Escaneo 3D de los Ryedale Hoard del Museo de Yorkshire con el Artec Space Spider

Pararon de excavar cuando vieron un brillo de bronce. Al principio, pensaron que era el borde de una cabeza de hacha de la Edad de Bronce. Minutos después, levantaron el pequeño busto de Marco Aurelio de un agujero del campo de un granjero en Ryedale, Inglaterra. Los detectores de metales Mark Didlick y James Spark contuvieron el aliento.

Busto de bronce de Marco Aurelio, minutos depués de haber sido descubierto por los detectores de metales. Foto: Mark Didlick.

Durante lo que parecieron minutos, ninguno pudo hablar, mientras cepillaban gentilmente los pocos trozos de tierra de la cara del antiguo emperador.

El busto fue su segundo descubrimiento del día. Ellos siguieron buscando en el área. Cuando hubieron terminado, además del busto, habían desenterrado otros tres objetos: un plomo, una estuatilla del dios romano Marte y un mango de cuchillo en forma de cabeza de caballo.

Didlick le envió varias fotos al arqueólogo Brian Walker, quien, asombrado por el descubrimiento, dijo que aquellos eran muy probablemente artefactos de la era romana que datan del siglo II A.C.

Del campo del granjero al salón de exibición del Museo de Yorkshire

En las semanas siguientes, la colección de 1800 años - una de las mejores de la Gran Bretaña Romana - fue autenticada y llamada La Ryodale Hoard. Luego fue adquirida por el York Museums Trust y desde entonces ha estado en exhibición en el Museo de Yorkshire.

De acuerdo con el curador senior del Museo de Yorkshire, Andrew Woods, «nunca antes ha sido encontrado en el Reino Unido este número de artefactos romanos, significativamente refinados, al mismo tiempo, en el mismo lugar. Todos estos objetos exhíben una mano de obra increíblemente fina. Y creemos que fueron hechos aquí en Bretaña, durante la misma cúspide del Imperio Romano».

Busto de bronce Ryedale Hoard del emperador romano Marco Aurelio. Imagen cortesía del York Museums Trust.

Originalmente diseñado para encajar en el tope del cetro de un sacerdote del culto imperial romano, este busto de Marco Aurelio finamente realizado fue, sin duda, de uso frecuente en las ceremonias y rituales en honor al emperador.

El artista que fabricó esta extraordinaria pieza probablemente era local de Bretaña y nunca vio al emperador en persona, en vez de trabajar a partir de esculturas existentes y representaciones en monedas.

El curador senior del Museo de Yorkshire, Andrew Woods, con la estatuilla de Marte a caballo. Imagen cortesía del York Museums Trust. Copyright de Charlotte Graham Photography.

A través del imperio, el dios romano Marte fue retratado a menudo como un guerrero a caballo. En esta estatuilla, la antigua deidad está galopando ferozmente hacia la batalla, aunque la lanza y escudo que alguna vez portó se perdieron a través de los siglos.

Mango de cuchillo en forma de caballo Ryedale Hoard. Imagen cortesía del York Museums Trust.

Los animales fueron una opción popular para adornar los objetos cotidianos en los tiempos romanos. Este mango con forma de caballo originalmente contenía un cuchillo, el cual pudo haber sido roto a propósito antes del entierro.

Con un diseño que ha cambiado poco en los últimos 2.000 años, el plomo Ryedale Hoard pudo haber jugado un rol importante en la Bretaña romana, consiguiendo medidas precisas para nuevos caminos, fuertes y asentamientos.

Ryedale Roman Hoard. Imagen cortesía del York Museums Trust

Los investigadores han concluido que esos objetos fueron enterrados a finales del 2º siglo A.C. como algún tipo de sacrificio a los dioses, aunque los estudios todavía están encaminados a aclarar el panorama tanto de la importancia de estos objetos invaluables como del por qué fueron depositados en la tierra de esa manera.

Creando gemelos digitales de los Ryedale Hoard

Como parte crucial del enfoque del Museo de Yorkshire de ser el líder en espacios digitales, construir una presencia en-línea y compartir sus colecciones alrededor del mundo, decidieron capturar la colección Ryedale Hoard entera en 3D.

En el pasado, consiguieron tales proyectos mayormente a través de fotogrametría, en alianza con Heritage360 en la Universidad de York.

Pero debido a la naturaleza de la fotogrametría, incluyendo las largas sesiones de fotos (cuando se usa una configuración de una sola cámara) y la cantidad considerable de manipulación requerida para posicionar y reposicionar cada objeto al ser capturado, tales proyectos necesitaban ser agendados con semanas, si no meses, de antelación.

Escaneo 3D de Artec Space Spider 3D del busto de Marco Aurelio. Imagen cortesía de Heritage360.

En palabras de Patrick Gibbs de Heritage360, «hay tanto involucrado en la captura de artefactos históricos. No es un simple caso de traerlos y capturarlos en pocos minutos. Porque, dados los riesgos potenciales de los objetos y la necesidad de que un curador esté ahí, tenemos que ponernos en contacto con el museo y encontrar la mejor forma y la más segura de organizarlo todo».

Continuó: «Con nuestra configuración de una sola cámara de fotogrametría podríamos pasar dos días trabajando con un artefacto, sólo para asegurar que todo ha sido capturado y que tenemos todo lo que necesitamos. Esto puede tomar de dos a tres meses de planificación, dados todos los retos logísticos involucrados»

Si ellos hubiesen continuado por el mismo camino, digitalizar la colección de bronce Ryedale del Museo de Yorkshire hubiera tomado meses de organización y de llevar a cabo. Sin mencionar los miles de otros artefactos del museo a la espera de transformación digital».

Estatuilla Ryedale Hoard de Marte a caballo. Imagen cortesía del York Museums Trust.

La búsqueda de una alternativa a la fotogrametría tradicional

Eso fue lo que obligó a Gibbs y a su especialista en tecnología digital, James Osborn, a explorar el mercado por otras posibilidades. Su investigación en-línea los llevó al Embajador de Artec  Central Scanning, expertos en escaneo 3D para preservación cultural y un rango de otras industrias.

Aún antes de que la primera demo estuviese lista, Gibbs y Osborn supieron que habían encontrado la solución correcta: el Artec Space Spider.

El Space Spider es un escáner 3D portátil que ha sido el favorito alrededor del mundo entre arqueólogos, especialistas en patrimonio cultural y muchos otros durante años.

Con su habilidad de capturar aún los más intrincados detalles de objetos con precisión submilimétrica, así como también de reproducir en 3D los colores vívidamente, sin la necesidad de targets o espráis, el Space Spider puede entregar escaneos para su uso en-línea y en exhibiciones de museos, repositorios digitales, modelos educativos impresos en 3D y mucho más.

Alex Chung de Central Scanning capturando una vasija romana con forma de cabeza con el Artec Space Spider. Imagen cortesía de Heritage360.

Con relación a cómo el escáner ayudó con los planes del Museo de Yorkshire, Woods dijo: «Lo que es altamente importante para nosotros es ofrecer a los visitantes algo que ellos no necesariamente consiguen incluso si caminan dentro de nuestro museo».

Woods explicó más: «Sin ningún tipo de riesgo en lo absoluto para los objetos, serás capaz de tomarlos virtualmente, girarlos, explorarlos, y en conjunto con etiquetas y notas de un curador, captando la atención sobre potencialmente docenas de hechos fascinantes o historias conectadas con cada objeto, tu experiencia será tanto memorable como completamente personal».

La Ryedale Hoard completa escaneada en 3D en menos de una hora

Cuando llegó el momento de escanear en 3D la colección de los Bronces de Ryedale con el nuevo Space Spider, Gibbs y Osborn se llevaron una sorpresa, así como también el curador que asistía el proyecto.  

Uno por uno, cada artefacto de los cuatro fue posicionado en una mesa giratoria Artec y escaneados de forma separada en menos de cinco minutos de principio a fin. Tan solo 10 minutos después, y el procesamiento del escaneo en el software Artec Studio había transformado las tomas en un impresionante modelo 3D del objeto.

«Sin ningún tipo de riesgo en lo absoluto, serás capaz de levantarlos virtualmente, girarlos y explorarlos. Tu experiencia será tanto memorable como completamente personal».

El tiempo total necesitado para la configuración, escaneo y procesamiento de todos los objetos en sus modelos 3D respectivos fue menos de una hora, en contraste con su trabajo previo de fotogrametría. La comparación es dramática.

Escaneo del Space Spider del busto de Marco Aurelio en el software Artec Studio. Imagen cortesía de Heritage360.

Comentando sobre esto, Osborn dijo: «hubiera tomado un día completo sólo para capturar los objetos usando fotogrametría. Y entonces, si la luz cambiase apenas un poco durante la sesión, tendríamos que pedirle al curador que traiga el objeto otra vez para rehacer esa foto usando las condiciones de iluminación exactas. Tal vez eso no sea posible el mismo día. De modo que tienes que compensar esto tomando un montón de fotos extras, esperando que todas ellas resulten perfectas, aunque no lo sabrás hasta la etapa de procesamiento».

Elaboró, diciendo: «una vez empiezas a procesar todas las fotos, planificas para el otro día, asumiendo que todo vaya de acuerdo al plan. Entonces, considerando todo, lo que nos tomó una hora con el Space Spider nos habría tomado cerca de dos días si hubiésemos usado fotogrametría, sin el riesgo añadido de haber manipulado cada objeto en todas las posiciones con una variedad de accesorios que la fotogrametría exige».

Transformando los escaneos en modelos 3D excepcionales

Para el procesamiento de los escaneos en Artec Studio, su flujo de trabajo es simple y directo. Primero, usan una base removible para borrar cualquier dato no deseado que esté debajo del objeto. Una vez eso esté hecho, se alinean los escaneos, juntando toda la geometría.

Desde ahí, pueden aplicar el comando de fusión aguda (sharp fusion) a 0.1 mm, y cuando se exporten los modelos 3D para su vista en-línea, reducen el conteo de polígonos para optimizar el tamaño del archivo y la velocidad de visualización.

Escaneo del Space Spider de la estatuilla de Marte a caballo en el software Artec Studio. Imagen cortesía de Heritage360.

Los modelos 3D resultantes ahora son usados tanto en el interior del Museo de Yorkshire así como también en-línea. Unos códigos QR correspondientes a los modelos Sketchfab han sido colocados a lo largo de los mostradores que sostienen los artefactos originales, permitiéndole a los visitantes del museo acelerar su involucramiento al siguiente nivel.

Cómo el Museo de Yorkshire comparte contenido 3D alrededor del mundo.

Y el museo no se detiene ahí. También están apuntando a insertar estos modelos 3D en lugares como Wikimedia Commons, en donde serán vistos millones de veces cada semana.

Woods explicó el razonamiento detrás de esto. «De esta forma, estaremos llevando nuestras colecciones hasta las personas alrededor del mundo que probablemente nunca tengan la oportunidad de verlas de otra manera, mucho menos la de visitar nuestro museo», dijo. «Al poner estos escaneos 3D en donde las personas se encuentran, seremos capaces de conectar con ellas mucho más fácilmente».

El Museo de Yorkshire planea ofrecer los modelos 3D de los Rydale de bronce tan gratis como sea posible para su descarga, tanto en sus versiones de baja y alta resolución. Maestros, artistas, investigadores y otros serán bienvenidos a descargar y usar los escaneos como prefieran.

Magníficas réplicas impresas en 3D para educación

Como parte de sus esfuerzos de extensión educativa, el Museo de Yorkshire y Heritage360 decidieron crear versiones «manipulables», impresas en 3D, de los Bronces de Ryedale a partir de los escaneos del Space Spider para usarlos con los niños escolares visitantes.

Ryedale Hoard impreso en 3D y pintado a mano. Imagen cortesía del York Museums Trust.

Sin tener aún la experticia y tecnología para esto in-house, contactaron al especialista en patrimonio digital 3D, Steven Dey, de ThinkSee3D. Desde la fundación de la empresa en 2015, Dey ha creado cientos de réplicas producidas digitalmente, históricamente precisas, para museos y otros clientes en el Reino Unido y más allá.

Una vez que Dey recibió los modelos 3D (como archivos OBJ) de los Bronces de Ryedale de parte de Heritage360, la impresión 3D tomó alrededor de tres horas de inicio a fin, con todos los cuatro objetos siendo impresos a la vez en una 3D Systems ColorJet Printer, usando un núcleo de yeso.

Un proceso de envejecimiento magistralmente realizado para alcanzar ese look antiguo

El color base fue aplicado como primera capa, y los objetos fueron entonces cubiertos con una superficie de epoxy de polvo de bronce mientras todavía estaban pegajosos. Después de que el polvo de epoxy estuvo adherido, los objetos fueron pulidos para conseguir una apariencia de bronce brillante, como si fueran nuevos.

A partir de ahí, fueron envejecidos artificialmente, usando una combinación de pinturas de espray y ceras para darles una apariencia verdigris, impresionantemente similar a la de los objetos originales.

Réplica impresa en 3D y pintada a mano del busto de Marco Aurelio. Imagen cortesía de ThinkSee3D.

Ahora los estudiantes pueden tomar y explorar por sí mismos estas réplicas hermosas y fielmente reproducidas, haciéndolas unas acompañantes inolvidables de las lecciones de los libros de texto sobre este importante capítulo de la historia.

Buscando escanear el pasado en 3D

Después del éxito de la digitalización de la colección Ryedale Hoard, el Museo de Yorkshire apunta a realizar lo mismo con sus otras colecciones, las cuales incluyen miles de objetos fascinantes tales como espadas y joyas, Moa extintos, Auks, dinosaurios, un intrincado mosaico de piso de la Bretaña romana, yesos funerarios, y mucho más.

James Osborn de Heritage360 visitando la exhibición de Ryedale Hoard en el Museo de Yorkshire. Imagen cortesía de Heritage360.

Woods comentó sobre la diferencia que el escaneo 3D había hecho: «Una buena curaduría de museo no se trata simplemente de contarle cosas a la gente, sino de realmente hacer posible para personas de todas las edades que emprendan un camino de autoexploración, en donde descubran cosas inolvidables acerca de estos objetos de una manera personal para ellos».

Continuó, diciendo: «Y esto es lo que el escaneo 3D con Artec nos ha permitido hacer aquí».