Soluciones de escaneo 3D

Cómo Artec 3D está apoyando a Ucrania

Un equipo de investigación de Cambridge descifra una antigua colaboración gracias al Artec Space Spider

Desafío: Los arqueólogos necesitaban una forma de representar de manera segura una amplia variedad de vasijas de cerámica recientemente excavadas y comparar sus formas.

Solución: Artec Space Spider, Artec Studio

Resultado: Como parte del proyecto REVERSEACTION, con el objetivo de investigar complejas tecnologías antiguas en sociedades sin estado, el equipo capturó digitalmente más de 100 artefactos tanto en campo como dentro de museos colombianos. Los modelos 3D resultantes facilitan la investigación y preservación a múltiples niveles, más allá de los museos y las universidades, para llevar increíbles artefactos antiguos a las aulas y dispositivos personales.

Por qué Artec: En el proyecto REVERSEACTION, las capacidades de escaneo de alta resolución y la cómoda curva de aprendizaje del Artec Space Spider lo convirtieron en una gran herramienta para digitalizar artefactos arqueológicos con la máxima fidelidad, preservando todas las geometrías elaboradas.

Caminar por un museo, ya sea física o digitalmente, a menudo nos lleva a reflexionar sobre las personas que fabricaron y usaron los artefactos arqueológicos antiguos que vemos. Una gran cantidad de trabajo por parte de profesionales dedicados, desde científicos hasta curadores y conservadores, se dedica a descifrar estos objetos, y mientras que este proceso solía llevar años y años de trabajo minucioso, la tecnología moderna ahora lleva este viaje a un nivel completamente nuevo.

El equipo del proyecto REVERSEACTION se encuentra en un camino similar: investigar cómo se sostenían los sistemas tecnológicos complejos en sociedades antiguas sin un liderazgo político fuerte. Al integrar la evidencia arqueológica con los estudios ambientales, la antropología, la sociología, los estudios de gestión y la artesanía, su objetivo es obtener nuevas perspectivas sobre la acción colectiva. Los hallazgos arqueológicos, como la orfebrería, los textiles y la cerámica, ilustran que las personas trabajaron juntas en proyectos ambiciosos de buena gana. Lo que nos lleva a pensar, ¿cómo se organizaban y gobernaban las sociedades en el pasado?

Los mejores expertos en investigación en acción

Con sede en la Universidad de Cambridge y financiado por el Consejo Europeo de Investigación (ERC), el proyecto reúne a un equipo estelar de investigadores de diversos orígenes, todos ellos profundamente comprometidos con la misión del proyecto. Si bien sus actividades de investigación abarcan una amplia gama, la digitalización de los artefactos es un aspecto crucial en varias etapas. Con un enfoque en una amplia gama de objetos originarios de Colombia, el equipo trabajó extensamente en campo, con la tarea de crear gemelos digitales precisos de los hallazgos, incluidas excavaciones arqueológicas, colecciones en proceso de procesamiento de los sitios y colecciones de museos, especialmente las del socio principal del proyecto, el renombrado Museo del Oro en Bogotá.

Cambridge and Museo del Oro collaboration

Catherine Klesner (izquierda) y Agnese Benzonelli (derecha) examinando los perfiles extraídos de un modelo 3D de una vasija de cerámica. Foto cortesía de Rosie Crawford.

Al estar a la vanguardia de la investigación mundial, la Universidad de Cambridge apoya a sus equipos con las últimas tecnologías disponibles. Patrick Thorn & Co, un partner de certificación Gold de Artec 3D con una vasta experiencia en tecnología 3D, ha sido el consultor de la universidad durante años, presentando soluciones de próxima generación y ofreciendo consejos sobre cómo aprovecharlas para mejorar los resultados de investigación en diversas áreas académicas.

El Artec Space Spider fue la primera recomendación del experto, reconociendo la necesidad de un dispositivo capaz de reproducir la geometría más fina de una manera no invasiva.

La herramienta adecuada para capturar artefactos con precisión

Para comprender las formas y funciones de los objetos históricos, como específicamente los cuencos con pedestales pequeños o grandes, las rodajas de huso de piedra utilizadas en el hilado textil, y las matrices de piedra con tallas tridimensionales, los investigadores necesitaban documentar cada borde y esquina. El Space Spider era ideal con su alta precisión de hasta 0,05 mm y su capacidad para capturar detalles intrincados y geometrías complejas con una precisión vertiginosa.

¿Por qué es importante esta precisión? Todas las respuestas están en los detalles: mediante la creación de modelos 3D ultradetallados de las vasijas de cerámica, se revelaron variaciones sutiles en el grosor de la pared, la curvatura y la forma general, lo que sirve como evidencia de técnicas sofisticadas en sociedades sin Estado, y nos permite revelar rasgos sutiles de cómo se fabricaron las vasijas.

Cambridge and Museo del Oro collaboration

Uso de un escáner 3D de luz estructurada Artec Space Spider para estudiar objetos de la colección del Museo del Oro, Bogotá. Foto cortesía de Rosie Crawford.

«Maximizamos nuestro tiempo en campo escaneando muchos objetos y procesándolos más tarde», explicó Kate Klesner, investigadora postdoctoral asociada de la Universidad de Cambridge. «Como resultado, documentamos más de 100 objetos cerámicos, numerosos rodajas de huso y ocho matrices de piedra».

Las herramientas utilizadas en campo, un XRF portátil y un escáner 3D de mano, fueron cruciales, ya que permitieron el análisis no-destructivo de objetos completos, proporcionando datos que de otro modo no estarían disponibles a partir de material fragmentario o muestreado destructivamente. Además, los microscopios y cámaras portátiles digitales respaldaron la documentación y el análisis.

«Fue mi primera experiencia con el escaneo 3D, estaba aprendiendo a escanear este tipo de objetos, lo que me pareció bastante complicado en algunos aspectos. Por ejemplo, al escanear estos tazones y tazas abiertos, nuestra mayor dificultad fue capturar el borde», agregó Klesner.

Confianza a través del reto

La captura de objetos arqueológicos conlleva muchos desafíos, especialmente cuando se trata de artefactos preciosos recién salidos del sitio de excavación o en un entorno de museo.

Pero a medida que se desarrollaba el proyecto, el equipo se sintió más seguro con la tecnología y también quedó cada vez más impresionado con su velocidad. «En el caso de las vasijas de cerámica, escaneábamos a un ritmo de unos 20 minutos por objeto hacia el final», recuerda Klesner. «Esto significó que, en tan solo un día, pudimos documentar fácilmente alrededor de 20 objetos lo suficientemente minuciosos como para estar seguros de unirlos más tarde».

Cambridge and Museo del Oro collaboration

Catherine Klesner escaneando una vasija de cerámica de la colección del Museo del Oro, Bogotá, utilizando un escáner 3D de luz estructurada Artec Space Spider. Foto cortesía de Rosie Crawford.

Siguiente paso: procesamiento simplificado

El procesamiento de datos, realizado en etapas posteriores de los proyectos, principalmente en la Universidad de Cambridge, también resultó ser una etapa agradable. El equipo descubrió que Artec Studio era fácil de usar para procesar los escaneos, crear y exportar los modelos. Además, los investigadores utilizaron softwares especializados como Pottery 3D y GigaMesh para evaluar la forma de las vasijas con la ayuda de morfometrías geométricas en modelos 3D.

Rosie Crawford, asistente de investigación de la Universidad de Cambridge, recordó haber aprendido a usar el software de un técnico en el laboratorio paleo de la universidad, donde se adoptan enfoques similares para los restos paleoantropológicos. Esto fue suficiente para luego enseñar a los miembros de su equipo. «Es fácil de aprender, y aprendes lo que funciona mejor y lo que no a medida que avanzas», dijo Crawford.

Cambridge and Museo del Oro collaboration

Rosie Crawford capturando una matriz de piedra de la colección del Museo del Oro, Bogotá, utilizando un escáner 3D de luz estructurada Artec Space Spider. Foto cortesía de Catherine Klesner.

Datos 3D para arrojar luz sobre la cooperación en sociedades sin Estado

Mientras que la mayoría de los estudios arqueológicos sobre la cooperación se centran en la dinámica social dentro de las estructuras jerárquicas o en la formación de un Estado en el que el poder coercitivo estaba presente, el equipo de REVERSEACTION explora la cooperación voluntaria y las colaboraciones en sociedades sin las estructuras gubernamentales modernas que vemos hoy en día.

Lo que hace que esta investigación sea verdaderamente única es el desarrollo de comparaciones entre los materiales y la investigación de la adquisición de habilidades y transferencia de conocimientos, para así probar hipótesis sobre la interacción artesanal y los métodos de producción resilientes a lo largo del tiempo.

Aunque todavía faltan explicaciones, los modelos resultantes ayudan a recopilar información sobre las técnicas de fabricación (desde el moldeo hasta la cocción y decoración de la superficie) y la vida útil de varios objetos, proporcionando información tanto sobre los avances tecnológicos como sobre las prácticas diarias de las personas que crearon y utilizaron los artefactos. Estos avances incluyen la creación de formas uniformes y diseños intrincados, mientras que las prácticas cotidianas, como los usos funcionales y rituales de las vasijas, insinúan los esfuerzos de colaboración y conocimiento compartido entre artesanos, revelando las estructuras sociales y económicas que apoyaron la innovación y la resiliencia en estas comunidades antiguas.

A medida que el equipo continúa investigando las tecnologías cerámicas y las interacciones inter-artesanales, su objetivo es profundizar su comprensión de las tradiciones técnicas, la organización artesanal, los mecanismos de transmisión de conocimientos y el alcance de la interacción colaborativa en sociedades sin Estado.

Capas reveladoras: escaneo 3D para un aprendizaje accesible

Tener escaneos 3D de los artefactos ha permitido al equipo seguir revisándolos, lo que les está ayudando a explorar diferentes posibilidades. Y para la cerámica, este es sólo el primer paso de un proceso más largo.

«Estamos utilizando escaneos 3D y los datos del escaneo para realizar un análisis morfométrico geométrico, que implica el modelado por computadora para evaluar la forma», dijo Crawford. «Estamos examinando la variación en las vasijas individuales y también entre vasijas diferentes, lo que podría indicar diferentes niveles de habilidad o la participación de múltiples artesanos, especialmente porque estas cerámicas se encuentran en entierros en la región. Este proceso es esencial para nuestra investigación en curso».

«La tecnología de escaneo 3D es crucial para comprender cómo se fabricaron y utilizaron estos objetos a lo largo de su vida útil», agregó Klesner. «En cerámica, por ejemplo, nos ha permitido inesperadamente estudiar diferentes capas decorativas, añadiendo una dimensión valiosa a nuestro proyecto. Mientras tanto, nuestro estudio de las matrices de piedra y rodajas de huso examina sus historias de vida, cómo se hicieron, usaron y depositaron, para encontrar puntos en común entre las diferentes prácticas artesanales».

Cambridge and Museo del Oro collaboration

Ángela María Lucero Bernal (izquierda) y Ana Milena Melo (derecha) estudiando vasijas de cerámica del Proyecto Vial Unión del Sur Rumichaca-Pasto, utilizando un escáner 3D de luz estructurada Artec Space Spider y un microscopio digital portátil. Foto cortesía de Catherine Klesner.

Además de contribuir en gran medida a los resultados de la investigación, la captura de datos precisos de los artefactos sirve a otro gran propósito: hacer que los objetos históricos sean ampliamente accesibles.

«Muchos de estos objetos no se exhiben en los museos; Forman parte de colecciones arqueológicas que no son fácilmente accesibles para la sociedad en general. Al hacer que estos escaneos sean abiertos y accesibles, las personas podrán ver estos objetos intrincados y sorprendentes de primera mano», concluyó Klessner.

Con sus esfuerzos por cambiar el viejo paradigma explorando la acción colectiva voluntaria en lugar de las jerarquías, el proyecto REVERSACTION es verdaderamente revolucionario. ¿Qué pasaría si la luz arrojada sobre esos artefactos antiguos y cómo se fabricaron también ilumina la idea de que la voluntad de cooperar es, como siempre ha sido, clave para abordar la mayoría de las preocupaciones del mundo? Entonces es sorprendente darse cuenta de que parte de esta luz se proyecta, literalmente, desde un Artec Space Spider.

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