Universidad Nacional Autónoma de México
Dirección General de Servicios de Cómputo Académico
Año 7 Núm. 74, Publicación Mensual, 27 de Noviembre de 2008

ARTÍCULOS

 

Año 7, Número 65, Enero de 2008

Realidad virtual para documentar y visualizar la arquitectura prehispánica
Geneviève Lucet Lagriffoull

La necesidad de un desarrollo de software correctamente administrado, donde se puedan predecir de manera precisa los costos, plazos y la calidad del producto de software, ha alcanzado la más alta prioridad en los mercados globales de nuestros tiempos, donde la competitividad es una de sus principales características. Es esencial que el software sea predecible y confiable.

La realidad virtual tiene muchas aplicaciones en todas las áreas del conocimiento. Puede ser considerada como una interfaz con el mundo virtual, pero los beneficios que aporta van mucho más allá de una simple comunicación. Es una herramienta muy poderosa que permite generar nuevos conocimientos y, en ese sentido, se vuelve un instrumento importante para la investigación y la docencia.

La realización de modelos 3D del patrimonio arquitectónico de la epoca prehispánica, aunque basados en un uso intensivo del cómputo, requieren de la integración de conocimientos multidisciplinarios que van desde la arquitectura y la arqueología, hasta la historia y el cómputo. Estas disciplinas retroalimentan los estudios del patrimonio con nuevas aportaciones, tanto durante la construcción de las maquetas virtuales como mediante el uso de los modelos en un ambiente de realidad virtual.

La construcción de los modelos inicia con una fase interpretativa de la información, que requiere de la integración de conocimientos arqueológicos y constructivos. Si se desea hacer reconstrucciones hipotéticas, será necesario extraer reglas de composición arquitectónica y de lógica constructiva; mientras que la fase de explotación de los modelos y de uso con las técnicas de realidad virtual, pueden generar nuevos conocimientos sobre el monumento, gracias a las técnicas de visualización que apoyan a la investigación. De esta forma, los componentes de interacción con un modelo definido en tres dimensiones y la inmersión espacial, retroalimentan al usuario en sus capacidades de inmersión espacial y permiten contar con un instrumento didáctico sin comparación.

Los sitios mesoamericanos
Los sitios arqueológicos prehispánicos estan compuestos por la superposición de varias etapas constructivas entremezcladas. Se piensa que en forma ritual, cada 52 años era costumbre destruir parte de las construcciones, para dejar solamente algunos muros que quedaban enterrados en nuevas plataformas sobre las cuales edificaban las construcciones.
Los sitios mesoamericanos tienen un avanzado estado de ruina y las capas superiores de construcción han desaparecido por destrucción natural, como el arado de las tierras, o por la destrucción del sitio por los invasores, o por sus propios habitantes cuando decidieron abandonar el lugar.

Los sitios arqueológicos latinoamericanos son muy importantes para el estudio histórico porque representan la única fuente de información sobre las culturas anteriores a la conquista española. Se cuenta con muy pocos escritos prehispánicos y los existentes, corresponden a fechas cercanas a la llegada de los españoles.

El estudio del pasado no es una necesidad solamente nacional, interesa a todos entender la evolución de las civilizaciones. La documentación de monumentos arqueológicos conserva la memoria de la humanidad y sirve de base a la investigación y a la extracción de conocimientos.

La información de un sitio arqueológico es muy delicada y puede desaparecer por la intervención del hombre mediante saqueos, el crecimiento de centros urbanos que invaden lugares históricos, desastres naturales como temblores o huracanes, muy comunes en México; además de que una parte de la información puede ser efímera ya que será eliminada para permitir la realización de mayores excavaciones. Para apoyar la investigación y conservación de la información de dicho patrimonio cultural, la arquitectura virtual (véase Enter@te: Internet, cómputo y telecomunicaciones, núm. 5, enero de 2002), la realidad virtual y las técnicas de visualización en 3D son herramientas de gran utilidad.

Uno de los problemas del registro del patrimonio cultural consiste en definir cuál es la información que se desea registrar y con qué precisión, lo que dependerá, en parte, del objetivo de la documentación y del tipo de proyecto que se vaya a trabajar:

1. Restauración. Debe incluir todos los deterioros existentes y las deformaciones estructurales para poder evaluar si el sitio continúa deteriorándose.
2. Estudios de historia del arte o de la arquitectura. Requieren del entendimiento de la lógica estructural y de los elementos estilísticos-formales, así como de la búsqueda del estado original del monumento.
3. Un arqueólogo puede estar interesado en conservar la información de los muros de contención y los rellenos que permitían enterrar una estructura para construir encima.
4. Estudios sobre los sistemas de medidas y las proporciones geométricas empleadas en el diseño. Evidentemente, el nivel de precisión tendrá que ser mucho más alto, si el objetivo es tener imágenes atractivas para la difusión, mediante la realización de videos o sobre Internet.

Una estrategia consiste en decir se registra “todo”, en este caso, nos enfrentamos al problema de cómo tratar tanta información, el tiempo y los medios requeridos para hacerlo. Esta estrategia puede ser la adecuada para la documentación neutra para todo tipo de uso posterior. Es un levantamiento de datos que podemos calificar de tecnificado y está muy ligado al uso de equipamiento, como escáner 3D.

Características de la realidad virtual
La reconstrucción virtual permite plasmar lo que se entiende de las huellas arqueológicas, sintetizar la información que tenemos de ellas, extrapolar entendimientos de la lógica constructiva, presentar de manera visual este conocimiento, contestar a la necesidad humana de entender cómo eran estos espacios cuando estaban habitados, poner imágenes para contestar al imaginario. ...

Los maestros que recurren a la realidad virtual como medio de enseñanza, aprovechan varias de sus características:

− La imagen grande y con alta calidad permite compartir con un grupo lo que se ve, así como mostrar información al mismo tiempo.

− La estereoscopía mejora mucho la percepción espacial y ayuda e entender la profundidad de los objetos. En arquitectura es muy importante, ya que el espacio arquitectónico es tridimensional por definición.

− La interacción es la gran aportación de la realidad virtual con relación al video, da libertad al usuario como un elemento activo que toma la decisión de qué ve, desde qué ángulo y cuánto tiempo. Un maestro nunca va a dar clase dos veces de la misma forma y este control es bien importante. En la labor de investigación es indispensable.

− La inmersión en la imagen y este mundo virtual son fundamentales pues permiten activar el fenómeno de percepción y de telepresencia, lo que ayuda a la concentración de los alumnos y los involucra emocionalmente. El impacto de la imagen estereoscópica no los deja insensibles a lo que observan.

− Se establece una relación física y corporal con la imagen. No es lo mismo tener realidad virtual con una imagen chica que con una grande. No es lo mismo ver una construcción sintiéndose externa a ella, que viviéndola con todos los sentidos.

− Permite apoyar el proceso de enseñanza y de aprendizaje, el maestro explica mejor y el alumno entiende de forma adecuada; además gracias a todo este involucramiento físico-sicológico, integra este nuevo conocimiento a su memoria.

Suchilquitongo, un ejemplo de documentación
La tumba cinco de Suchilquitongo es extraordinariamente bella, ubicada en el estado de Oaxaca en la parte alta de un cerro; fue construida alrededor del año 800. El acceso se ubica a varios metros bajo el nivel del suelo, cinco metros bajo el nivel de la plataforma, y se encuentra constituida por varios espacios: un zaguán, una antecámara con un diseño muy arquitectónico, y un cuarto donde fue colocado el muerto. Estos tres espacios están cubiertos de pintura mural, bajo y altorrelieves.

El modelo virtual de Suchilquitongo que se encuentra en Ixtli, el Observatorio de Visualización de la UNAM, es una descripción muy precisa de la tumba zapoteca, y posibilita su visita cuando es imposible conocerla de otra forma en la realidad, lo que es la gran aportación de este material virtual. Su alta precisión abre posibilidades de estudios como revisión de proporciones o análisis de efectos de falsa perspectiva, por ejemplo.

La representación en 3D y su exploración en tiempo real no tienen comparación con ninguna otra forma de representación; es completa y, sobre todo, es espacial, así que permite relacionar los elementos. La arquitectura ya sea moderna o antigua se vive mediante nuestras capacidades de percepción y, solamente, con la realidad virtual se puede reproducir esta sensación.

Para el registro de la pintura mural, se sigue una metodología rigurosa buscando obtener una copia fiel del mural, sin modificaciones de color ni de distorsión, de tal forma, que una impresión del archivo se superponga de manera perfecta al mural.

Durante la toma fotográfica se controlan los movimientos de la cámara, la iluminación y se asegura que todas las fotografías de un mural sean tomadas en exactamente las mismas condiciones, para después invertir las inevitables distorsiones debidas a la lente, y las modificaciones del color por la iluminación.
El registro de la pintura mural se obtuvo mediante un control bastante preciso, para que el tono registrado en el archivo corresponda con el color de la pintura.

Un problema del recorrido virtual es la relación tiempo-espacio. Al recorrer físicamente un lugar, sabemos de antemano que habrá tiempos de paseo relacionados con la distancia, y también un esfuerzo físico. En realidad virtual, todo el tiempo se contrae para no hacer que el recorrido se vuelva muy aburrido, este fenómeno participa de la pérdida de relación de escala con el modelo.

Reconstrucción de Cacaxtla, conocimientos adquiridos
Cacaxtla es un sitio arqueológico ubicado en el estado de Tlaxcala, a una hora y media de la Ciudad de México, y su tiempo de ocupación corresponde al primer milenio. Fue descubierto en 1975 por unos campesinos que reportaron el hallazgo de pintura mural, lo cual llevó a excavarlo y mostró contener una gran riqueza pictórica.

Uno de los enigmas presentados en Cacaxtla es la presencia de estilos mayas, cuando este sitio se encuentra muy retirado de la zona habitada por los mayas, lo cual lo hace particularmente interesante desde el punto de vista histórico.

Gracias a la visualización que se realizó a través de la realidad virtual, se entendieron características de su arquitectura que solamente se tienen mediante los mecanismos de percepción. No debemos olvidar que la arquitectura es un arte basado en la percepción del espacio.

Los espacios de Cacaxtla están siempre cerrados e introvertidos, la escala de los edificios y de las plazas es muy humana, no monumental, a diferencia de sitios arqueológicos como el de Teotihuacan que cuenta con una escala urbana.

Existe armonía y ritmo en las plazas, por el juego de las columnas y las simetrías, y también se tiene una gran sensación de orden y tranquilidad, lo cual contrasta mucho con el estado actual del sitio.

Ixtli, el Observatorio de Visualización de la UNAM cuenta con lo que se llama el tracking system que permite interaccionar con los modelos mediante movimientos de la cabeza y con un mouse tridimensional que trabaja en el espacio. Esta herramienta aumenta la sensación de inmersión para la persona que lo maneja, ya que se encuentra ubicado al centro de la proyección e interacciona de manera natural con el ambiente virtual.

Hacer un levantamiento con el objetivo en la mente de reconstruirlo, requiere de entenderlo en cada uno de sus detalles:

− Se busca entender la razón de una fisura o cómo una pared se articula con su contexto, por ello, se elaboran hipótesis que llevan a buscar otras huellas y elementos que se registrarán para corroborarlas o desmentirlas. A veces, no se logra ni corroborar ni desmentir.

− Es muy importante comprender lo que se registra para poder modelarlo, distinguir por ejemplo, lo qué es un muro estructural de lo qué es un relleno entre dos fases constructivas.
En este sentido, es un levantamiento muy dinámico, de ninguna forma es automatizado; es un levantamiento interpretativo de la información, muy enriquecedor, aunque no se puede clasificar como una documentación neutra y completa del sitio.

Uno de los problemas ligados a la reconstrucción de arqueología es saber hasta qué punto se puede inventar y cuando ya no es factible.

Cuando la realidad virtual se aplica al patrimonio cultural en la reconstrucción de sitios arqueológicos, ofrece beneficios en la explotación-exploración de los ambientes virtuales, además de que genera muchos conocimientos en todo el proceso de elaboración de los modelos. Con las mejoras en hardware, con una mayor capacidad de procesamiento y un manejo de archivos cada vez más grandes en tiempo real, la realidad virtual se convierte en una gran herramienta para la documentación histórica.

Para mayor información:

http://www.ixtli.unam.mx

 

 

 

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