Aplicación de la fotogrametría automatizada y de técnicas de iluminación con herramientas SIG para la visualización y el análisis de una piedra con relieves antropomorfos

  1. Torregrosa-Fuentes, David
  2. Spairani Berrio, Yolanda
  3. Huesca Tortosa, José Antonio
  4. Cuevas González, Jaime
  5. Torregrosa Fuentes, Adrián José
Journal:
Virtual Archaeology Review

ISSN: 1989-9947

Year of publication: 2018

Volume: 9

Issue: 19

Pages: 114-124

Type: Article

DOI: 10.4995/VAR.2018.9531 DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openOpen access editor

More publications in: Virtual Archaeology Review

Sustainable development goals

Abstract

Este trabajo tiene por objetivo presentar una aproximación metodológica para la representación, visualización y análisis de modelos tridimensiones (3D) de relieves y detalles significativos sobre piedra a partir de la aplicación de herramientas de documentación digital y su correspondiente procesado. Para ello se toma como objeto de estudio unas figuras antropomorfas que aparecen sobre una piedra caliza en forma de lasca plana y de espesor contante hallada en la Sierra de Fontcalent (Alicante). Sobre ella se aplican a una escala de objeto, técnicas de documentación y registro con fotogrametría mediante fotografía digital y técnicas SfM (Structure from Motion) para su digitalización y posterior representación en 3D. Del modelo resultante se genera un MDE (Modelo Digital de Elevación) para estudiar las microtopografías de la pieza, a través de visualizaciones topográficas obtenidas mediante herramientas de análisis geográfico que nos proporcionan los programas SIG (Sistemas de Información Geográfica) a partir de distintas condiciones de iluminación y reflejo de las superficies que proporcionan técnicas como el sombreado (hillshading) o el LRM (Local Relief Model) y que posibilitan la interpretación arqueológica del objeto bajo estudio. El estudio se completa mediante la aplicación de los métodos de análisis y visualización basados en el Modelo de Residuo Morfológico (MRM) y de RTI (Reflectance Transformation Imaging), respectivamente, generados ambos mediante el software Cloudcompare. De este modo, la metodología propuesta se presenta como una alternativa precisa y completa para el estudio y análisis del patrimonio cultural existente, y abre nuevas vías para la revisión, reinterpretación y revalorización del patrimonio evaluado con anterioridad mediante técnicas tradicionales.Lo más destacado:Representación y análisis de relieves y grabados sobre elementos pétreos mediante virtualización con fotogrametría y obtención de modelos digitales.Aplicación de herramientas de visualización y SIG para el estudio de microtopografías en patrimonio cultural de pequeño tamaño.Necesidad de desarrollar metodologías para el estudio y puesta en valor del patrimonio así como la reinterpretación del patrimonio ya estudiado.

Bibliographic References

  • Campanaro, D., Landeschi, G., Dell’Unto, N., & Leander Touati, A. (2016). 3D GIS for cultural heritage restoration: A ‘white box’ workflow. Journal of Cultural Heritage, 18, 321–332. doi: 10.1016/j.culher.2015.09.006
  • Caninas, J., Pires, H., Henriques, F., & Chambino, M. (2016). Rock art in Portugal ́s border area. Rock Art Research. 33 (1), 79–88.
  • Carrero-Pazos, M., Vilas, B., Romaní, E., & Rodríguez, A. (2014). La necrópolis del Monte de Santa Mariña revisitada: aportaciones del Lidar aéreo para la cartografía megalítica de Galicia. Gallaecia: Revista de Arqueoloxía e Antigüidade, 33, 39–57.
  • Carrero-Pazos, M., Vázquez-Martínez, A., & Vilas-Estévez, B. (2016). As Trend: Towards a new method for the study of ancient carvings. Journal of Archaeological Science: Reports, 9, 105–119. doi: 10.1016/j.jasrep.2016.06.044
  • Carrero-Pazos, M., Vilas-Estévez, B., & Vázquez-Martínez, A. (2018). Digital imaging techniques for recording and analysing prehistoric rock art panels in Galicia (NW Iberia). Digital Applications in Archaeology and Cultural Heritage,8, 35–45. doi:10.1016/j.daach.2017.11.003
  • Corrales Álvarez, Á., Bermejo Meléndez, J., & Campos Carrasco, J. (2018). Aplicaciones SIG e infográficas en la Casa Norte del yacimiento arqueológico de Arucci (Aroche, Huelva). Virtual Archaeology Review,9(18),77–86. doi:10.4995/var.2018.6341
  • Correia, M. J., Pires, H., & Sousa. O., (2014). Nuevas lecturas de las inscripciones del santuario de Panóias (Vila Real, Portugal). Sylloge Epigraphica Barcinonensis (SEBarc), 12, 197–224.
  • De Reu, J., De Smedt, P., Herremans, D., Van Meirvenne, M., Laloo, P., & De Clercq, W. (2014). On introducing an image-based 3D reconstruction method in archaeological excavation practice. Journal of Archaeological Science, 41, 251–262. doi:10.1016/j.jas.2013.08.020
  • De Reu, J., Plets, G., Verhoeven, G., De Smedt, P., Bats, M., & Cherretté, B. et al. (2013). Towards a three-dimensional cost-effective registration of the archaeological heritage. Journal of Archaeological Science, 40(2), 110–1121. doi:10.1016/j.jas.2012.08.040
  • Diez Castillo, A., Cortell Nicolau, A., García Puchol, O., & Esribá Ruiz, P. (2017). 3D environment for the analysis and virtual reconstruction of the archaeological fieldworks at Cocina Cave (Dos Aguas, Valencia, Spain). Virtual Archaeology Review, 8(17), 75–83. doi:10.4995/var.2017.7028
  • Farjas, M., Moreno, E., & García Lázaro, F. (2011). La realidad virtual y el análisis científico: De la nube de puntos al documento analítico. Virtual Archaeology Review, 2(4), 139–144. doi:10.4995/var.2011.4570
  • Fernández-Lozano, J., & Gutiérrez-Alonso, G. (2016). Improving archaeological prospection using localized UAVs assisted photogrammetry: An example from the Roman Gold District of the Eria River Valley (NW Spain). Journal of Archaeological Science: Reports, 5, 509–520. doi:10.1016/j.jasrep.2016.01.007
  • Gawior, D., Rutkiewicz, P., Malik, I., & Wistuba, M. (2017). Contribution to understanding the post-mining landscape –Application of airborn LiDAR and historical maps at the example from Silesian Upland (Poland). AIP Conference Proceedings, 1906(1), 170017. doi:10.1063/1.5012452
  • Guennebaud, G., & Gross, M. (2007). Algebraic point set surfaces. ACM Transactions On Graphics, 26(3), 23. doi:10.1145/1276377.1276406
  • Gutiérrez Lloret, S. (1988). Cerámica común paleoandalusí del sur de Alicante, siglos VII-X. Alicante: Caja de Ahorros Provincial de Alicante.Happa, J., Mudge, M., Debattista, K., Artusi, A., Gonçalves, A., & Chalmers, A. (2010). Illuminating the past: state of the art. Virtual Reality, 14(3), 155–182. doi:10.1007/s10055-010-0154-x
  • Hernández Pérez, M. (1989). La Prehistoria. In F. Moreno Sáez, Historia de Alicante. Vol. I(pp. 41–60). Alicante: Ayuntamiento de Alicante.
  • Hixon, S., Lipo, C., Hunt, T., & Lee, C. (2017). Using Structure from Motion mapping to record and analyze details of the Colossal Hats (Pukao) of monumental statues on Rapa Nui (Easter Island). Advances in Archaeological Practice, 6(1), 42–57. doi:10.1017/aap.2017.28
  • Iturbe, A., Cachero, R., Cañal, D., & Martos, A. (2018). Virtual digitization of caves with parietal paleolithic art from Bizkaia. Scientific analysis and dissemination through new visualization techniques. Virtual Archaeology Review, 9(18), 57-65. doi:10.4995/var.2018.7579
  • Kokalj, Ž., Zakšek, K., & Oštir, K. (2011). Application of sky-view factor for the visualisation of historic landscape features in lidar-derived relief models. Antiquity, 85(327), 263–273. doi:10.1017/s0003598x00067594
  • Kokalj, Z., & Hesse, R. (2017). Airborne laser scanning raster data visualization: a guide to good practice. Ljubljana: Založba ZRC.
  • Leret, G., Núñez, A., Colodrón, I., & Martínez del Olmo, W. (1978). Mapa y memoria explicative de la Hoja nº 871 (Elda). Mapa Geológico de España E. 1:50.000 (MAGNA), Segunda Serie, Primera edición. IGME, Madrid.
  • López Lillo, J. (2010). Estructuras de combustión en el entorno de la sierra de Fontcalent (Alacant): un primer acercamiento a su estudio. Lvcentvm, (29), 199–216. doi:10.14198/lvcentvm2010.29.12
  • López-Menchero Bendicho, V., Marchante Ortega, Á., Vincent, M., Cárdenas Martín-Buitrago, Á., & Onrubia Pintado, J. (2017). Uso combinado de la fotografía digital nocturna y de la fotogrametría en los procesos de documentación de petroglifos: el caso de Alcázar de San Juan (Ciudad Real, España). Virtual Archaeology Review , 8(17), 64–74. doi:10.4995/var.2017.6820
  • Malzbender, T., Gelb, D., Wolters, H., & Zuckerman, B. (2000). Enhancement of shape perception by surface eflectance transformation.Hewlett-Packard Technical Report HPL-2000-38, March 2000.
  • Mañana-Borrazás, P., Gianotti García, C., González Insua, F., & Caramés Moreira, V. (2010). Aplicación de tecnologías geoespaciales para la documentación del círculo lítico de Monte Lobeira, Vilanova de Arousa (Pontevedra). Cuadernos de Estudios Gallegos, 57(123), 25–52. doi:10.3989/ceg.2010.v57.i123.75
  • Mayoral, A., Toumazet, J., Simon, F., Vautier, F., & Peiry, J. (2017). The highest gradient model: A new method for analytical assessment of the efficiency of LiDAR-derived visualization techniques for landform detection and mapping. Remote Sensing, 9(12), 120. doi:10.3390/rs9020120
  • Miller, G.S.P., 1994. Efficient algorithms for local and global accessibility shading. (1994). In Proceedings of the 21st Annual Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques. ACM, SIGGRAPH (pp. 319–326). Orlando.
  • Moyes, H., & Montgomery, S. (2016). Mapping ritual landscapes using Lidar. Advances in Archaeological Practice, 4(3), 249–267. doi: 10.7183/2326-3768.4.3.249
  • Mudge, M., Schroer, C., Earl, G., Martinez, K., Pagi, H., & Toler-Franklin, C. et al. (2010). Principles and practices of robust, photography-based digital imaging techniques for museums. The 11th International Symposium on Virtual reality, Archaeology and Cultural Heritage VAST. doi:10.2312/PE/VAST/VAST10S/111-137
  • Pires, H., Gonçalves-Seco, L., Fonte, J., Mañana, P., Parcero-Oubiña, C., Fábrega-Álvarez, P., & Señorán, J. (2015). From point clouds to archaeological evidence: Improving visualization and spatial analysis of 3D data. In Sensing the Past. Contributions from the ArcLand Conference on Remote Sensing for Archaeology (pp. 52–53).Bonn, Germany. doi:10.11588/propylaeumdok.00002513
  • Pires, H., Martínez Rubio, J., & Elorza Arana, A. (2015). Techniques for revealing 3D hidden archeological features: morphological residual models as virtual-polynomial texture maps. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XL-5/W4, 415–421. doi:10.5194/isprsarchives-xl-5-w4-415-2015
  • Rodríguez-Tovar, F., & Uchman, A. (2004). Trace fossils after the KT boundary event from the Agost section, SE Spain. Geological Magazine, 141(4), 429–440. doi:10.1017/s0016756804009410
  • Vilas-Estévez, B., Vázquez-Martínez, A., & Carrero-Pazos, M. (2017). Going further: (Re) Discovering rock art carvings with photogrammetric techniques in Galicia (North-West Iberian Peninsula). In A. Ippolito, & M. Cigola (Eds.), Handbook of Research on Emerging Technologies for Digital Preservation and Information Modeling (pp. 175–200). Hershey, PA: IGI Global. doi:10.4018/978-1-5225-0680-5.ch008
  • Ximénez de Embún, M. (2012). Revisando la transición. El final de la Antigüedad Tardía en el yacimiento de Fontcalent (Alicante). Marq, arqueología y museos, 05,173–186
Data source: Dialnet