Cartografía y Modelado 3D
Desde el inicio de la Expedición Wadi el-Hudi, nuestros métodos de prospección se han centrado en los objetivos de documentación en 3D de los restos arqueológicos y sus paisajes circundantes. Utilizamos una estación total LEICA para cartografiar la mayor parte de la arquitectura, los artefactos, las zonas de excavación y las inscripciones de cada yacimiento arqueológico. La estación total es un instrumento óptico y electrónico que mide las pendientes y las distancias a un punto determinado desde la ubicación del instrumento (o «estación»). Con ella, creamos mapas y modelos muy precisos de los yacimientos. Además, al trazar una serie de líneas transversales a puntos de referencia geodésicos alrededor de Wadi el-Hudi que han sido cartografiados previamente y con precisión, hemos podido dar coordenadas Universales Transversales de Mercator (UTM) para todos nuestros yacimientos. Esta información permite importar los datos a cualquier sistema de información geográfica. Es decir, podemos describir con precisión la ubicación de los yacimientos y transmitir esa información al público académico y gubernamental correspondiente.
Además, utilizando una serie de fotografías tomadas desde arriba, estamos creando mosaicos fotográficos de los yacimientos arqueológicos en forma de mapas Rojo-Verde-Azul (RGB) de alta resolución anotados con líneas arquitectónicas y contornos topográficos. Estos mapas se convertirán en los mapas definitivos de la mayoría de los yacimientos arqueológicos de Wadi el-Hudi, que se espera que se publiquen en un futuro próximo. Con este método, ya hemos alcanzado uno de los principales objetivos del estudio: la creación de mapas arquitectónicos de 11 yacimientos arqueológicos, así como la localización de todas las inscripciones de Wadi el-Hudi. Al planificar más allá de la publicación impresa, esperamos encontrar la financiación para procesar estos datos y comprar espacio en el servidor para que todo esté disponible como un modelo 3D con fotografías en caché y características anotadas en Internet. Si podemos volver al desierto, esperamos tomar una serie de fotografías precisas de los sitios que han sido cartografiados para ayudarnos a crear modelos 3D de las inscripciones y asentamientos para que la gente pueda recorrerlos virtualmente, en línea.
Fotogrametría aplicada a la epigrafía
En el curso de nuestro trabajo en Wadi el-Hudi, queremos volver a publicar las 155 inscripciones previamente fotografiadas y copiadas por Ahmed Fakhry junto con las más de 100 nuevas inscripciones que ya hemos encontrado y las que esperamos encontrar en futuras campañas. Al hacerlo, queremos interpretar las inscripciones en sus contextos espaciales y físicos, porque el significado de una inscripción puede cambiar en función de su grado de visibilidad, en caso de que lo fuera. Así pues, el estudio epigráfico de las inscripciones de Wadi el-Hudi ha dependido necesariamente de nuestros estudios en 3D de la zona. El reto de emprender un trabajo epigráfico en Wadi el-Hudi es que las inscripciones están talladas en superficies irregulares de las rocas. En el pasado, los epigrafistas que documentaban las inscripciones en las rocas ponían papel de calco sobre las inscripciones para copiarlas. Pero esa técnica distorsiona intrínsecamente una inscripción en 3D, haciendo que parezca un dibujo en 2D. Por otra parte, el método tradicional es físicamente exigente, requiere mucho tiempo y es muy costoso, ya que una persona debe realizar el trabajo de copia y de cotejo en el desierto.
En su lugar, el equipo de Wadi el-Hudi está registrando las inscripciones como modelos 3D utilizando fotogrametría con imágenes digitales de alta resolución. Básicamente, tomamos fotografías de alta resolución e imágenes RTI (descritas más adelante) de las inscripciones, y cartografiamos cada una de las inscripciones con una estación total (véase «Cartografía y modelado 3D» más arriba). Gracias a la tecnología de estructura del movimiento de Agisoft Photoscan, incorporamos sin problemas los modelos 3D del estudio epigráfico al estudio general en 3D de los yacimientos arqueológicos (véase más adelante). Con estos datos, no sólo podemos renderizar digitalmente la imagen en 2D para poder seguir creando dibujos lineales tradicionales de las inscripciones para su publicación en libros. Pero este innovador estudio de las inscripciones como partes físicas de sus paisajes también nos permite estudiar y representar su significado situado y derivado del emplazamiento, siguiendo una metodología esbozada por el campo de la Geosemiótica. Este estudio epigráfico en 3D está en curso.
Usos del escaneo fotográfico
Hemos diseñado una metodología para el uso de las herramientas descritas anteriormente que nos permite utilizar Agisoft Photoscan como herramienta principal para llevar a cabo el reconocimiento 3D de los restos arquitectónicos en Wadi el-Hudi. Tres personas pueden estudiar rápidamente la arquitectura en pie utilizando un montaje con seis cámaras orientadas en diferentes direcciones a dos alturas. Estas fotos, tomadas mientras se recorren transectos a través de los yacimientos, con una separación de aproximadamente tres metros, se introducen en Agisoft Photoscan. Este programa informático basado en la fotogrametría de la estructura a partir del movimiento permite producir modelos 3D de alta resolución utilizando las fotografías del trabajo de campo y del análisis de los artefactos. Con los modelos 3D de alta resolución que produce este método, digitalizamos mapas y planos directamente en Agisoft o como archivo exportado en ArcGIS. Por ejemplo, una ortofoto del sitio 5 producida a partir del modelo 3D muestra que el modelo 3D es tan preciso como el mapa del sitio que hicimos en un mes de tiempo usando solo una estación total. Recientemente, en la temporada de campo de 2019, estamos implementando un nuevo diseño de trabajo para producir modelos 3D a partir de Photoscan, exportarlos, crear mapas y cotejar los mapas con la arquitectura en pie, todo ello dentro de los límites de tiempo del trabajo de campo. Utilizando esta nueva metodología de prospección basada en la fotogrametría, podremos completar nuestra prospección arquitectónica y la cartografía del sitio a un ritmo astronómicamente más rápido y dentro del tiempo limitado que nos queda.
Reflectance transformation imaging (RTI)
Las inscripciones rupestres de Wadi el-Hudi se realizaron mediante dos técnicas diferentes. En primer lugar, una persona podía «tallar» una inscripción trazando repetidamente líneas específicas en una piedra con una piedra afilada o un cincel. Por otro lado, una persona «picoteaba» una inscripción, golpeando repetidamente una piedra en la misma zona de una roca o un peñasco hasta que se desprendía una parte suficiente de su superficie para formar una imagen. Ambas técnicas suponen un reto a la hora de registrarlas. En Wadi el-Hudi, hemos utilizado el RTI para documentar las inscripciones en los afloramientos rocosos y los cantos rodados del desierto, así como los artefactos y estelas recogidos durante la prospección y la excavación. El RTI es una tecnología nueva y sencilla, desarrollada por Cultural Heritage Imaging. Esta técnica utiliza una serie de fotografías tomadas desde la misma perspectiva con diferentes ángulos de luz. Con estas fotografías, se puede utilizar el software RTI para desarrollar un modelo de «reflectancia» de la superficie fotografiada.
Esta técnica crea un archivo que permite ver la superficie mediante la manipulación del ángulo de la luz. En el caso de la copia de inscripciones (es decir, de la epigrafía), el modelo de reflectancia también proporciona información cuantitativa sobre la superficie física de la piedra en la que se talló la inscripción. En el caso del arte rupestre, este modelo da una medida específica del grado de alisamiento de una superficie que ha resultado de la técnica de picoteo para realizar una inscripción. Se trata de una medida que puede determinar la cantidad de tiempo que un tallador dedicó a una inscripción concreta o a una zona de la misma. La epigrafía tradicional, basada en el dibujo, que no mide el grado de alisado, sólo puede representarlo con grados variables de punteado. Pero la información cuantitativa que proporciona el RTI es de suma importancia para la publicación de estas inscripciones, ya que cada matiz contribuye a su correcta traducción, registro e interpretación histórica. Como innovación para trabajar en Wadi el-Hudi, hemos tenido que idear cuartos oscuros portátiles para ayudar a captar las condiciones de luz adecuadas para el RTI en las inscripciones rupestres. Del mismo modo, también hemos utilizado esta técnica en artefactos, como fragmentos de cerámica, para mostrar las técnicas de creación y de decoración. El RTI ya ha ayudado a identificar las técnicas de producción utilizadas en ciertas vasijas que posiblemente sean nubias debido a sus técnicas de decoración.
Técnicas de Prospección Cronométrica
Todos los miembros del equipo de Wadi el-Hudi están equipados con un dispositivo portátil, un reloj y una cámara, además de nuestros cuadernos. Todas las fotografías que tomamos y los datos del cuaderno que registramos se geolocalizan mediante marcadores temporales. Con esta información, alguien que camine por el desierto y busque nuevos yacimientos arqueológicos sabrá automáticamente dónde se tomó una fotografía o dónde se encontraba un anotador cuando escribió una determinada nota. Después de cada día, descargamos los datos y las fotografías tomadas y trazamos en GoogleEarth el recorrido realizado por cada miembro de nuestro equipo. En el futuro, podremos consultar una zona en GoogleEarth y conocer inmediatamente los números de las fotos tomadas en una zona concreta.
Refotografía
Tenemos la suerte de que Ahmed Fakhry e Ian Shaw tomaron fotos de Wadi el-Hudi a finales de la década de 1940 y en 1992, respectivamente. Esas fotos antiguas son increíblemente importantes para nuestro trabajo actual, ya que podemos trazar con precisión la evolución de los yacimientos arqueológicos a lo largo del tiempo mediante una técnica denominada refotografía. En primer lugar, localizamos el lugar y el ángulo exactos desde los que el fotógrafo original tomó la fotografía. A continuación, reproducimos la fotografía de la mejor manera posible según las limitaciones de tiempo y el equipo del que disponemos. La superposición de la nueva fotografía sobre la antigua revela inmediatamente las características del paisaje que han cambiado en el tiempo transcurrido. Además, como sabemos exactamente dónde se tomó la nueva fotografía y hemos cartografiado las características restantes a su alrededor, podemos cartografiar la ubicación de cualquier característica cambiada o ausente de la fotografía anterior. Por ejemplo, si una puerta de acceso a un asentamiento se fotografió bien conservada en 1992, y desde entonces ha sido arrasada por mineros ilegales, podemos cartografiar con precisión el lugar donde estaba la puerta utilizando la Refotografía.
Petrografía
La petrografía es una técnica utilizada en el análisis de la cerámica que nos permite observar microscópicamente la arcilla para entender de dónde procede la cerámica originalmente e incluso nos da pistas sobre cómo se hizo la cerámica. En esta técnica, cortamos una sección fina de 0,3 mm de una vasija, la montamos en una lámina y la observamos bajo un microscopio de polarización cruzada que cambia la dirección de la luz, lo que nos permite ver los minerales, las rocas y la materia orgánica que componen el entramado de la arcilla. Esta información nos ayuda a reconstruir el origen geológico de la arcilla, de modo que podemos rastrear de dónde proceden las vasijas y hacia dónde se dirigen; esencialmente, nos permite cartografiar las antiguas rutas comerciales y de suministro. En Wadi el-Hudi, la petrografía es muy importante porque casi toda la cerámica que contenía suministros vitales fue importada al yacimiento. Comprender el origen geológico de la cerámica puede ayudarnos a saber quién suministraba alimentos y agua a los mineros en el desierto.
Expedición de Wadi el-Hudi 