Localizando el origen de cerámica helenística con Artec Spider II

Para los arqueólogos, la cerámica es prácticamente oro. Cuando está bien conservada, permite entender cómo vivían las sociedades del pasado: sus costumbres, su cultura e incluso cómo reflejaban el estatus social. Y en todo esto, los sellos e inscripciones suelen marcar la diferencia.

Es justo lo que están estudiando Dries Daems y Jitte Waagen, arqueólogos digitales de la Vrije Universiteit Amsterdam y la Universidad de Ámsterdam. Su foco son los cuencos helenísticos hechos en molde, muy comunes entre el 200 y el 100 a.C. Estas piezas tienen patrones muy característicos, pero creados combinando distintos sellos, lo que genera una cantidad casi infinita de diseños y hace que identificarlos no sea nada fácil.

Por eso, el equipo del 4D Research Lab decidió darle una vuelta al enfoque. Tras encontrar nuevos fragmentos en Türkmen-Karahöyük, un yacimiento en la actual Turquía dirigido por James Osborne (Universidad de Chicago) y Michele Massa (Bilkent University Ankara), dejaron de lado los métodos tradicionales y apostaron por el escaneo 3D. Además, aplicaron una técnica propia del mapeo terrestre para comprobar si las piezas encajaban entre sí.

Spider II: ideal para digitalizar artefactos

Lo habitual en arqueología ha sido siempre dibujar a mano y medir las piezas. Pero eso está cambiando. La fotogrametría, por ejemplo, permite crear modelos 3D a partir de fotos y vídeos, aunque puede ser lenta y bastante exigente con las condiciones de captura.

Waagen decidió digitalizar los fragmentos con el Artec Spider II, un escáner 3D de ultra alta resolución proporcionado por el Embajador de Artec, 4C, y así evitar estos problemas. En su último proyecto, su equipo quería comprobar si una muestra con la imagen de un águila coincidía con otra encontrada en otro lugar.

Los fragmentos de cerámica helenística descubiertos en el yacimiento arqueológico turco. Imágenes cortesía de Dries Daems, de la Universidad Libre de Ámsterdam

Aunque valoraron usar Artec Micro II por su precisión de 5 micras, finalmente eligieron Spider II por su versatilidad y calidad de captura. Gracias al feedback en tiempo real de Artec Studio, comprobaron desde el primer momento que era la decisión correcta. El escáner de luz azul capturó desde pequeñas hendiduras hasta los detalles más finos del relieve.

“El escaneo 3D de Artec permite alcanzar un nivel de detalle impresionante. La fotogrametría también es una opción, pero en este contexto llevaría mucho más tiempo”, explica Waagen. “Hemos desarrollado un flujo de trabajo con Spider II que nos permite escanear entre 18 y 22 objetos al día. Puede parecer poco comparado con cerámica sin decoración, pero frente a otras técnicas, aquí podemos ver detalles mucho más sutiles, incluso huellas dactilares en las piezas.”

Innovación con mapeo de superficies GIS

Los datos se capturaron y procesaron en Artec Studio, donde se realizó una primera inspección con el modo de visualización X-Ray. Pero para un análisis más profundo, era necesario distinguir qué marcas procedían de la estampación original y cuáles eran fruto del desgaste. Para ello, el equipo tuvo que “aplanar” y comparar los modelos.

Modelos 3D de los fragmentos de cerámica helenística en Artec Studio. Imágenes cortesía de Jitte Waagen, de la Universidad de Ámsterdam

La alineación se realizó en Blender, superponiendo los modelos con precisión. Después, en CloudCompare, analizaron las distancias entre nubes de puntos. Con esos datos, generaron un modelo digital de elevación de superficie en Agisoft Metashape.

Finalmente, utilizaron un sistema GIS para superponer los modelos como si fueran mapas. Esto permitió comparar las variaciones de relieve y confirmar que ambos fragmentos compartían prácticamente el mismo diseño. Detalles como las plumas, el pico y las garras del águila coincidían en forma, orientación y tamaño, lo que apunta claramente a un mismo molde.

Tras confirmar que ambas piezas proceden del mismo taller helenístico, el equipo ya trabaja en automatizar este tipo de análisis con IA.

“Probablemente tengamos que simplificar los modelos, pero la idea es extraer características morfológicas y utilizarlas en un modelo de aprendizaje automático”, añade Waagen. “El objetivo es poder identificar nuevas piezas con el mismo estampado o morfología, e incluso estimar su periodo. Este tipo de proyectos ya están despegando y tenemos la oportunidad de marcar el camino.”

Excavaciones en directo y nuevas posibilidades

La investigación de Waagen no se limita a la cerámica helenística. También ha participado en otros proyectos donde el escaneo 3D de Artec ha supuesto un cambio importante.

Sorprendentemente, en el marco de un proyecto dirigido por Michael Blömer, de la Universidad de Münster, en la antigua ciudad de Doliche, se utilizó el Spider II para capturar un extraño mitreo romano (un templo dedicado al dios romano Mitra). Su equipo logró digitalizar las complejas inscripciones garabateadas en las paredes, y los escaneos en 3D siguen facilitando el desciframiento de estos grabados, ayudando a descubrir significados que antes eran imposibles de descifrar.

Escaneo 3D de un mitreo romano con Artec Spider II. Imagen cortesía de Jitte Waagen, de la Universidad de Ámsterdam

Muchos de estos proyectos permiten trabajar con plataformas giratorias para facilitar la alineación, pero no siempre es posible. En otra excavación en Tell Kurdu, el equipo encontró huellas de hace 8.000 años que no podían trasladarse. El escaneo 3D permitió documentarlas directamente in situ, sin alterarlas.

La Universidad de Ámsterdam también cuenta con un Artec Leo totalmente inalámbrico. Según Waagen, “Leo es perfecto para objetos grandes” y destaca especialmente su portabilidad.

De hecho, su rapidez y facilidad de uso han permitido realizar “excavaciones en directo”, capturando los hallazgos en el mismo momento en que aparecen. Un ejemplo claro de cómo la arqueología digital está uniendo pasado y tecnología de forma cada vez más potente.

Este estudio forma parte del proyecto 3D-CERA-ML, centrado en integrar modelos 3D con algoritmos de machine learning para mejorar la clasificación e interpretación arqueológica, dirigido por Dries Daems en la Vrije Universiteit Amsterdam, en colaboración con el 4D Research Lab de la Universidad de Ámsterdam, coordinado por Jitte Waagen.

Puedes obtener más información sobre el proyecto 3D-CERA-ML aquí.