Nueva metodología para la generación de modelos 3D con realidad aumentada aplicada a la divulgación del patrimonio

Abstract

RESUMEN: El presente trabajo se ha planteado como una colaboración multidisciplinar, entre el departamento de Matemática Aplicada y Ciencias de la Computación de la Universidad de Cantabria, el Centro de Investigación Urban/Eco de la Universidad de Nápoles Federico II, la empresa 3D Intelligence y el Ayuntamiento de Santander, con el objetivo de realizar la virtualización tridimensional de la catedral de la capital cántabra, fusionando técnicas de ingeniería inversa, procesado de imágenes e inteligencia artificial, y demostrando así que la colaboración de grupos de investigación, a nivel internacional, es interesante y fructífera, a la vista de los valiosos y originales resultados obtenidos. Debido a la importancia de la catedral en lo que respecta a la historia de Santander, que es junto con la Puebla Vieja medieval el origen de la ciudad actual, consideramos que es de gran utilidad poseer documentación gráfica, modelos 3D, e incluso simulaciones, de su evolución constructiva contemplando el comportamiento y posición de los elementos patrimoniales dentro de su dinámica, así como del estado de la misma en el presente. Para ello es necesario realizar, previamente, la representación de los restos actuales, así como el modelado tridimensional de los elementos más antiguos. Entre las múltiples ventajas de obtener el modelo 3D destaca la posibilidad de: Realizar el análisis del edificio de una forma no invasiva (incluyendo la posibilidad de visualizar posibles cambios que se puedan, o quieran, realizar en el edificio, como puede ser el cambio de color de la fachada, sin que sea necesario realizarlos en el edificio real). Supervisar la posible erosión y degradación de la catedral. Obtener modelos tridimensionales para poder utilizar el edificio de forma remota. Aplicaciones de los modelos tridimensionales como las que se describen a lo largo del presente trabajo, junto a la posibilidad de documentar y analizar formas y dimensiones con un elevado grado de resolución, hacen que su demanda esté continuamente en aumento dentro del campo de la documentación patrimonial.

ABSTRACT: This work has been raised as a multidisciplinary collaboration between the Department of Applied Mathematics and Computer Science at the University of Cantabria, the Research Center Urban/Eco of the University of Naples Federico II and the city council of Santander, with the aim of making the threedimensional virtualization of the Cathedral of the Cantabrian capital, merging reverse engineering, image processing and artificial intelligence, and thus demonstrating that the collaboration of research groups at the international level, it is interesting and fruitful, in view of the valuable and original results. Because of the importance of the cathedral in regard to the history of Santander, which is with the medieval Old Puebla origin of the present city, we consider that it very useful possess graphic documentation, 3D models, and even simulations of its evolution contemplating the constructive behavior and position of the assets in their dynamics as well as the state of the cathedral in the present. It is therefore necessary, previously, the representation of the current remains and 3D modeling of the oldest elements. Among the many advantages that the 3D models gives us is included the possibility of: The analysis of building in a noninvasive way (including the ability to visualize possible changes that we may, or we want, to perform in the building, such as the color change of the facade, without having to perform them in the actual building). Monitor the possible erosion and degradation of the cathedral. Obtain three-dimensional models to use the building remotely. The applications of the three-dimensional models that are described throughout this work, along with the ability to document and analyze shapes and dimensions with a high degree of resolution,are the cause of their demand is continuously increasing in the field of heritage documentation.