los beneficios de la realidad aumentada para la recreacion de monumentos historicos

1. REUSO 2015_ VALENCIA
III Congreso Internacional sobre Documentación, Conservación, y Reutilización del
Patrimonio Arquitectónico
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Wealth building through Augmented Reality
La reconstrucción del patrimonio a través de Realidad Aumentada
Julián de la Fuente Prieto 1
; Enrique Castaño Perea 2
; Nombre, Alberto Garín 3
Universidad de Alcalá (España) 1
, 2
; Universidad Francisco Marroquín (Guatemala)3
ABSTRACT
This paper analyzes the relationship between Augmented Reality and Archeology. First, is
connected the theoretical framework of both disciplines. Second, described the milestones
and possibilities of A.R. in Archeology. And lastly, is explained how to rebuild an
archaeological object, using Augmented Reality.
Keywords
Augmented Reality, Archeology, Cultural Heritage, Rebuilding.

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INTRODUCCION
Arqueología y Realidad Aumentada son dos ámbitos de investigación que convergen de
forma inevitable. La Arqueología siempre ha necesitado de herramientas para interpretar y
divulgar los restos hallados en cualquier yacimiento. Mientras que la Realidad Aumentada
nace con el afán de enriquecer y ampliar nuestra capacidad de visualizar el mundo el real.
Veamos cuál ha sido el camino de ambas disciplinas para llegar hasta este punto.
El Patrimonio Cultural y la reconstrucción arqueológica.
Aunque la legislación en materia de Patrimonio Cultural está descentralizada en cada
Comunidad Autónoma, la ley 13/1985 de Patrimonio Histórico Español sigue siendo el
documento legal que inspira cualquier tipo de intervención sobre una yacimiento arqueológico.
En el apartado 2, del artículo 39 deja bien claro que la conservación, consolidación y
rehabilitación del patrimonio arqueológico evitará los intentos de reconstrucción, salvo cuando
se utilicen partes originales de los mismos y pueda probarse su autenticidad (B.O.E Nº 155:
20347). Este principio ha marcado la tendencia a la denominada “fosilización” de los
yacimientos, preservando el aspecto de los restos arqueológicos tras su excavación en
superficie.
Sin embargo, la misma ley de Patrimonio en su preámbulo, declara que todas las medidas
de protección y fomento que la Ley establece sólo cobran sentido si, al final, conducen a que
un número cada vez mayor de ciudadanos pueda contemplar y disfrutar las obras que son
herencia de la capacidad colectiva de un pueblo (B.O.E Nº 155: 20342). En el caso del
patrimonio arqueológico, resulta complicado que los ciudadanos puedan contemplar y
disfrutar de restos arqueológicos que difícilmente pueden llegar a interpretar. Por eso
numerosos arqueólogos como Joan Santacana reclaman desde hace tiempo; promover el uso
de la reconstrucción como herramienta educativa en el tratamiento del patrimonio
arqueológico (Gil y Santacana, 2013: 33)
En otros países de ámbito anglosajón, la legislación siempre ha sido mucho más proclive a
la práctica reconstructiva en los yacimientos arqueológicos. Sin embargo, su aplicación
depara numerosos problemas a la hora de preservar las aportaciones de diferentes periodos
históricos en un mismo yacimiento o simplemente llegado el momento de replantear
científicamente las formas o usos de las estructuras reconstruidas. Por último, no hay que
olvidar que el público puede caer con facilidad en el error de considerar los materiales
reconstituidos como originales y por tanto introducir la tendencia a valorar los restos
arqueológicos según su grado de conservación o reconstrucción.
Nada de esto sería un problema si la reconstrucción arqueológica se pudiera plantear de
manera múltiple, reversible e interactiva con el público.

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De la Realidad Virtual a la Realidad Aumentada
La tecnología informática ha facilitado la generación de objetos en 3D desde el inicio de las
primeras interfaces gráficas. De hecho, esta capacidad informática ha permitido la creación de
complejos entornos visuales en tres dimensiones para todo tipo de aplicaciones como
videojuegos, sistemas de información geográfica, así como diseño gráfico, industrial o
arquitectónico. Sin embargo, estas imágenes 3D siempre han necesitado de una interfaz
informática para poder representarse. Por muy realista que fuera la reproducción en tres
dimensiones, siempre nos remitían a una Realidad Virtual.
Los primeros en tratar de superar esta oposición antitética entre el mundo “real” y “virtual”
fueron Milgran y Kishino, al formular su modelo de Continuo Real-Virtual (Milgram y Kishino,
1994). Su propuesta consistía en tratar de integrar elementos reales y virtuales en una
Realidad Mixta que pudiera ser experimentada en continuidad directa con ambos mundos.
Fig. 1: “Continuo Real-Virtual” en Milgran y Kishino (1994).
A través de este paradigma, a mediados de los años 90 comienza a desarrollarse una
nueva tecnología derivada de la aplicación al mundo real de esta Realidad Virtual; y que a
diferencia de ésta, no consiste en generar entornos virtuales, sino que se caracteriza por
insertar objetos o espacios virtuales en un escenario reales (Ruiz Torres, 2011: 215). Es lo
que hoy conocemos como Realidad Aumentada y nos permite visualizar elementos 3D a
través de cualquier tipo de dispositivo que reproduzca una imagen real.
Esta condición se puede atribuir a cualquier tipo de montaje o retoque fotográfico, pero
según Fernández Álvarez la clave de esta Realidad Aumentada es que existe una
correspondencia directa entre lo real y lo virtual en términos de escala, proporción,
proximidad, punto de vista, profundidad, etc., lo que permite al usuario en algunas
aplicaciones experimentar el espacio a escala natural (Fernández Álvarez, 2010: 3). Por lo
tanto, estamos planteando un paradigma que no pretender recrear un nuevo mundo virtual,
sino crear un único mundo visual integrado tanto por el espacio real como por las imágenes
3D.

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DESARROLLO DE CONTENIDO
Realidad aumentada y arqueología virtual.
Desde sus inicios, todos los expertos han coincidido en que este paradigma de la
interacción y visualización de información constituye el centro de una nueva y muy
prometedora tecnología para muchas aplicaciones en multitud de sectores (Alonso et Al,
2001: 18). Sin embargo, hay que destacar que hasta el momento los primeros ensayos
realizados con Realidad Aumentada han estado vinculados al mundo de la arqueología
mostrando las ventajas y potencialidad que presenta aplicada al campo patrimonial (Ruiz
Torres, 2011: 215). Este hecho, no es casual si tenemos en cuenta que este tipo de recursos
son capaces de crear experiencias inspiradas en los principios elementales de la
interpretación del patrimonio: herramientas participativas que provoquen la curiosidad y
estimulen los sentidos a través de participación del usuario en aplicaciones sencillas,
facilitando la asimilación del tema principal, invitándole a profundizar en los contenidos o
animándole a repetir en otra ocasión la visita (Flores Gutiérrez, 2011: 87).
Sin necesidad de ser demasiado exhaustivos, podemos seleccionar algunos de los más
destacados ejemplos de uso de la Realidad Aumentada para divulgar el patrimonio
arqueológico según Gómez Robles y Quirosa García (2009):
- 1997: “TIMEFRAME” Visor de Realidad Aumentada con gran resolución situado en
la ciudad belga de Ename.
- 2000: “ARCHEOGUIDE”; primera aplicación de Realidad Aumentada para varios
monumentos de Olimpia en Grecia.
- 2001: “ELS VILARS”; primera aplicación de Realidad Aumentada desarrollada en
España en el yacimiento de Arbeca en Lérida.
- 2002: “LIVEPLUS”; Aplicación integral de Realidad Aumentada que abarca el
yacimiento de Pompeya en Italia.
Todos estos proyectos tienen en común un largo proceso de desarrollo que como hemos
visto, compromete en primer lugar el diseño de los propios objetos 3D que se quieren llevar a
la Realidad Aumentada. Estos trabajos requieren generalmente la cooperación multidisciplinar
de especialistas en Realidad Virtual, arqueólogos, historiadores o incluso guionistas (Gutiérrez
y Hernández, 2003: 10). Por lo tanto el primer problema es establecer una serie de pautas de
actuación que deben marcar la realización con criterios científicos de estas imágenes
virtuales; que tienen un importantísimo impacto sobre las convicciones del público que
sucumbe a la potencia visual de las imágenes (Flores Gutiérrez, 2011: 92).

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Sin embargo, encontramos diferencias en los diferentes usos a los que se aplica la
Realidad Aumentada en cada uno de estos ejemplos. Siguiendo el discurso de varios autores
podemos sintetizar tres enfoques a la hora de utilizar la Realidad Aumentada para divulgar el
patrimonio arqueológico:
- Reconstrucción de edificios en ruinas o sensiblemente alterados.
- Recreación de piezas arqueológicas perdidas o deterioradas.
- Simulación de entornos sociales o naturales sobre lugares arqueológicos.
A estas funciones divulgativas, debemos añadir otros enfoques que consideran también
útil en contextos científicos la generación de imágenes 3D para simular e investigar
determinados objetos materiales intangibles según Gutiérrez y Hernández (2003).
- Ensayar técnicas de restauración sobre modelos sintéticos.
- Especular con distintas hipótesis sobre objetos perdidos.
- Analizar un objeto arqueológico en su entorno original.
Por todo ello, resulta necesario plantear nuevas formas de contenido asociados a esta
tecnología que vayan más allá de la simple reconstrucción virtual de los edificios históricos.
Mediante la realidad virtual debe ser posible el disfrute de experiencias nuevas que no puedan
darse en el mundo real, ni siquiera en el que ya ha desaparecido, y que ayuden a comprender
mejor lo que el patrimonio significa más allá de su análisis espacial. En este sentido Gutiérrez
y Hernández defienden también:
La incorporación de la multimedia, la exploración multiusuario, la
telepresencia y la posibilidad de mostrar mundos de maneras que no estén
sujetas a las limitaciones físicas del mundo en que vivimos llevará a esta
tecnología a convertirse no ya en una emulación de lo que existe, sino en una
expansión de nuestra propia realidad (Gutiérrez y Hernández, 2003: 14).
Lo cual coincide perfectamente con el objetivo de la Realidad Aumentada que según
Fernández Álvarez no es otro que superar las dificultades de comprensión debidas a los
diferentes niveles de abstracción conceptual que presentan los distintos sistemas de
representación tradicionales (Fernández Álvarez, 2010: 4).
Reconstrucción arqueológica utilizando Realidad Aumentada.
El proceso para llevar a cabo la reconstrucción de un yacimiento a través de Realidad
Aumentada sólo tiene sentido si es precedido de una labor científica. La investigación

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arqueológica es la que debe determinar tanto el diseño como la ubicación de los elementos
virtuales que se quien integrar en el estado actual del yacimiento.
El siguiente paso para llevar a cabo la integración de objetos 3D en el mundo real, es
establecer la escala sobre la que se deben generar estos elementos virtuales. Tanto si se
trata de piezas aisladas parcialmente conservadas, como de una superficie en área; es
necesario es necesario llevar a cabo una medición del espacio real a través de técnicas de
fotogrametría (Blasco Senabre, 2011). A partir de la intersección de fotografías o del modelo
digital del terreno, podemos conocer las dimensiones y posición de los objetos reales en el
espacio y determinar la proporción de los elementos virtuales a integrar.
A continuación se llevaría a cabo el proceso de creación del objeto 3D a través de
cualquier aplicación informática que permita los siguientes pasos:
- Modelado: Se da forma a la figura mediante objetos geométricos.
- “Set-up”: Se crean articulaciones o diferentes estados posibles.
- Textura y color: Se generan un recubrimiento con detalle y color.
- Iluminación: Se aplican efectos de luz sobre el objeto para potenciar su perspectiva
tridimensional.
- Render: Se obtiene una imagen final en formatos compatibles.
Todo este proceso se puede llevar a cabo con mayor o menor detalle, dependiendo del
tiempo que se disponga y el grado de especialización de las personas que lo lleven a cabo.
Ahora bien, la clave de esta tecnología es el sistema utilizado para anclar un determinado
objeto 3D en un emplazamiento real concreto. Es lo que se conoce como “posicionamiento” y
para ello se han desarrollado tres tipos de sistemas:
- Marcadores. Es el desarrollo de más éxito hasta la fecha. Utiliza una serie de
marcas geométricas similares a los códigos BIDI o QR; a partir de las cuales se
generan los tres ejes de coordenadas. La perspectiva del objeto 3D viene
determinada por la posición del marcador respecto al visor utilizado. El único
requisito es que la resolución de la cámara permita la identificación de estos
marcadores.
- Georreferencia: Utiliza las coordenadas GPS para ubicar la posición del objeto 3D.
Permite prescindir de cualquier marcador para generar el eje de coordenadas, pero
el margen de error a la hora de generar la perspectiva desde el punto de vista del
visor es mucho mayor. Suele ser más útil para información genérica, que para
elementos 3D.

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- Reconocimiento: Se trata de la tecnología más avanzada hacia la integración de
objetos 3D. Utiliza objetos icónicos que se encuentren en el entorno real como
marcadores para introducir los elementos virtuales. Su uso es muy sensible a los
cambios de iluminación o a determinadas perspectivas, pero se puede aplicar con
facilidad sin tener en cuenta la geoposición del visor.
Por último, necesitamos un visor a través del cual obtener una imagen del entorno real con
los elementos virtuales integrados. En este caso, habrá que tener en cuenta el tamaño de
dispositivo, así como la resolución de pantalla o la capacidad de los instrumentos de
geoposicionamiento que disponga. Hasta la fecha se han desarrollado varios tipos de
dispositivos para visualizar Realidad Aumentada:
- Visores: Son pantallas estáticas de gran tamaño que ofrecen una vista general a
través de una cámara fija y permiten sustituir la imagen 3D.
- PDA: Son visores portátiles de menor tamaño que almacenan las imágenes 3D y
las sincronizan con el lugar en el que se encuentra.
- HMD: (“Head Mounted Display”) Se trata de gafas que permiten visualizar imágenes
3D, de forma perfectamente sincronizada con los movimientos del sujeto que las
lleva.
- “Smartphones” o tabletas: Son dispositivos genéricos que a través de aplicaciones
específicas con conexión a Internet, así como la cámara que llevan incorporada
permiten visualizar Realidad Aumentada.
Tal y cómo afirma Redondo Domínguez, el desarrollo exitoso de la Realidad Aumentada
ha tenido lugar cuando ha sido factible aplicarla desde los teléfonos móviles de última
generación, provistos de cámaras de gran calidad y capacidad de procesamiento y
conectividad (Redondo Domínguez, 2012:37). Por lo tanto el estándar actual para esta
tecnología son las aplicaciones para “smartphones” que funcionan a través del reconocimiento
de marcadores en el mundo real.
CONCLUSIÓN
Las tareas de reconstrucción son imprescindibles para la interpretación y puesta en valor
de los yacimientos arqueológicos. Gracias a la Realidad Aumentada esta reconstrucción se
puede llevar a cabo de forma múltiple, reversible e interactiva. Por lo tanto, la reconstrucción
virtual es una herramienta idónea para la conservación, consolidación y rehabilitación del
patrimonio.

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Sin embargo, la Realidad Aumentada no es mera herramienta de divulgación. Su precisión
fotogramétrica y el posicionamiento a través de geolocalización, permiten utilizarla también
como instrumento científico para analizar e interpretar cualquier yacimiento arqueológico.
A pesar de la generalización de aplicaciones de Realidad Aumentada para “smartphones”,
todavía se puede mejorar la integración de objetos 3D en el mundo real. Todo hace indicar
que la Realidad Aumentada es un eslabón más en las iniciativas para la reconstrucción del
patrimonio arqueológico y por tanto, es probable que sea superada por nuevas tecnologías
que mejoren la capacidad de recuperar el pasado.
BIBLIOGRAFÍA
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Flores Gutierrez, M. (2011) “Visor de Realidad Aumentada en Museos (RAM) para Exposiciones Situadas
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Redondo Domínguez, E. (2012) “La ciudad como aula digital. Enseñando urbanismo y arquitectura
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Ruiz Torres, D. (2012) “Realidad Aumentada, Educación Y Museos” en Icono 14. Año 9. Vol 2. Pág. 212-
226.