Tradición e innovación: la documentación gráfica en arqueología

Los arqueólogos siempre hemos hecho gala de un interés inusitado por lo antiguo. Y no hablo, necesariamente, de cosas de cientos o miles de años. Las cartas de nuestros abuelos, los libros amarillentos con décadas sobre sus espaldas o las estruendosas máquinas de escribir también nos llevan de vuelta al pasado. Da la impresión de que quizás estemos dotados de una incómoda sensibilidad para volver atrás en el tiempo e imaginar, con mayor o menor acierto, la vida de aquellos que nos precedieron. 
A estos viajes al pasado no se puede acudir sin una cámara de fotos, una libreta y un lápiz, con los que registrar aquellos retazos de Historia que funcionan, precisamente, como engranajes para la acelerada máquina del tiempo que es nuestra mente. Los primeros “arqueólogos”, con todas las comillas necesarias, empezaron así: ataviados con con sus taccuini o cuadernos de dibujo que les permitían quedarse con parte de aquella sensación de estar viviendo otras vidas. No en vano “puede ser más útil un lápiz pequeño que una memoria muy grande”.
Según avanzaron los s. XIX y XX, y hasta la llegada de la fotografía, la única forma de registrar gráficamente las excavaciones arqueológicas fueron los dibujos a mano que realizaban arqueólogos o dibujantes profesionales (y no hay que olvidar que, en muchas ocasiones, estas figuras acababan fusionándose). El uso extendido de la fotografía en la práctica arqueológica no desterró los dibujos de campo ni las anotaciones a mano, que siguen resultando muy útiles, porque recogen las impresiones directas de los arqueólogos (los lectores del libro de la tierra) y conservan un encanto que siempre resulta especial. 
Todos los arqueólogos conservamos cuadernos repletos de anotaciones, croquis y dibujos tomados directamente sobre el terreno de las excavaciones que, como quien dice, nos han visto nacer.
En la actualidad, la escalada de las llamadas nuevas tecnologías (escáner láser, fotogrametría digital, diseño 3D, realidad aumentada, etc.) está llevando a su aplicación masiva en arqueología y, junto a ello, a la obnubilación de muchos arqueólogos, que quedan cegados por el destello de estas herramientas cercanas a la ciencia ficción. Obviamente las ventajas que las nuevas tecnologías aportan a nuestra disciplina son impresionantes y suponen un cambio, estoy seguro, tan grande como el que provocó el uso de la fotografía, pero eso no significa que debamos hacer borrón y cuenta nueva, montarnos en nuestros trajes espaciales y acabar con los métodos, técnicas y estética de la arqueología tradicional. 
La tecnología debe engarzarse con la práctica arqueológica, ser consciente de las necesidades de ésta y actuar en consecuencia, sin pisotearla. A partir de ahora, con seguridad, será cada vez menos necesario dedicar horas y horas a realizar precisos dibujos arqueológicos de forma manual en el campo, pues esta práctica puede ser sustituida con facilidad por levantamientos fotogramétricos que permitan obtener no sólo dibujos mucho más precisos de forma más rápida sino también modelos 3D con texturas fotográficas de alta calidad. Sin embargo, los cuadernos de campo no deberían desaparecer, ni los croquis de estructuras y unidades estratigráficas que se realizan en ellos, pues, por muchos modelos 3D que tengamos, los arqueólogos debemos entender primero el yacimiento real. Los modelos fotogramétricos no dejan de ser dibujos ultraprecisos: para realizarlos correctamente es necesario entender aquello que en ellos se representa.
Dicho esto, la última tecnología no tiene por qué estar en lucha con la tradición arqueológica. La infografía que tenéis más abajo busca precisamente los caminos de esa unión entre tradición e innovación. No se trata símplemente de un dibujo artístico que busque parecer una ilustración de campo y conservar parte del encanto que las caracteriza. Todo lo que hay en la imagen tiene su sentido arqueológico: los modelos fotogramétricos de la basílica y la columna que permiten observar el yacimiento con precisión; el fondo que ubica los restos de la basílica en el entorno real del yacimiento de Segóbriga; los personajes que permiten al espectador hacerse una idea del tamaño de lo representado; el croquis de la planta de la aedes que permite ubicar la columna levantada; la cota de altura aproximada de la columna; el título de lo representado; etc. De este modo, 3D y 2D se fusionan para ofrecer una imagen moderna que no desestima métodos, técnicas ni estética propios de la arqueología tradicional.
Hipótesis de anastilosis de una columna de la Aedes de la Basílica Imperial de Segóbriga.

Fotogrametría y Blender para la anastilosis de una columna romana

Anastilosis de una columna de la basílica imperial de Segóbriga.

Las columnas han sido siempre uno de los restos arqueológicos que más ha llamado la atención a anticuarios, arqueólogos y curiosos. Son en ocasiones los únicos vestigios de la vída en el pasado que han resistido en pie, surgiendo desde las entrañas de la tierra, como los dedos de una antigua civilización que se niega a ser sepultada en el olvido, que busca arañar siglo tras siglo nuestras conciencias. 

Así, a partir de las columnas se ha creado toda una teoría de la evolución de la arquitectura clásica, dando lugar incluso a los órdenes arquitectónicos con una fiebre tal que permitiría hablar a algún freudiano de síndromes de inferioridad sexual. Sea como fuere, estos elementos arquitectónicos constituyen la quintaesencia de la arqueología clásica y son la imagen de cualquier perfil de un yacimiento. 
Pese a todo, la inmensa mayoría de las columnas que hoy se observan en los yacimientos no se encontraron en pie sino fragmentadas bajo capas de estratos. Desde muy pronto, sin embargo, se puso de moda la anastilosis de las columnas romanas sobre los propios restos excavados, es decir, volver a reconstruirlas de nuevo en aquel lugar donde antaño se levantaron. Estos símbolos de la gloria dormida se erigían imponentes de nuevo para recordar que allí existieron antiguas civilizaciones. 
En muchos otros casos, sin embargo, no se ha realizado una anastilosis real y se ha optado por dejar algunos restos in situ, en el lugar donde fueron encontrados, u organizados en almacenes. Dejando de lado la polémica sobre si debemos o no realizar reconstrucciones de este tipo sobre los yacimientos excavados, la arqueología virtual se presenta como una solución muy interesante para mostrar al público la posición original de las partes de una columna. Gracias a un proceso de anastilosis virtual -que incluye documentación fotogramétrica, mediante PhotoScan, y montaje de las piezas en un entorno 3D, en este caso valiéndonos del software Blender- se puede tener una idea no sólo de dónde se levantó determinada columna sino también del tamaño de la misma y de su presencia en el yacimiento, y todo ello sin intervenir directamente sobre el sitio o sobre las piezas. 
De este modo, podéis ver en la imagen inferior la anastilosis virtual de una de las columnas de la basílica de Segóbriga, realizada en base a levantamientos fotogramétricos de una basa, un tambor del fuste y un capitel -además del levantamiento del entorno de la Aedes-. De este modo se puede observar la altura que tendría el edificio que allí se levantaba hace 2000 años e incluso comenzar a plantear una anastilosis real a partir de estas pruebas que nos muestran cómo sería el resultado de esa actuación sobre el yacimiento.
Fotocomposición del modelo fotogramétrico de la Aedes de la basílica y de la columna reconstruida.

Hacia la automatización de "puzzles" arqueológicos

Hace un tiempo expliqué en qué consistía la anastilosis virtual, recordemos que se trata de la documentación geométrica en 3D de fragmentos de una pieza para posteriormente, en un software específico, recomponer esa pieza uniendo los fragmentos como si de un puzzle se tratara. Así lo realicé en el caso del águila de piedra con el que trabajé este otoño, obteniendo muy buenos resultados. Imaginemos, sin embargo, que tenemos una pieza descompuesta no en diez fragmentos sino en cientos de ellos, ¿cuánto tiempo nos llevaría ir probando manualmente hasta encontrar la posición exacta de cada uno de ellos? 
A) Fragmentos del águila de piedra preparados para su anastilosis. B) Pieza recompuesta tras la anastilosis virtual.
Para agilizar este tedioso proceso se están desarrollando múltiples software que apuestan por la automatización de la anastilosis virtual. Ese es el caso, por ejemplo, del proyecto que están llevando a cabo investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia, donde también se apunta a la impresión en 3D de los fragmentos perdidos:
El automatizado del proceso de anastilosis virtual permitiría, disponiendo de un patrón a seguir, y de la propia geometría tridimensional de los fragmentos, la rápida reconstrucción de las piezas fragmentadas que en tantas ocasiones se encuentran en los yacimientos. Un ejemplo en el que podía haberse aplicado este sistema y, probablemente, haber así reducido mucho su complejidad es el del Arco de Tito hallado en el Circo Máximo de Roma y del que se ha realizado una anastilosis virtual que después permita plantear una reconstrucción real:

http://cipa.icomos.org/fileadmin/template/doc/STRASBOURG/ANNALS/isprsannals-II-5-W1-61-2013.pdf

Anastilosis virtual de los fragmentos 3D de las columnas del Arco de Tito del Circo Máximo.

La anastilosis automática se ha llevado a cabo en ciertos proyectos bidimensionales centrados fundamentalmente en la reconstrucción de documentos destruidos, en muchos casos con fines policiales o militares. Esta técnica, sin embargo, se ha comenzado a aplicar a modelos tridimensionales y, con ello, al mundo del patrimonio:

http://www.ipk.fraunhofer.de/fileadmin/user_upload/IPK_FHG/publikationen/themenbroschueren/at_vReko_en.pdf

Además, su uso comienza a ser cada vez más extensivo a otros ámbitos como el de reconstrucción forense de huesos fragmentados, donde también se está investigando con técnicas semi-automáticas o automáticas de anastilosis:

http://ir.uiowa.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=2677&context=etd

Proceso de anastilosis virtual de un hueso fragmentado.

Hay que tener en cuenta, pese a todo, que no es tarea de los arqueólogos o historiadores dedicados a la virtualización del patrimonio el desarrollar el software informático: nuestro cometido es ejercer de puente entre las necesidades del patrimonio y los expertos informáticos que desarrollan estas aplicaciones, por eso lo más importante es que conozcamos las necesidades que tiene el patrimonio. Esto debe ser anterior a la experimentación con software novedoso. No hay que quitarle importancia, sin embargo, al conocimiento de estas novedades tecnológicas para poder aplicarlas a los diferentes problemas que se nos presenten a lo largo de nuestro trabajo. Este es el cometido del virtualizador del patrimonio: estar al día de los problemas del patrimonio y de las últimas tecnologías informáticas para poder dar nuevas respuestas a antiguas preguntas.

Restauración virtual de escultura: anastilosis y reconstrucción de partes perdidas

¿Cómo de costoso es realizar una restauración escultórica? ¿Qué daños puede provocar a la pieza original si no se cuenta con los materiales y profesionales adecuados? ¿Cómo podemos saber cual va a ser el resultado final de la restauración? Todas estas preguntas pueden tener una solución: el uso de la restauración virtual. Ésta no ha de sustituir nunca a los procesos de conservación necesarios para evitar el deterioro de la pieza original pero puede ser una buena ayuda para preparar una restauración real y mostrar de forma virtual la recomposición de la pieza. 
Águila de piedra tras la anastilosis y recomposición de fragmentos perdidos.
Para demostrar cómo se puede llevar a cabo la restauración virtual de una escultura he utilizado un águila de yeso de la que tenía dos copias: una completa y otra que me he encargado de destrozar para que se asemeje más a lo que podemos encontrarnos en una excavación. De este modo he llevado a cabo la anastilosis virtual, es decir, la recomposición de los fragmentos existentes de la pieza de forma virtual, gracias a la documentación fotogramétrica de todos ellos y al trabajo de restructuración de la pieza en Blender. Posteriormente, basándome en el modelo 3D del águila completa, he reconstruido las partes perdidas del águila fragmentada -también con Blender-, logrando así la restauración virtual de la pieza. Para reconstruir estos fragmentos inexistentes no hace falta que nos basemos en otro modelo 3D, también puede servir otro tipo de información: descripciones de la pieza, imágenes de la época en la que salga representada, fotografías antiguas, etc.

Una de las posibilidades más sugerentes de esta técnica es la de probar distintos tipos de materiales a la hora de reconstruir los fragmentos perdidos:

a) Águila reconstruida con resina translúcida. b) Águila reconstruida con material blanco mate.

En este pequeño minidocumental (5 mins) podéis ver el proceso de trabajo seguido para realizar la restauración virtual: