuperar y señalar la posición horizontal y verticalde todos los artefactos. Los diarios de campo, los dibujos a escala, las fotografías y todala información digital, además de los artefactos mismos, huesos y restos vegetalesrecuperados, constituyen el registro total de la excavación (Renfrew 2012:102).

La ilustración es un medio muyimportante para destacar asociaciones,estructuras, cortes y estratigrafías(Ilustración 6) que permiten ubicar conmayor precisión el contexto en quefueron hallados los objetos. Laestratigrafía que explica a los objetos

en su espacio tridimensional es difícilde expresarse con palabras, y elrecurso grafico del corte transversal sevuelve ideal para el registro. Losdibujos de planta son los que ponen enevidencia las relaciones entre losdistintos artefactos y el espacio en el

que son encontrados, tanto en el planohorizontal como en el plano vertical donde los dibujos de cortes y secciones permitenentender la superposición de estratos y su forma.

La metodología de registro siempre incluye a la fotografía, ya que da cuenta de unarealidad diferente, que complementa a los contextos y dibujos, y no puede sustituirlos

Ilustración 6

Ejemplo de perfil estratigráfico. Sitio arqueológico Pilarillos,Zacatecas. Tomado de:http://www.famsi.org/reports/96075/96075Nelson01.pdf Fig.7


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Atributos superficiales (decoración)

Atributos morfológicos (dimensiones y formas)

Atributos tecnológicos (materias primas, huellas de producción y uso)

A partir de estas clasificacioneses como se forman las tipologías(Ilustración 8). Tipos, conjuntos yculturas son construcciones artificialesdel arqueólogo que ayudan a

entender el pasado humano (Renfrew2012:104) y funcionan para sucometido, sin embargo debemos detener claro que estas clasificaciones nodeben determinar el modo en que sereflexiona sobre el pasado, solo sonuna herramienta para darle forma a laevidencia.

Estas tipologías son expresadasen forma de tablas, bases de datos y sonsintetizadas en gráficas. Sin embargo, parte del buen registro de estosmateriales involucra la toma defotografías y la elaboración de dibujoscon el fin de exponer con claridad y precisión los atributos (Ilustración 9)que nos permiten clasificar a los objetos.

Los grupos resultantes de lasclasificaciones, generalmente, se llaman tipos y son descritos exhaustivamente: se ilustransus formas, se miden y se archivan con su descripción. Posterior a esto, las descripciones

Ilustración 9

Ejemplo de dibujo arqueológico esquemático que explica la técnica para

extraer puntas Levallois.Tomado de:http://pladelafont.blogspot.mx/2012/09/talla-litica-sistema-logico-analitico.html

Ilustración 8

Ejemplo Dibujo Arqueológico. Tiesto Tipo-Variedad “Policromo SanLuis”, Sitio arqueológico Santiago, Ags. Elaborado por Maria TeresaGomez Lomeli


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caen en el terreno de las gráficas estadísticas. Se preparan tablas de frecuencias, y se observala distribución de cada tipo de material, esperando que emerjan patrones interpretables.

Así es como los arqueólogos observan y comparan más de un sitio arqueológico, y

enfocando las investigaciones a nivel regional se usan las metodologías derivadas en gran parte de la geografía cuantitativa y la ecología cultura. Para esto, actualmente se utilizanSistemas de Información Geográfica, que como veremos más adelante son programas en losque volcaremos la mayoría de la información geométrica para la sistematización de lasintrincadas metodologías arqueológicas.

Finalmente, no se puede afirmar que no se haya malgastado buena parte del esfuerzorealizado en la prospección, excavación y análisis posterior, hasta que se publiquen los

resultados (Renfrew 2012: 104)A lo largo de este capítulo, observamos como es el registro arqueológico. Ahora

sabemos que se manufactura a partir de la experiencia, observación, interés y habilidadque el arqueólogo tiene al trabajar con materiales del pasado.

Este registro puede llevarse a cabo por varias vías, siendo la ilustración, combinadacon las descripciones textuales, la más poderosa para documentar y trasmitir la observacióndel arqueólogo. Estas ilustraciones tendrán diferentes cualidades dependiendo de la tarea

para la que son requeridas y de las habilidades con las que cuenten dibujantes y fotógrafos.

Para finales del siglo XX y principios del XXI, hay nuevas maneras de realizar estosregistros. La integración de las nuevas tecnologías dentro d e las metodologíasarqueológicas ha variado junto a la propia evolución de las computadoras, sobre todo enlas reconstrucciones 3D de los yacimientos y hallazgos arqueológicos. Hablaremos de suevolución, sus objetivos y sus alcances en el siguiente capítulo.


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3. Nuevas tecnologías 3D en la Arqueología n los últimos 10 años, la aplicación del registro digital 3D dentro de lasinvestigaciones arqueológicas ha aumentado considerablemente. En este capítulo

presentaremos las técnicas que permitieron a los arqueólogos adentrarse en estetipo de registros, compararemos sus características, evaluando sobre todo elcosto/beneficio que se obtiene para cada una de las temáticas arqueológicas que tocan losmodelos 3D.

La visualización en tres dimensiones se introdujo en la arqueología, y en general atodas las disciplinas que utilizan modelos 3D, a partir de software de diseño gráfico, comoAutoCad, que permitió observar, manipular y producir imágenes en tres dimensiones a

través de la pantalla de una computadora. El dibujo computarizado permitió lareconstrucción a partir de datos obtenidos tanto en campo como en laboratorio de losmateriales arqueológicos, pero la mayoría de las veces su objetivo era solo el de la meravisualización, por lo que se limitaba a ser un último y lujoso paso dentro de lasinvestigaciones arqueológicas desvinculado de la investigación misma.

Actualmente existen algunas investigaciones que, utilizando una combinación entreGPS o estaciones totales, Sistemas de Información Geográfica y las herramientas de

análisis que estos proveen, han podido obtener planos 3D de excavaciones (Barceló et al.,2003; Barceló y Vicente, 2004; Katsianis et al., 2008; Losier et al., 2007), mientras otrasinvestigaciones utilizan escaneos con láser (Doneus y Neubauer, 2005; McPherron et al.,2009) y el uso de la fotogrametría de rango corto para producir ortofotos y modelosdigitales de elevación (Gertjan Plets, 2012; M. Forte et al., 2012; Grün, 2004).

La introducción a los análisis geométricos de material arqueológico comenzaría a partir de los escáneres láser. Obtener una abundante cantidad de datos mediante este medio

permite, a diferencia del modelaje y dibujo 3D, presentar los objetos tal y como seencuentran al momento del registro, y no una reconstrucción.

E


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A partir de este desarrollo, la aplicación de los modelos 3D en arqueología se haenfocado en la búsqueda de métodos que permitan la rápida documentación de loshallazgos y el uso de datos digitales y ciertas plataformas que permitan más perspectivasde análisis a los científicos (Güth 2012:3).

Existen casos enfocados en diferentes temáticas de la arqueología, como porejemplo los que se dedicaron al registro y preservación de manifestaciones grafico-rupestres, como en las islas británicas (Chandler et al., 2007; Simpson et al., 2004), España(Lerma et al., 2010; Sanz et al., 2010), Australia (Chandler et al., 2005,2007) y en lasmontañas Altai en Rusia (Plets et al., 2012a, 2012b). Otros enfocados al registro yconservación de monumentos y antiguos templos (Al-kheder et al., 2009; Barazzetti et al,2011; Grün et al., 2004; Karau guz et al., 2009; Rajani et al., 2009) e incluso la preservaciónde huellas de dinosaurio (Remondino et al., 2010). Otros estudios implementaron análisisen 3D para artefactos arqueológicos, como lítica (Clarkson y Hiscock, 2011; Lin et al.,2010) y cerámica (Karasik y Smilansky, 2008; Koutsoidis et al., 2007, 2010; Koutsoudisy Chamzas, 2011; Niven et al., 2009) y por supuesto en la reconstrucción (e.g. Fatuzzo etal., 2011; Rua y Alvito, 2011) y en la difusión (Bruno et al., 2010; Chow y Chan, 2009;Plets et al., 2012b; Tsiafakis et al., 2004) del patrimonio arqueológico.

El uso de un modelo en 3D permite observar de manera rápida y desde diferentes perspectivas, las relaciones existentes entre unidades de excavación y sus componentes sinla necesidad de consultar distintas cédulas y dibujos (Losier, 2007:15). Es posible observarinformación condensada sin perder detalle y realizar acercamientos sin tener que calcularescalas para cada apreciación.

Otra de las principales ventajas de contar con aplicaciones en 3D es la generaciónde superficies virtuales de alta resolución de manera no invasiva del registro arqueológico.

Esto ofrece la posibilidad de tomar medidas exactas y tener nuevos aspectos de análisis,como comparaciones geométricas dentro de software especializado.

En esa búsqueda por encontrar la metodología que permita la rápida documentaciónde las tres dimensiones de un objeto, nos encontramos con que existen 3 técnicas que nos permiten la captura de estos datos. Basados en el tipo de hardware que utilizan:


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La tecnología basada en láser

La tecnología basada en luz estructurada

La fotogrametría de rango corto.

3.1 Escáneres laser

El papel que tiene el escaneo láser enla documentación arqueológica ha sidorelegado a una herramienta utilizada durantela pre/post excavaciones (Ilustración 10).Esto ocurre principalmente por el alto costoque tiene los equipos, aunado a la falta de personal calificado para operarlos, pero elescaneo por láser tiene mucho potencial para ser una herramienta de registrocotidiana, sobre todo porque los precios handisminuido significativamente en losúltimos 5 años, no obstante siguen estando

fuera del alcance de la mayoría de los proyectos.

El escaneo por láser permite generaruna enorme cantidad de superficies en pocotiempo. Estos láseres pueden operar a

manera de estación en tierra (Terrestrial Laser Scanner, o TLS), o montados en un avión(LiDAR) para la creación de modelos 3D (Ilustración 11), aunque este proceso también

involucra varios escáneres en suelo.

Ilustración 10

Mediante el uso del escáner laser se están realizando trabajos dedigitalización por parte de la organización CyArk en colaboracióncon el INAH. Templo de las Serpientes Emplumadas, Xochicalco.Imágenes tomadas dehttp://noticias.arquired.com.mx/shwArt.ared?idArt=1261


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El principio básico medianteel que trabajan estos escáneres esque la fuente del láser emite un hazde luz sobre la superficie del objeto.Este haz rebota y es captado por unsensor óptico (Hanus, 2012). Deesta manera, el escáner vaconstruyendo una nube de puntosutilizando un principio bastante básico de triangulación entre laemisión y recepción del haz de luz.

Una de las ventajas mássignificativas de este método es la precisión geométrica de losmodelos. Sin embargo, medianteeste método no se puede extraerdirectamente información sobre latextura de los objetos, y se debe detener cuidado con superficiesreflejantes o transparentes, sin

mencionar el alto costo, y la poca portabilidad que tienen estos dispositivos.

Permiten la creación de una gran cantidad de modelos en poco tiempo. Genera unanube de puntos bajo un sistema de coordenadas local, y la información de color RGB seobtiene mediante cámaras digitales, pero sin importar la calidad de estas, la resolución delas texturas suele ser muy baja, y esta es la principal desventaja de estos sistemas.

Los TLS pueden ser clasificados de acuerdo con el principio mediante el cualoperan en: triangulación, tiempo de vuelo y el sistema fase-base. En el primer caso, eldispositivo dispara un patrón laser al objeto y emplea una cámara para detectar la posiciónde la proyección del láser sobre el objeto. En el segundo caso, los escáneres hacen uso de pulsaciones laser para medir el tiempo entre dos eventos, es decir, la emisión de un láser,

Ilustración 11

Aplicación del láser LIDAR en el área maya. Modelo Digital de Elevacióndel sitio arqueológico Él caracol. Imagen tomada de Hanus, 2012. Fig04


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y su regreso al origen, para calcular distancias con respecto al sistema de coordenadas. Elúltimo principio está también basado en la medición del tiempo de un evento, pero puedemodular la intensidad del rayo láser, midiendo la diferencia en las fases de las ondas queenvía y recibe.

A pesar de la capacidad que esta tecnología tiene para documentar el registroarqueológico, hay ciertos aspectos que deben considerarse, puesto que el escaneo laser noda todas las soluciones que el registro demanda. Por principio de cuentas, tarda un poco enadquirir la resolución deseada y el registro debe ser precedido por una rigurosa planeaciónde la ubicación del emisor para poder obtener los mejores resultados. Más aun, costo, problemas de portabilidad y la complejidad con la que se procesan y manejan los datosvuelven en muchos casos impráctica su aplicación.2

3.2 Escáneres basados en luz estructurada

Un sistema parecido es el que extrae la forma a partir de luz estructurada, que no utiliza un láser, sino unhaz de luz que cubre parcial o totalmente la superficie delos objetos (Ilustración 12). Estos patrones pueden ser

simplemente múltiples líneas separadas de luz de diferentescolores. Mediante este método se pueden obtener texturas.Es portátil y sencillo de usar. Es uno de los métodos conmás investigación y avances en cuanto a escanear en 3D(Pavlidis, 2006:95).

Estos escáneres consisten en pequeños proyectores, que despliegan un patrón de luz

estructurada sobre un objeto, y una cámara digital. Estosdos componentes se montan sobre un marco tubular en las esquinas opuestas.

2 Esto es debido a que la densidad de puntos es poco controlable a través del hardware, tiene que reducirsemediante software que permite la decimar (reducir el número de puntos) la nube de puntos y para eso serequiere de computadoras de alto rendimiento, es decir más de 12 GB de RAM, procesadores a más de 2.5Ghz, GPU de más de 2 GB de memoria, etc. elevando más el costo, puesto que este tipo de computadorasactualmente se obtienen en el mercado por no menos de 12,000 pesos.

Ilustración 12

Proceso de escaneado por luzestructurada. Tomado de Pavlidis, 2006

Fig.3


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Dicho marco tubular puede ser reemplazado por otro de menor o mayor tamaño yesto modifica el área que puede ser registrada (McPherron, 2008: 20). El tamaño de estaárea dependerá de los distintos modelos de escáneres que se encuentran disponibles en elmercado.

Estos escáneres son capaces de capturar tanto color (textura), como geometría, permitiendo mapear el color sobre los datos 3D. Para comenzar, y dependiendo del modelo,se proyecta una serie de patrones de luz, generalmente un conjunto de líneas verticales proporcionadas por una lámpara de alógeno de 100 W (McPherron, 2008: 21), que alternanentre blanco y negro, luz y obscuridad sobre la superficie (Ilustración 13). Así entonces,estos patrones permiten calcular las coordenadas de cada pixel capturado por la cámaradigital.

Los dos principales retos en este sistema son colocar el escáner en una posiciónadecuada, y controlar la luz exterior (McPerron, 2008:22). Por lo que respecta a la luz, sies en exteriores se debe de cubrir a manera de tienda con lonas negras la superficie aregistrar, ya que disminuye considerablemente la precisión y resolución cuando no secontrola la luz. Esto obliga a que en la mayoría de los trabajos se opte por trabajar de noche,o en vísperas del alba y anochecer.

En laboratorio, los objetos pueden colocarse en un torno enfrente del escáner y rotarhasta tener el modelo completo. De manera alternativa, los objetos grandes pueden sercolocados de tal forma que el escáner puede rotar alrededor de ellos equidistantemente. Encampo, el escáner se reposiciona para poder tener acceso a todas las caras del yacimiento

Ilustración 13

Equipo y proceso para escanear piezas mediante el uso de luz estructurada. Tomado de Niven,2008: Fig.1


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arqueológico, y dadas las características de este, hay ocasiones en las que esto essimplemente imposible, lo que genera huecos en el registro.

Además de los problemas técnicos que puede presentar este tipo de tecnología, esta

aunado el hecho de que requiere calibrarse el sensor antes de utilizarse, por lo que hay queinvertir cierto tiempo en laboratorio realizando esta tarea.

3.3 Fotogrametría de rango corto

La fotogrametría de rango corto es unatécnica para medir e interpretar imágenes para lareconstrucción de objetos métricos en 3D (López

Lillo et al. 2012; Pérez García et al. 2009; Fiorini2008; Buill et al. 2007; Caballero et al. 1996)(Ilustración 14). Como la fotogrametría principalmente es un método que se utiliza a partirde la toma de fotografías aéreas para la correcciónde áreas muy extensas, cuya finalidad es tenerortofotos de superficies de la tierra, tiene unasubespecialización para objetos de tamaño pequeño llamada Fotogrametría de rango corto,que se aplica a objetos de unos pocos decímetroshasta 200 metros en su tamaño (Lerma, 2010:500).

La fotogrametría en sus inicios en losúltimos años del siglo XIX, y principios del siglo XX, consistió principalmente en realizarrestituciones fotogramétricas a partir de fotografías aéreas vía sistemas óptico-mecánicos.Su desarrollo corrió paralelo al desarrollo de la óptica y la aviación, hasta que en la décadade los 90 del siglo XX se desarrollarían sistemas digitales. Estos sistemas eran por demáscaros, llegando a costar a mediados de la década más de 250 000 dólares, las cámarascostaban arriba de los 10 000 dólares, el proceso era sumamente complejo, por lo que serequería de equipo y personal altamente calificado.

Ilustración 14

Las fotografías desde diversas posiciones son alineadaspara la reconstrucción de los elementos arqueológicos.Tomado de De Rua, et. al. ,2013 Fig. 3


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La técnica para la adquisición demodelos 3D mediante imágenes en 2Drecolectadas desde diferentes ángulosvisuales opera bajo el mismo principio queel sistema de visión humana (Ilustración15). Cuando una persona observa un punto,la distancia al punto es determinada por lacomparación de su forma aparente deacuerdo a la imagen que ambos ojos captan,y que el cerebro interpreta, de manera muy básica, de la siguiente manera: Forma

pequeña, objeto lejos; Forma grande,objeto cerca. Haciendo uso de esta

aproximación, y de las técnicas de perspectiva, reglas de iluminación, reconocimiento de patrones automáticos se obtienen nubes de puntos, cada uno de estos puntos concoordenadas en X, Y, Z. A esta técnica, proceso y fenómeno de estimar estructurastridimensionales a partir de imágenes bidimensionales se le conoce comoStructure from

Motion (SfM, por sus siglas, Lowe 1999).

Hasta hace poco, se hacía impensable su aplicación práctica por la cantidad de precauciones de carácter técnico que había que tomar a la hora de realizar el levantamientofotogramétrico, como la calibración de la cámara, es decir la distancia y el cálculoadecuado de esta a la hora de tomar imágenes, el control sobre la homogeneidad de la luz,el traslape exacto de las imágenes y que solo se podían visualizar con estereoscopios.

Estas precauciones comenzaron a diluirse en el año de 1999, cuando el Dr. DavidLowe patento el algoritmo SIFT (Scale-Invarant feature transform), en la University of

British Columbia, que volvería accesible la fotogrametría a las masas (Lowe, 1999). Estealgoritmo, de manera resumida, permite que sea posible detectar el contorno de cualquierobjeto en una imagen digital y extraer una serie de puntos que provean de una descripciónde su forma. Este teorema también incluye la solución para detectar este objeto en otraimagen diferente.

Ilustración 15

Esquema que explica el funcionamiento del modelo SfM.


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Actualmente, y gracias a los desarrollos en la capacidad de procesamiento ymemoria, existe una variedad de software que nos permite realizar la reconstrucción en 3Dde la forma de los objetos que aparecen en series de imágenes de manera semitautomatica,aplicando ambos principios, SfM y SIFT, como por ejemplo: Autodesk 123D Catch(Autodesk Inc., 2012), Automatic Reconstruction Conduit (ARC 3D) (VISICS, 2011),Bundler (Snavely, 2010), PhotoModeler Scanner (Eos Systems Inc., 2012), PhotoScan(AgiSoft LLC, 2011b), Photosynth (Microsoft Corporation, 2011) o el VisualSFM (Wu,2012). Todos estos programas permiten generar modelos 3D sin la necesidad de tenergrandes conocimientos técnicos sobre fotogrametría.

La metodología cambia un poco en sus pasos dependiendo del software, pero todascomienzan escogiendo los puntos de control sobre el objeto, distribuidoshomogéneamente. Estos deben ser claramente distinguibles en las fotografías y no debenubicarse en un solo plano, deben estar a diferentes profundidades en la volumetría delobjeto, ya que en caso contrario las ecuaciones de colinealidad3 no obtendrían solucionesrazonables para las partes entre los puntos de control. Después de esto, se procede a tomarlas fotos desde diferentes posiciones. Si un punto real es visible en más de una imagen, elespacio entre los puntos puede ser calculado dentro de un sistema de coordenadas, parafinalmente tener todos los puntos sobre una imagen, además del área entre éstos. Es

imprescindible que, si se quieren obtener unos resultados fotogramétricos óptimos, esnecesario seguir una serie de indicaciones técnicas (análisis del objeto a fotografiar,situación de los pares de cámaras, estrategia de toma de imágenes, iluminación necesaria,etc.) que no pueden obviarse y de los que trataremos más a fondo en el capítulo IV. Losresultados obtenidos, tomando estas sencillas precauciones técnicas, son a todas lucessuperiores y aseguran una pérdida de información menor en comparación a modelosrealizados con fotogrametría, pero que no tienen estos cuidados técnicos.

3 En fotogrametría y geometría, es la condición que se cumple cuando el punto de vista, el punto imagen yel punto objeto se encuentran en la misma recta (Pérez 2001).Para profundizar en el tema:

http://www.cartesia.org/data/apuntes/fotogrametria_analitica/ApuntesFotogrametria2.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Fotogrametr%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Rectahttp://es.wikipedia.org/wiki/Rectahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fotogrametr%C3%ADa


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La precisión de los modeloselaborados mediante fotogrametría puedeser abordada desde los objetivos de ladocumentación a la que sirven, es decir,del fin al que se destina el modelo 3D,

puesto que un modelo elaborado para finesde análisis de comparación geométricarequerirá de una precisión mayor que unmodelo destinado a servir como base parala reconstrucción de un edificio, porejemplo.

También podemos medir la

precisión de la técnica comparándola con otras técnicas para el registro en tres dimensiones.

Observemos un caso en concreto, donde se ha podido corroborar la precisión de losmodelos mediante una comparación geométrica: el horno de cal de Montesa, Valencia,España (Ilustraciones 16 y 17). El levantamiento fotogramétrico se ha realizado a partir defotografías que no fueron tomadas con el fin de realizar un modelo 3D, en concreto se trata

Ilustración 16

Horno de Montesa. A) Modelo laser. B) Modelo fotogramétrico.Ilustraciones tomadas de: Aparicio, 2013: Fig. 34

Ilustración 17

Desviación de mallas comparando el modelo laser con el modelofotogramétrico. Tomado de Aparicio, 2013: Fig. 36


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de 14 fotografías tomadas al momento de terminar la excavación por el grupo GlobalGeomática S.L, en el salvamento que llevaron a cabo sobre la línea AVE. Moixent-LÁlcudiade Crespins en 2012 (Aparicio, 2013: 35).

Como parte de su registro, realizaron también un levantamiento mediante el uso deun escáner Laser FARO de gran precisión. Alineando las 2 mallas mediante el softwareGeomagic Studio fue posible calcular que tanto se desviaba una malla de la otra.

Los resultados son sorprendentes, puesto que en un modelo que tiene de diámetro 4metros, la mayoría de los puntos se encuentran alineados a menos de 1 cm. Las zonas conuna desviación mayor son aquellas donde los niveles de iluminación son extremos, zonascon alto nivel de sombra, o con alto nivel de sobreexposición de luz (Aparicio, 2013: 37). En

estas zonas la desviación media que muestra Geomagic es de 2.8/-3.1 cm, si se eliminaran,la media efectiva seria todavía mucho menor, que es lo que se aprecia en la mayor parte delmodelo.

Tener un modelo tridimensional de tal precisión no es por estética, sino más bien se tratade poseer un modelo geométrico que constituya una reproducción de la realidad en la que laconservación de las proporciones y relaciones espaciales relativas adquieren una especialimportancia. Mediante la fotogrametría, es posible obtener un modelo que tiene una precisión

cercana a la del escáner laser, a un precio muy inferior.

La fotogrametría de rango corto tiene los beneficios de ser barata, sencilla deaplicar, su portabilidad, la capacidad de realizar fotos digitales que permiten la toma de unsinnúmero de objetos y espacios en poco tiempo (Lerma, 2012:500), su precisión y la posibilidad de controlar la densidad de puntos en los modelos de manera sencilla hacenque esta técnica se inserte fácilmente dentro de las metodologías arqueológicas para elregistro de todo el material arqueológico.

Debido a las características propias del registro arqueológico, es decir, a la necesidadde una metodología sistematizada que permita la rápida y precisa adquisición de datos, lacomparación entre metodologías debe seguir esas directrices.


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La aplicabilidad de los métodos depende enteramente del costo de la tecnología, su portabilidad y facilidad de manejo, y por supuesto a la calidad de los resultados, expresadosen la resolución y precisión de la geometría. Los escáneres basados en laser obtienen lasmejores resoluciones, es decir, nubes de puntos mucho más densas y en poco tiempo peroa un costo elevado. Los escáneres de luz estructurada son más económicos, pero suresolución y detalle se ven disminuidos considerablemente. Por último, tenemos a lafotogrametría de rango corto. Una técnica que aplicada correctamente puede obtenerresoluciones acercadas a las del láser, a un costo muy bajo (Ilustración 18).

Láser• Alta precisión

• Modelos de Gran peso (equipos para visualizarlos y editarlosde gran costo)• Costo del aparato elevado• Texturas de baja calidad (O sin textura)• Integración compleja en las metodologias arqueológicas• Alta velocidad en la toma de datos

Luz estructurada

• Alta precisión• Modelos son de bajo peso• Costo accesible• Texturas de baja calidad• Integración muy compleja en las metodologias arqueológicas• Alta velocidad en la toma de datos

Fotogrametría de rango corto• Precisión, depende de la calidad en la toma de las fotos• Modelos de peso variable• Coste muy reducido• Texturas de alta calidad• Fácil integración en la metdologia arqueológica• Velocidad media de toma de datos

ustración 18omparaciónntre técnicasara el registroidimensional.as característicasn verde indicanna ventaja

moderada enelación a lastras técnicas. Lasaracterísticas enzul e indican unaentaja claraobre las otrascnicas, y las

aracterísticas enojo indican unaesventaja en la

cnica.


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4. Fotogrametría para el registro arqueológico 3D: Una propuesta desistematización.

os restos arqueológicos constituyen una buena parte del patrimonio cultural y,

como ya observamos en capítulos anteriores, su registro está sometidodirectamente a las preguntas que cada investigación se plantea, a los datos que son perceptibles a la época y a los formatos en los que es registrada.

En este capítulo presentaremos propuestas para sistematizar la colecta de datos en tresdimensiones mediante la fotogrametría, un flujo de trabajo para el registro con uso. Lallamamos propuesta de sistematización porque la fotogrametría no presenta una metodologíaarqueológica nueva, solo sistematiza y homogeniza los datos geométricos del registro

arqueológico que pueden ser utilizados dentro de cualquier metodología que los necesite.Como ya mencionamos anteriormente es la fotogrametría de rango corto la técnica

idónea para integrase de manera sencilla al registro geométrico sistemático dentro de lasmetodologías arqueológicas.

La fotogrametría digital ha avanzado de manera tal que sin necesidad de ser un profesional, con acceso a medios que están al alcance de todos los proyectos y algo deconocimiento de software se pueden realizar modelos precisos tridimensionales de sitios y

materiales arqueológicos (ver ilustración 19).

Entre los softwares existentes (ver ilustración 20), para realizar la restituciónfotogramétrica hay diferencias en cuanto a los pasos a seguir, sin embargo podemosenumerar ciertas generalidades, para después hablar en específico del flujo de trabajo dentrodel software PhotoScan de AgiSoft.

L

TomarFotografias

Alinear fotos para

generar nube depuntos dispersa

Generar la nube depuntos densa

Interpolar la nubedensa para elaborar

una superficiegeométrica (Mesh )

Crear texturasEscalar/georreferenciar

el modelo

Exportar el modelopara

visualización/análisis

Ilustración 19

Esquema que representa elflujo de trabajo para adquirirun modelo 3D mediante lafotogrametría


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Prosesamiento sencillo• Parametros predeterminados• Resultados sensillos, útiles para lavisualización

• Resultados en poco tiempo

Selección deparametros rigurosa• Los objetivos especificala linea de trabajo

• Precisión métrica másfidedigna

• Tiempo delante de unacomputadora intesivo

SoftwareFotogramétrico

Agisoft PhotoScan Pro

Photomodeler Scanner

Visual SFM

Mic-Mac and Apero

3DF Zephyr

123D Catch

Python Photogrammetry Toolbox

SFM Toolkit

Arc3D

3DM Analyst

My3D Scanner

Cubify Capture

Insight 3D

Pix4D

LPSBingo for Socet Set

Ilustración 20

Cuadro que muestra varios programas para realizarrestituciones fotogramétricas. Además, lo acompaña unesquema que ilustra la relación entre cuatro programas encuanto al manejo de los parámetros, tiempo que toma elproceso, y la calidad de los resultados.

123D Catch

Visual SMF

Photomodeler Scanner

Agisoft PhotoScan Pro


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4.1 Obtención de las imágenes

La fase para obtener las imágenes a partir de las cuales se generará un modelo 3D secompone de dos partes:

El registro de puntos de control en el suelo (Ground Control Points,GCP), o distancias de referencia.

La toma de fotografías.

Como el cómputo para la restitución fotogramétrica se realiza bajo coordenadaslocales, es necesario incluir información que nos permita contar con un sistema métricoabsoluto. Si es posible, utilizando un GPS de precisión o una estación total se puede obtener

coordenadas geográficas de los puntos de control, para así adquirir un modelogeorreferenciado.

Si no es posible contar con coordenadas georreferenciadas, también podemos añadirel valor métrico absoluto mediante la colocación de marcadores a distancias conocidas.

Contar con un modelo 3D bajo un sistema métrico nos permitirá realizar cálculos,

medidas e importarlos a otros programas de análisis con mayor facilidad.Para la toma de fotografías hay que evitar:

Superficies muy obscuras Superficies reflejantes Superficies transparentes Superficies con texturas uniformes Movimientos de luces y sombras

Fotografiar la sombra de uno mismo El uso de Flash

Las fotografías deben tomarse de manera continua, con un 80% aproximadamentede superposición, moviendo la cámara entre tomas de fotografías (Ilustración 21).


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4.2 Procesamiento de los datos

Hasta aquí, el procedimiento es el mismo sin importar el software, sin embargo,usando PhotoScan un modelo 3D se puede generar en tres pasos semiautomáticos:

Orientar las fotos Crear geometría Crear textura

Antes de comenzar con la orientación de las fotos es recomendable, aunque nonecesario, aplicar mascaras a las fotos donde objetos en movimiento, sombras u otros objetosaparezcan, donde la información sobre la textura falte, o donde la variación de la textura esmuy sutil (objetos totalmente blancos).

Después de este pequeño pre-tratamiento, se procede con el alineamiento de las fotos.Es en este paso que se genera una nube de puntos 3D representando la geometría de la escena.La posición relativa de la cámara a la hora de tomar las fotos también es calculada junto consus parámetros internos (foco, ubicación de los puntos, desviación mediante el coeficiente

Ilustración 21

Imágenes que muestran la buena (A) y mala (B) correlación de puntos entre imagines. Las líneas azulesindican puntos correctos equivalentes entre las fotos, líneas rojas indican intentos de correlación fallidos,

indicando que no se puede construir la nube de puntos.

A B


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tangencial y radial de distorsión). Para la construcción de las nubes de puntos, Photoscanutiliza el teorema structure from motion approach, por sus siglas SFM (Ullman, 1979), vertambién (Szeliski, 2011) que finalmente es el método que determina la precisión en el cálculode posición de los puntos.

En el siguiente paso es donde se reconstruye la superficie 3D. Es la parte que mástiempo consume dentro del proceso, y depende enteramente de las capacidades de lacomputadora donde éste se realiza y de la resolución deseada. Para realizarlo, el softwareutiliza algoritmos para ubicar las imágenes estereoscópicamente (Scharstein y Szeliski, 2002;Seitz et al., 2006). Como resultado se obtiene una malla poligonal. Además, el programaasigna un color para cada vértice a partir de los colores de los pixeles de las fotografías.

Sin embargo, para una mejor calidad en las texturas es posible aplicar un mapeo deellas por separado. Es en el tercer paso dónde se calcula un llamado atlas de texturas. Comolas fotografías originales están mapeadas en la superficie geométrica, esto nos permiteobtener una textura de muy alta calidad. Este paso no es necesario para, por ejemplo, obtenerun modelo digital de elevación (DEM, por sus siglas en ingles), u ortofotos. Pero viene muy bien cuando el modelo 3D se requiere para integrarse en otras plataformas, como por ejemplo programas de diseño y animación.

Más aun, un modelo con suficiente resolución en sus texturas es mucho más fácil degeorreferenciarse, puesto que los marcadores se localizan más fácilmente. Comomencionamos anteriormente, para generar modelos digitales de elevación es necesario queel modelo esté referenciado a un sistema de coordenadas absolutas. Un beneficio adicionales que el programa PhotoScan nos permite hacer mediciones de área y volumen.

A pesar de que un modelo 3D es una medio científico valido para la documentacióny presentación, requiere de software especializado para poder observarse. Impreso en 2D pierde todo el valor geométrico ganado. Ayuda un poco que dentro del programa PhotoScanes posible generar una ortofoto del modelo 3D, es decir, una imagen sin distorsiones focales.Así se pueden realizar mediciones métricas correctas. Sin embargo, el modelo digital de


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elevación y la nube de puntos misma son los medios con más información mediante loscuales se puede realizar la documentación. Para los DEM se tiene el formato .tiff, para elmodelo 3D y la nube de puntos. OBJ, 3DS, WRL, DAE, PLY, DXF, U3D o un archivo PDFque como veremos, junto con otros materiales gráficos, promete ser el medio de exportación3D preferido y en constante proliferación.

Hasta aquí hablamos de cómo trabaja el software PhotoScan, y como se construye unmodelo tridimensional a una escala real, quedando listo para exportar imágenes y modelosdigitales de elevación. El siguiente cuadro expone la metodología en general (Ilustración 22,siguiente página.). Para todos los ejemplos se utilizó una maquina Sony Vaio, Intel Core I5

a 1.8 GHz. Intel HD Graphics 4000. 8GB de RAM, Windows 8 a 64 bits.

4.3 Registro de la prospección 3D

Como ya se dijo en el capítulo II, los documentos que integran el registro en prospección sonmapas y croquis, ayudados siempre por una cédula que organice los campos de informacióna manera de tabla. Los datos de la prospección pueden provenir de la observación directa delinvestigador, así como de técnicas de percepción remota como fotografía aérea, imágenes de

satélite y de técnicas de prospección geofísica.

Mediante las fotografías aéreas individuales tanto cenitales como oblicuas se puedenidentificar rasgos no visibles desde el terreno, obtener ortofotos, modelos digitales deelevación (DEM) y modelos 3D del terreno, con texturas de una resolución fotográfica. Lafotogrametría analógica es tan antigua como la fotografía misma, sin embargo mediante el usode software especializado actualmente las computadoras nos permiten el tratamiento de estasimágenes disminuyendo el tiempo y aumentando la calidad de los resultados.


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Fotogrametria de rango corto

Prospección

Arquitectura oManifestaciones

Gráfico-RupestresRelieve y topografia

Excavación

Estratigrafia

Puntos de control

-Medidas-Escalas

-CoordenadasUTM/Locales

Toma de fotosTener en cuenta:

-Parámetros de Camara-Traslape 80%

-Número de Fotografias

Agisoft PhotoScan1.-Alinear fotos

2.-Nube de puntos densa3.-Construir del modelo

poligonal4.-Incerción de puntos de

control en el modelo

Exportar

Modelo 3DFormato más comúnPLY (Standford) OBJ

(Wavefront)MeshLab, Blender,

CloudCompare

Imagen 2DFormato más comúnTIFF (Ortofoto, DEM)Quantum GIS, GIMP,

Inkscape

Elementos

Laborator

Piezas arqueol

Objetivos de la fotogrametríapueden ser :

Documentación Visualización Análisis métricos Comparaciones

geométricas Reconstrucciones

con fotos históricas Detección de

cambios, deteriorosy estados de

conservación

Contar con pantallas, luces y una tornamesa para toma de fotografías de piezas arqueológicas no fundamental, aunque ayuda a acortar tiempos delimpieza y edición de los modelos resultantes.

Cuando se toman las fotos de Arquitectura o demanifestaciones gráfico-rupestres la dirección de la

mayoría de las fotografías es horizontal, mientrasque para relieve y topografía se buscan fotografías

cenitales.

1. Definir los objetivos del registro

2. Referencias de escala

3. Registro fotográfico

4. Labores dentro de una computadora

5. Evaluación del resultado

Ilustración 22

Cuadro sinóptico que ilustra el

proceso a seguir para cualquiermodelo elaborado mediantefotogrametría de rango corto


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Como pudimos observar, la cantidad de parámetros que se pueden controlar dentrodel programa PhotoScan de AgiSoft son muchos. Intentamos resumir el impacto que tienenestos parámetros en general en factores como el tiempo y la calidad que pudieran tener losmodelos en el siguiente cuadro (Ilustración 23)

Alinear fotos y nube dispersaPrecisión Alta- 2 minutos 20 segundos-16 494 puntosNube densaCalidad media (1)- 4 minutos- 1 129 088MeshCalidad Alta- 1 minuto 34 segundos- Caras: 225 783 vértices: 113 804Textura- 1 minuto 21 segundos- 4 096 pixelesÁrea- 1.26455 m2 (2)Tamaño de archivo .PZS- 38.4 MBAltura de Vuelo

- 1.53686 mError en Metros- 0.002758 (3)Resolución de suelo (Textura)- 0.000288539 m/pixDensidad de Puntos- 750 709 puntos/m2

Alinear fotos y nube dispersaPrecisión Baja- 18 segundos- 3004 puntosNube densaCalidad más baja (1)- 32 segundos- 90 671MeshCalidad baja- 5 segundos- Caras: 20 000 vértices: 10 185Textura- 16 segundos- 1 024 pixelesÁrea- 1.85799 m2 (2)Tamaño de archivo .PZS- 4.16 MBAltura de Vuelo

- 1.57143 mError en Metros- 0.002776 (3)Resolución de suelo (Textura)- 0.000288589 m/pixDensidad de Puntos- 46 903 puntos/m2

Ilustración 23

Tabla decomparación entreun modelofotogramétricorealizado en altacalidad (Izquierda), ybaja calidad(Derecha).

1.- La calidad denube densa aúnpuede ajustarse ados calidades

superiores a media: Alta , y Ultra Alta , sinembargo suelaboraciónsobrepasa lacapacidad delhardware con el quese cuenta, pues sutiempo deelaboración toma enAlta: 4 horas; UltraAlta: 36 horas.

2.- El área se vioaumentada en bajacalidad, pero noporque semanipulara el área areconstruirmanualmente; másbien, parece ser queal aumentar ladensidad de puntos,disminuyeautomáticamente elárea. Esto puedecontrolarsecambiandomanualmente el áreaa reconstruir.

3.- El error se calculaal introducir lospuntos de control, apartir de ladeformacióngeométrica que estoocasiona.


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Es posible realizar registros de superficie de elementos arqueológicos, por ejemplorestos arquitectónicos o elementos grafico-rupestres tomando fotografías de ellos. Ademássi se cuentan con las coordenadas geográficas de los elementos, es posible ubicarlos enmapas, obtener dibujos y registrarlos de manera rápida y sencilla.

En las últimas décadas, la utilización de vehículos aéreos no tripulados, mejorconocidos comodrones , para la investigación científica ha ido en aumento. Aunque suaplicación en la arqueología aun es poca, el potencial de empleo de la fotografía aérea hacobrado mayor importancia, sobre todo por el bajo costo de estos.

De esta manera se pueden obtener imágenes con el propósito de restituir en tres

dimensiones áreas extensas del terreno, obteniendo orto imágenes y modelos digitales deelevación que pueden ser utilizados para la identificación y estudio de restos arqueológicos.

4.3.1 Restos ArquitectónicosEn arqueología, los restos arquitectónicos son documentados generalmente mediante dibujosy fotografías. Dependiendo de la complejidad de los elementos, podemos encontrar distintosregistros que van desde planos hasta croquis muy esquemáticos. Todo depende de los detallesque se quieran documentar y resaltar.

A continuación se detallarán los pasos para conseguir la documentación de elementosarquitectónicos utilizando la técnica de fotogrametría:

4.3.1.1 Fachada de Iglesia, RonneBornholm, Dinamarca.Para este ejemplo, el objetivo fue poder registrar una fachada(Ilustración 24), el primer paso, latoma de fotografías, se realizó en dosrondas, que sumaron en total 62fotos, concentrando la segunda rondade fotografías en la puerta de la

Ilustración 24

Captura de pantalla que muestra la distribución de lasfotografías con respecto a la fachada de la iglesia.


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iglesia para obtener mejor detalle en esta zona, se pudo reproducir la geometría de su portada. Como puntos de control, se escogió el ancho de la puerta del edificio, que midió1.63 m. Debido al poco espacio en la calle para tomar las imágenes y a que la iglesia estárodeada de casas en sus inmediaciones no se pudieron obtener fotografías desde todos losángulos necesarios para reconstruir con precisión la torre y el edificio completo. No

obstante, fue posible obtener una nube de puntos(Ilustración 25) y un modelo con suficienteinformación como para presentar la altura máxima,observar el sistema constructivo y sus acabados.

Una vez importadas las fotografías en el

programa, se procedió al alineamiento de imágenes.Para esto, se buscó el menor tiempo posible en el proceso que al mismo tiempo permitiera tenersuficiente resolución para observar los detalles en ladecoración del edificio. De tal manera, en el menúde alineamiento se escogió la opción alta en la precisión del alineado. Después de 10 minutos quetomó el proceso, se continuó con la elaboración dela nube de puntos, cuyo

registro arqueologico en 3d mediante fotogrametria de rango corto

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