La palabra «Digitalización» es omnipresente hoy en día y se viene usando desde hace años y en muchos sentidos. Se puede convenir que la digitalización es la incorporación de las tecnologías digitales (basadas en la electrónica, la óptica, la informática y las telecomunicaciones) a los productos, procesos y servicios para la investigación, protección, conservación, restauración y difusión del patrimonio histórico cultural.
Dentro del amplio concepto de digitalización nos vamos a centrar en el modelado y simulación multidimensional: réplicas virtuales 3D exactas de bienes muebles e inmuebles, también llamados Gemelos Digitales o Digital Twin. Estos gemelos digitales pueden servir como herramienta a los profesionales del patrimonio ya que ayudan a realizar simulaciones, investigaciones o difusión sin tener el original presente de una manera totalmente inocua para la pieza.
Para conseguir estos gemelos digitales existen en la actualidad varias técnicas de recogida de datos que se realizan con diversas metodologías y tecnologías. Las más utilizadas y conocidas actualmente son el escáner láser 3D y la fotogrametría.
El Escáner Láser 3D es un dispositivo que registra datos de la geometría y el color de un objeto o escena. Mediante un haz de luz láser, el escáner calcula la distancia, desde el aparato emisor hasta un punto de un objeto al alcance de su trayectoria. Mediante un espejo giratorio, el escáner hace incidir dicho haz láser en miles de puntos dentro de una zona del espacio, obteniendo la distancia y posición tridimensional de esos puntos, y generando la geometría del elemento escaneado en una Nube de Puntos 3D.
Una nube de puntos 3D es el primer producto resultante del escaneo láser. Se compone por millones de puntos posicionados tridimensionalmente en el espacio, formando con exactitud milimétrica una entidad física y representando su superficie externa. Esta nube de puntos generada por el escáner, debe ser procesada posteriormente con diferentes programas informáticos dependiendo del resultado final que se busque: ya sea para investigación o difusión.
La tecnología basada en escáner láser se caracteriza por una alta fiabilidad y precisión en la toma de datos. Además, lo interesante de estos escáneres de última generación, es que realizan las tomas de datos con una gran velocidad, siendo capaces de tomar datos métricos y de color en muy pocos minutos. Pero sin duda lo más interesante de esta tecnología en el campo del patrimonio es que es un tipo de captura de datos es no invasiva. Este tipo de láser es totalmente inocuo para las personas y sobre todo para los bienes patrimoniales. Esto nos facilita el acceso a una información muy precisa sin temer por la conservación del bien.
Esta tecnología láser permite capturar, recrear entornos completos y generar una realidad tridimensional y virtual que permite congelar los entornos para las generaciones futuras. Además, es posible actualizar los planos, detectar posibles problemas estructurales, ayudar en futuros procesos de restauración, incluso los necesarios después de accidentes impredecibles como ha sido el caso de la Catedral de Notre Dame de París o el Museo Nacional de San Pablo.
Por otro lado, la fotogrametría debido a los avances tecnológicos se está abriendo paso en el mundo del patrimonio. Dado que la metodología es bastante simple, se está empleando en la creación de modelos 3D ya que a través de una fotografía se pueden determinar unos valores o características de elementos espaciales de elementos pequeños como una pieza o grandes áreas de territorio. Esta técnica ha sido muy utilizada sobre todo en agricultura, topografía y arquitectura, ya que permite conocer el terreno de estudio.
La fotogrametría es una tecnología que se encarga de estudiar y definir la forma, el tamaño, la posición y dimensiones de cualquier objeto. Se realiza con el escaneo de un objeto a través de simples fotografías digitales desde todas las perspectivas. Es un proceso rápido y fácil para llevar a cabo un modelo 3D a través de una consecución de fotografías de un objeto concreto desde diferentes ángulos. Después, esas fotografías se procesan en un programa especializado uniendo todos los puntos del objeto y creando una malla que define los contornos del objeto. El resultado final es un gemelo digital del objeto fotografiado en 3d.
Cada técnica tiene sus pros y sus contras que deberán tenerse en cuenta a la hora de abordar un proyecto. Por un lado, los escáneres 3D tienen varias ventajas, sobre todo, la alta precisión y alta resolución del objeto 3d resultante. Una ventaja es que recoge datos en tiempo real lo que permite ahorrar tiempo, ya que se sabe qué áreas se deben volver a escanear o se han omitido en el mismo lugar del escaneo.
Sin embargo, si en la escena de toma de datos hay demasiada luz ambiental, la recopilación puede distorsionarse, por esto, el escáner 3D se desarrolla mejor donde se puede controlar la iluminación. También tienen problemas con superficies brillantes o reflectantes. Pero una de las mayores desventajas de los escáneres 3D es el precio. Actualmente la tecnología ha avanzado mucho aun así los escáneres pueden llegar a costar decenas de miles de euros.
La principal ventaja del uso de la fotogrametría es el precio y la accesibilidad. Una cámara y un software suelen ser menos costosos y mucho más fáciles de utilizar. Gracias a los avances incluso la cámara de un teléfono móvil funcionaría para recoger datos. Otra ventaja es su capacidad para reproducir un objeto a todo color y textura. Aunque los mejores escáneres 3D también pueden producir esto, la fotogrametría es el método que se debe utilizar cuando se busca realismo ya que la última capa visual serán las propias fotografías del objeto.
Son múltiples los usos y aplicaciones que se le pueden dar a estos gemelos digitales en el ámbito del patrimonio cultural, incluso alguno quizás ni los conozcamos todavía y que se irán resolviendo en el futuro a medida que la propia tecnología se vaya desarrollando.
1) Investigación: con las técnicas de escaneo 3D se obtienen unos datos con una alta precisión que se pueden procesar de diversas maneras para su uso en diferentes sectores profesionales. Disponer de la información digital con exactitud de un bien y poder estudiarlo con rigor sin tener que desplazarse es una gran ventaja para investigadores de todo el mundo.
2) Documentación: En sectores como la arqueología cuyo trabajo consiste, entre otras tareas, en excavar y sacar a la luz bienes patrimoniales de la antigüedad, labor que se realiza por fases, poder escanear estas diferentes fases es de gran ayuda para documentar ese trabajo desde el principio al fin. El último suceso acaecido en la Catedral de Notre Dame ha puesto de manifiesto la necesidad de disponer de una digitalización completa de los elementos del patrimonio histórico o natural, como medida preventiva en el caso de catástrofe natural, accidente, guerras, abandono o atentados integristas.
3) Conservación y restauración: Actualmente, esta tecnología se está empezando a usar en trabajos de restauración de Bienes muebles e inmuebles por su exactitud en tomar medidas sin tener que realizar grandes esfuerzos. Esta herramienta permite cuantificar, de forma precisa, aquellos aspectos que son cruciales en el reconocimiento de los edificios históricos. Imaginemos el trabajo que supondría tener que subir a medir o valorar, por ejemplo, el estado de conservación de una bóveda de una catedral Gótica.
4) Educación y Difusión: Por medio de estos sistemas, las obras se ponen al alcance de todos, sin limitaciones espaciales (lugares cerrados por riesgo de degradación; ubicaciones remotas que no son accesibles…). Estos medios digitales ayudan a favorecer la accesibilidad digital a bienes patrimoniales que en ocasiones son difíciles de visitar, ya sea por la lejanía de las personas interesadas, porque el bien está cerrado al público por su conservación, o porque el lugar no dispone de medidas accesibles para personas con movilidad reducida. Del mismo modo puede ser una potente herramienta en el campo de la didáctica, haciendo de la enseñanza de la cultura algo mucho más atrayente. Para ello esta tecnología se está aplicando en la realización de entornos virtuales, realidad aumentada y visitas virtuales al patrimonio.
Cuando se realiza un gemelo digital de un bien patrimonial también se puede realizar una reconstrucción virtual en el caso de que a dicho bien le falte una parte o porque esté dañada. Primero se lleva a cabo la digitalización, a continuación, pueden estudiarse sus patologías, y posteriormente puede plantearse la restauración digital y luego la física. Gracias a las herramientas digitales se pueden comprobar distintas hipótesis reconstructivas sin dañar el bien patrimonial, de forma totalmente reversible, algo que no pasa en las intervenciones físicas.
Pero toda esta información digital sería inconsistente si no estuviera acompañada de unos contenidos culturales de calidad que aporten valor añadido a estas tecnologías. Ahí entra el papel del gestor cultural y del patrimonio capaz de generar una información científica y veraz pero adaptada a las necesidades y a los intereses de los visitantes. La tarea de puesta en valor del patrimonio cultural se realiza con el fin de que estos bienes estén disponibles para su disfrute, de ofrecerlos en condiciones adecuadas y de calidad a la sociedad.
*Artículo publicado en el e-boletín del año 2023 de la Asociación de Museólogos y Museógrafos de Andalucía: http://asoc-amma.org/images/eboletines/eboletin_2023.pdf
+info e-boletín de la Asociación de Museólogos y Museógrafos de Andalucía: https://www.asoc-amma.org/13-noticias/226-e-boletin-2023-n-15
