Convirtiendo en un magnífico modelo 3D el arco de un templo chino usando la tecnología de escaneo de Artec

El reto: Escanear en 3D un gran arco ornamentado con espacio reducido

La solución: Artec Eva, Artec Space Spider, Artec Studio

Los resultados: Combinando los escáneres 3D de mano se ha conseguido un modelo 3D sumamente detallado y hermético de un monumento arquitectónico en un lugar sagrado para los budistas.

“Jugando con perlas, dos dragones se elevarán en lo alto del cielo.” Así es como el prodigioso artista y escultor chino Hu Mingzhu imaginó la escena para coronar una obra maestra arquitectónica que inmortalizaría su nombre en la región sagrada del Monte Wutai, en el norte de China. 100 años después, su arco ornamentado con la temática del dragón, adornado con exquisitas tallas multinivel de frutas, flores y animales reales y mitológicos, vuelve a ser inmaterial, recreado como modelo 3D con todo detalle, como parte de un proyecto de conservación.

El arco frente al templo de Longquan en el monte Wutai.

Reconocido como Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO y como una importante atracción turística por la Administración Nacional de Turismo de China, el Monte Wutai, o la Montaña de los Cinco Picos, es la primera de las Cuatro Montañas Sagradas del budismo en China. El Monte Wutai ha sido un lugar de homenaje para millones de peregrinos de todo el país desde el siglo I d.C., cuando comenzaron a construirse monasterios en sus cinco cimas planas.

El primer modelo 3D del arco del Templo de Longquan en modo de sólo geometría

Hoy en día, el Monte Wutai es sede de más de 40 templos, entre los cuales el Templo Longquan se distingue por el peculiar estilo arquitectónico del legendario Hu Mingzhu (1895-1968).

El ascenso a la fama de Hu Mingzhu

Hijo de un maestro de escuela, Hu Mingzhu comenzó a trabajar como aprendiz en una carpintería en el Monte Wutai cuando tenía 10 años. Además de la albañilería, se interesó mucho por la caligrafía y la pintura. Considerado diligente y perseverante, pero atrevido y de espíritu libre, el joven Hu Mingzhu fue admirado tanto por sus maestros como por sus compañeros. "El discípulo superó al maestro", dijo de él su mentor Liu Yuancheng.

Sin embargo, no fue hasta mediados de los años 20 cuando se le confió su primer proyecto importante. El Templo Longquan hizo una licitación para diseñar y construir un santuario para el difunto monje Puji. Hu Mingzhu elaboró y presentó su proyecto, entre otros concursantes. Este encabezó la prueba junto con otro presentado por un grupo de artesanos de la provincia vecina de Hebei. Lamentablemente, tras una entrevista con el abad del monasterio, Hu Mingzhu fue rechazado por ser demasiado joven e inexperto.

El equipo de Hebei emprendió la construcción del templo, pero cuando ya estaba en marcha, los requisitos se endurecieron, especialmente en lo que respecta a la talla con la que se debían adornar los muros del santuario. No habiendo suficientes albañiles capacitados para completar el proyecto, el equipo de Hebei abandonó el trabajo a medias. El abad del monasterio tuvo que recurrir a Hu Mingzhu, que no tardó en reunir a varios ayudantes de gran talento, perfeccionar los bocetos iniciales y distribuir las tareas entre sus hombres para llevar a cabo el proyecto cuanto antes. Cuando se inauguró el santuario, todos se maravillaron ante la belleza del trabajo en piedra del borboteo de las aguas de un arroyo de montaña.

La creación del arco, una obra maestra

Un año más tarde, Hu Mingzhou ganó su siguiente licitación, una para levantar un arco tallado frente al Templo de Longquan, con el fin de magnificar la gloria y el significado de éste. El artista plasmó su visión del diseño del arco en un prototipo en miniatura hecho de cera amarilla. Combinando lo mejor de los dos mundos, Hu Mingzhou mezcló los métodos de trabajo tradicionales de la madera en China con sus propias técnicas de tallado en piedra. El equipo que revisó el proyecto quedo fascinado.

Un total de 50 artesanos trabajaron tenazmente bajo la supervisión de Hu Mingzhou seis años seguidos, y en el otoño de 1930 se terminó el arco. Esta maravilla arquitectónica descansa sobre una escalera de 108 escalones, un número sagrado en el budismo. Sus tres puertas están formadas por cuatro pilares de forma cuadrada sostenidos por cuatro columnas en la parte delantera y cuatro en la parte trasera. Todos los lados de los pilares tienen representaciones artísticas de dragones. Las bóvedas de las puertas son conocidas por sus peonías en flor meticulosamente talladas, caquis maduros, pinceles de escritura china tradicionales, abanicos de papel, libros atesorados, etc. Además, en mitad del arco podemos encontrar también más de 20 leones de piedra en diferentes posturas.

El grabado ornamentado sobre la puerta principal del arco

La figura de un león a punto de atacar

¡Reto de escaneo aceptado!

Todas esas complicadas formas se han tenido que recrear digitalmente con el fin de preservar para siempre este tesoro cultural.

Se establecieron dos requisitos:​

  • Primero, cada elemento del arco se debía representar en 3D con la máxima precisión y sin huecos.
  • En segundo lugar, se pedía que fuera posible descomponer el modelo 3D principal en las partes estructurales que componen el arco, de modo que se pudiera examinar cada una de ellas por separado.

La mejor manera de cumplir con ambos criterios era utilizando la tecnología de escaneo 3D. Con un escáner 3D de mano, es posible moverse alrededor del objeto, capturando su superficie sección por sección, desde todos los ángulos necesarios

El escaneo 3D portátil es la especialidad del Socio Gold de Artec 3D Beijing Onrol Technology Co., Ltd. Se contrató a esta empresa para que realizase el proyecto de escaneo del arco, que prometía ser bastante difícil. Decidieron utilizar una combinación de dos escáneres 3D de mano: Artec Eva y Artec Space Spider.

Artec Eva tiene un mayor campo de visión y una mayor velocidad de escaneo que Space Spider, y por lo tanto puede capturar más rápidamente determinadas áreas. El punto fuerte de Space Spider es una mayor precisión de punto 3D (hasta 0,05 mm) y una mayor resolución 3D (hasta 0,1 mm). Por lo que se escogió a Eva para realizar un escaneo general del arco y Space Spider para digitalizar los detalles más finos.

Vista de cerca de la parte delantera del modelo 3D

Antes de comenzar el trabajo, era necesario comprobar que toda la estructura se podía escanear en 3D en su totalidad. El espacio alrededor del arco es muy limitado, no hay suficiente hueco para utilizar andamios estándar que permitan llegar a sus partes superiores. Sin embargo, el equipo ideó un sistema seguro de escaleras para acceder a las áreas que no se podían escanear desde el suelo, en particular los tejados, que era necesario capturar desde arriba.

Otro factor importante fue la luz solar: a una altitud de 3.000 metros parece más brillante que a altitudes normales y se refleja con más intensidad, especialmente en las superficies lisas y pulidas que abundan en el arco, algo que suele complicar el correcto escaneo de la geometría y la textura del objeto. Tanto Eva como Space Spider envían los datos 3D que recogen al software Artec Studio, que reconstruye la forma del objeto mediante el análisis de cada pequeña distorsión en los rayos de luz estructurada que rebotan contra las superficies. Normalmente, se puede usar una sombrilla para evitar la sobreexposición, pero en este caso, debido al poco espacio que había no era viable. En días claros, algunos de los escaneos se tuvieron que hacer después de la puesta de sol.

Escaneos nocturnos del arco con los escáneres 3D Artec Eva.

El escaneo se completó en 14 días de trabajo, con unos 500 GB de datos en bruto recopilados, lo que equivale aproximadamente a 100.000 fotos tomadas con un buen smartphone. Los escaneos tanto de Eva como de Space Spider son compatibles entre sí y se pueden fusionar fácilmente en Artec Studio. Cada versión del software presenta mejoras que agilizan el procesamiento de datos y ofrecen nuevas herramientas para editar los escaneos con la máxima comodidad.

Grandes resultados

Un mes más tarde se terminó el proyecto, y la calidad del modelo 3D impresionó al cliente, como le ocurrió a muchos monjes y lamas de los templos del Monte Wutai cuando lo vieron por primera vez.

La vista frontal del modelo 3D del arco

El modelo 3D del arco se conserva para las generaciones futuras y lo pueden estudiar los arquitectos, artistas y sinólogos, aunque nunca lleguen a viajar al Monte Wutai. Además, el modelo 3D se puede mostrar en las aulas, sirviendo como material complementario para los profesores de historia china. Es especialmente interesante que las partes superiores del arco, que normalmente no se podían ver de cerca, ahora se pueden ver en alta resolución. Gracias a las tecnologías de escaneo 3D, por primera vez en la historia, cualquier interesado puede ver con claridad hasta el más pequeño rincón de este monumento.