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Ocho siglos de historia en una nube de puntos

20 agosto, 2019.

El rescate o conservación de patrimonios arquitectónicos representa un gran reto, aunque recurrir a la modelización por láser aporta una mayor precisión a las fotografías y a los dibujos con los que trabajan los arquitectos, constructores e historiadores, o al menos así lo ha demostrado Leica Geosystems con casos específicos como el de la Catedral de Notre Dame y con otros valiosos trabajos realizados tanto a nivel internacional como en nuestro país.

Por Ricardo García F. La de Notre Dame es considerada una de las catedrales góticas más antiguas del mundo; su nombre significa “Nuestra Señora” y está dedicada a la Virgen María; es sede de la archidiócesis de París y fue construida entre los años 1163 y 1245 sobre un terreno de 5,500 metros cuadrados en la isla de La Cité, la cual está rodeada por las aguas del río Sena.

Esta catedral se ubica junto al palacio real y además estuvo muy ligada a la familia monárquica durante la Revolución Francesa, por lo que recibió importantes ataques y varios de sus elementos esculturales terminaron prácticamente destruidos, así que fue necesario someterla a una serie de longevas restauraciones y reconstrucciones.

Los arreglos más radicales a este recinto sucedieron a mediados del siglo XIX y estuvieron a cargo de Jean-Baptiste Lassus, así como del arquitecto y arqueólogo Viollet-Le-Duc, quienes reconstruyeron gran parte de la escultura perdida, aunque modificando y añadiendo nuevos elementos, como lo es la célebre aguja del cimborrio, una recreación decimonónica de “la retirada” en 1786, hecha de roble recubierto de plomo.

Después de ocho siglos de existencia, este templo del culto católico sufrió un grave incendio la tarde del 15 de abril de 2019, provocando el derrumbe del tejado de la nave central, así como de la aguja de la torre principal, sin contar los cuantiosos daños en el ático, en parte de la techumbre, en el espacio interior y en muchos bienes muebles.

Los materiales más utilizados en la construcción de la Catedral de Notre Dame son la piedra o mampostería para el apoyo estructural, además de la madera para la armazón de los tejados principales y de la aguja, pero gran parte de estas estructuras se quemó en el citado siniestro.

El nuevo gran reto

Con el propósito de encontrar ideas novedosas de restauración, el presidente francés, Emmanuel Macron, propuso “una reconstrucción inventiva”, mientras que el primer ministro, Edouard Phillippe, anunció un concurso para diseñar una nueva aguja, lo cual generó una inmediata y numerosa participación internacional.

El Senado aprobó el proyecto de ley de restauración del gobierno, pero agregó una cláusula en la que se estipula que la Catedral de Notre Dame debía rescatarse conforme a su último estado visual conocido. La verdadera polémica, entonces, se ha centrado en la viabilidad de realizar los arreglos según esta encomienda, respetando la construcción original o aceptar algunas modificaciones aprovechando la tecnología y las tendencias arquitectónicas propias de nuestra era o, por qué no, pensar también en una fusión de lo antiguo y lo nuevo.

Pero rescatar o emular fielmente cada detalle de la construcción original ha sido la meta más ambiciosa. Por fortuna, en 2011 el profesor norteamericano de arte, Andrew Tallon, utilizó tecnología láser para medir con exactitud el interior y el exterior de la Catedral, obteniendo datos de modelización 3D y registrando incluso las imperfecciones y los defectos más minuciosos.

El trabajo de este apasionado de la arquitectura gótica medieval dio como resultado mil millones de puntos de datos estructurados como “nubes” que -mediante una computadora y un software- pudieron convertirse en imágenes del espacio tridimensional del recinto, con una asombrosa precisión del orden de cinco milímetros.

Para una estructura como Notre Dame, construida a lo largo de cientos de años, es casi seguro que cualquier dibujo o material de archivo sobre su construcción sea incompleto o incorrecto, pero los expertos afirman que con el nivel de exactitud logrado por Tallon la reconstrucción que ha propuesto el gobierno francés es realmente factible.

Este templo podría ser reconstruido sin la necesidad de datos tan exactos, aunque la modelización por láser aporta una mayor precisión a las fotografías y a los dibujos con los que trabajan los arquitectos, lo cual es particularmente útil para recrear de forma idéntica la parte de la bóveda que se desmoronó o para la medición de elementos difíciles, como el tejado y la icónica aguja.

El legado de Tallon

Este arquitecto-historiador norteamericano, fallecido en noviembre de 2018, utilizó una ScanStation C10 de la marca Leica en al menos 50 lugares a fin de medir las distancias entre muros y pilares, rincones, estatuas o cualquier otra forma, registrando las imperfecciones o el desgaste que el paso de los siglos propició en cada monumento; también tomó fotos panorámicas de alta resolución para mapear las formas tridimensionales que el escáner láser podría crear. El trabajo en Notre Dame aún no ha comenzado, pero el primer paso podría ser el apuntalamiento de emergencia para las paredes, ya que el techo sufrió daños considerables; luego, las empresas de reconstrucción tendrán que evaluar la integridad de la piedra en el resto de la estructura, y en la medida en que los funcionarios de la Catedral y las autoridades arquitectónicas de Francia sepan lo que van a hacer, seguramente buscarán los archivos de Tallon.

De Leica para el mundo

Jürgen Dold, presidente de la división Geosistemas de Hexagon, que en 2005 adquirió a la empresa suiza Leica Geosystems AG, escribió un interesante artículo sobre la manera en que se capturan, procesan y entregan datos 3D en sectores tan diferentes como la construcción, la auscultación, el SIG (Gestión de Infraestructuras y Servicios), la tecnología aérea y el patrimonio.

Debe mencionase que la historia de Hexagon se remonta a más de 200 años atrás e incluye a algunos de los grandes personajes de la medición y la metrología industrial, cuya experiencia y capacidad de innovación han permitido crear una base sólida para el desarrollo de las nuevas tecnologías de medición, soluciones integradas de manufactura y normas de procesos del futuro.

En cuanto al caso específico de la catedral francesa, el directivo refirió que el arte gótico en el siglo XII fue el punto de partida para una aventura arquitectónica extraordinaria durante la Edad Media, un periodo en el que las más importantes ciudades de Francia y después de toda Europa competían entre sí para lograr “la mejor imagen del cielo sobre la tierra”.

Añadió que los arquitectos de aquel entonces erigían sus construcciones con extraordinaria sofisticación técnica hasta unas alturas que se antojaban imposibles de alcanzar y que hoy en día nos siguen fascinando: “A excepción de los indicios de las propias edificaciones, no existe información alguna sobre el procedimiento para el diseño y la construcción (…) Los métodos tradicionales para mejorar nuestra comprensión sobre la arquitectura gótica mediante el modelado ocultan muchos problemas técnicos y conceptuales”, reconoció Dold.

Pero con la tecnología de Leica Geosystems para el escaneo láser en 3D  Andrew Tallon pudo solucionar todos estos problemas, aparte de descubrir las historias de los constructores con precisión milimétrica a partir de la piedra y el mortero de las edificaciones.

Por su parte, Alejandro Rodríguez, Building Construction Sales Manager en Leica Geosystems, comentó que la compañía tiene 37 años de presencia directa en nuestro país y que actualmente cuenta con un amplio portafolio de soluciones que se distinguen por la seguridad, la productividad, la calidad de la información y, por ende, porque garantizan un rápido retorno de la inversión.

Este ejecutivo cuenta con un expertise de 19 años en el área comercial y el desarrollo de canales de distribución para importantes empresas proveedoras de tecnología, y se unió a Leica Geosystems en el 2014 para atender particularmente los mercados de México, Centroamérica y el Caribe.

“Nuestra oferta básica para el mercado mexicano y para el sector de la construcción en particular incluye estaciones topográficas totales, niveles ópticos láser y digitales, distanciómetros, software MTD, guiado de maquinaria, 3D scanners HDS, equipos de calibración y drones, entre otros productos”, indicó.

Con respecto al nivel macro-urbano, prosiguió, esta empresa trasnacional maneja cámaras fotogramétricas de gran formato que pueden montarse en un avión para estudios más grandes en ciudades, puertos, etcétera, las que -aparte de la captura de imágenes- permiten generar nubes de puntos para modelos con un alto nivel de precisión.

Al retomar el tema de Notre Dame, Rodríguez destacó el trabajo que realiza el área de mapeo móvil de Leica: “Estamos hablando de equipos que, además de fotografía, hacen levantamiento tridimensional con nubes de puntos, algo que puede aprovecharse para diseño urbano, arquitectura, planeación y conservación”.

Casos para tomar en cuenta

Entre los casos que tanto Jürgen Dold como Alejandro Rodríguez citaron como aplicaciones exitosas de la tecnología Leica, destaca uno de los más recientes trabajos con el Instituto Nacional de Antropología e Historia (INAH), cuyos especialistas utilizaron en 2018 un escáner 3D BLK de la marca para obtener imágenes perfectamente definidas a través de una nube de puntos a fin de continuar con el proyecto de conservación de la Tumba Tebana 39 (TT39), en Luxor, dedicada a Puimra, sacerdote de Amón.

En México, después del reciente siniestro ocurrido en Notre Dame, el mismo INAH decidió fortalecer y acelerar sus acciones de protección del patrimonio arquitectónico y específicamente de los sitios arqueológicos más vulnerables del país, como lo son las ruinas de Chichen Itzá, en Yucatán, las que están siendo digitalizadas para poder tener visitas aéreas y subterráneas desde diversos ángulos, dimensionando con ello lo que se necesita para su conservación.

Otro de los propósitos de este trabajo es obtener una fotografía fiel de Chichen Itzá con detalles únicos, como un modelo de realidad virtual que muy probablemente estará terminado para finales de este año. Según los adelantos, este estudio ha dado información que incluso podría cambiar la historia del sitio arqueológico.

Con una técnica muy parecida a la que Tallon utilizó en Notre Dame, la Dirección de Arquitectura y Conservación del Patrimonio Artístico Inmueble (DACPAI) del Instituto Nacional de Bellas Artes realizó en el mes de abril un modelo digital a través de una nube de puntos para futuras restauraciones del Ángel de la Independencia y, de paso, establecer acciones preventivas en caso de sismos Esta encomienda se concretó en apenas tres días utilizando también los equipos de medición láser de Leica Geosystems.

A nivel internacional, Jürgen Dold resaltó igualmente la utilización de un equipo Leica ALS60 con tecnología de escaneo aéreo en el templo Angkor Wat; asimismo, dijo, se combinó una red GNSS con un sistema de la marca para la supervisión de una falla geológica y la auscultación de una zona inestable en el túnel de base del Brennero, un importante paso transalpino de 55 kilómetros de largo ubicado en Europa.

Con ayuda del control de maquinaria GPS Leica iCON, añadió el CEO, fue preparado el terreno para la construcción de una fábrica de motores de Jaguar Land Rover, en Staffordshire, mientras que un Leica Zeno GIS portátil permitió la recopilación de datos (como posición exacta y atributos) de la iluminación de las calles, los semáforos, los sumideros, etc. a fin de facilitar las labores de comprobación y mantenimiento de la red carretera y de caminos en la ciudad británica de Reading.

Una referencia más tiene que ver con la comparación nominal/real de los datos de revisión CAD para la construcción de A-Plus, la nueva zona de embarque en el aeropuerto de Frankfurt, probablemente la obra de escaneo láser 3D más grande de Europa, para la cual se empleó hasta cuatro equipos Leica al mismo tiempo.



Más allá de la realidad

Alejandro Rodríguez aprovechó la ocasión para compartir el mensaje central de la conferencia que Jurgen Dold impartió a mediados de junio de este año bajo el título “Beyond Reality. Digital Reality’s Next Frontier”, donde el CEO dimensionó lo que pasaría si pudiéramos buscar espacios físicos tan fácilmente como buscamos texto o si pudiéramos hipervincular objetos en el mundo físico tan simplemente como hipervinculamos el contenido.

“Ese potencial se está traduciendo en millones de oportunidades como nunca antes. La visión de Hexagon sobre la siguiente frontera de la realidad digital se basa en la idea de que todo en la Tierra puede digitalizarse, pues cualquier cosa es legible por máquina y está sujeta al poder de los algoritmos”, dijo.

Un claro ejemplo de lo anterior es el escáner Leica RTC360 para captura de realidad 3D, el cual se combina eficientemente con Leica Cyclone FIELD 360, la aplicación para dispositivos móviles que registra de forma automática los escaneos en tiempo real; asimismo, el escáner combina con el Leica Cyclone Tegister 360, un software de oficina que permite integrar perfectamente un modelo 3D a los flujos de trabajo.

Finalmente comentó que la solución Leica RTC360 acelera la captura de realidad 3D como nunca antes, garantizando una tasa de medición de hasta dos millones de puntos por segundo y sistema de imágenes HDR avanzado. Igualmente, la creación de nubes de puntos 3D en color puede completarse en menos de dos minutos; además, el registro de campo automatizado sin diana (basado en tecnología VIS) y la eficiente transferencia de datos automatizada desde la obra a la oficina reduce el tiempo empleado sobre el terreno, maximizando con ello la productividad. 

¿SABÍAS QUE…

  • En Notre Dame se han celebrado importantes acontecimientos, entre los que sobresalen la coronación de Napoleón Bonaparte, la beatificación de Juana de Arco y la coronación de Enrique VI de Inglaterra.
  • La trama del popular videojuego Assassin’s Creed Unity, lanzado en 2014,se desarrolla en París durante la Revolución Francesa. Este  es el primer juego de la serie donde muchos edificios y monumentos se recrearon en una escala de uno a uno. Sus desarrolladores pasaron dos años estudiando minuciosamente cada piedra de la Catedral de Notre Dame para retratarla con la máxima precisión, por lo que el nivel de detalle de las imágenes y dibujos podrían servir de referencia para una restauración lo más fiel posible.
  • La Catedral de Notre Dame se construyó sobre el solar de numerosos edificios anteriores; entre ellos, un templo romano dedicado a Júpiter, una iglesia altomedieval del siglo VI con el nombre de Saint-Etienne y otra románica.
  • La aguja estaba rodeada de estatuas de cobre de los doce apóstoles en cuatro grupos de tres. A cada uno de los grupos los precedía un animal que simbolizaba a los cuatro evangelistas: un buey para San Lucas, un león para San Marcos, un águila para San Juan y un ángel para San Mateo. Afortunadamente, días antes del incendio todas estas estatuas se habían desmontado y guardado en un almacén para facilitar las labores de mantenimiento y restauración que comenzaron en 2018.

>>www.leica-geosystems.com



CONTACTO DE NEGOCIO

Empresa: Leica Geosystems.

URL: www.leicageosystems.com

Contacto: Alejandro Rodríguez, Building Construction Sales Manager.

Tel. (+52 1) 5250-4368.

e-mail: alejandro.rodriguez@leicaus.com



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