Usando el escaneo 3D para hacer copias de huesos oraculares de 3000 años de antigüedad

Parque del YinxuNational Archaeological Site(Foto: 163.com)

Los huesos oraculares de Yinxu

Las inscripciones de huesos oraculares son los primeros caracteres sistemáticos registrados en China y Asia Oriental, con una antigüedad de más de 3.000 años. Los huesos de oráculo se descubrieron en su mayoría en la zona de la aldea de Xiaotun, en Anyang, provincia de Henan. Históricamente llamada Yin, Anyang fue la capital de la última dinastía Shang. Las inscripciones de los huesos oraculares normalmente están grabadas en caparazones de tortuga o huesos de animales, y la mayor parte de su contenido está relacionado con las familias reales Yin y Shang.

En la actualidad, la investigación de estos huesos se ha convertido en un tema de gran interés en todo el mundo. Actualmente, se han desenterrado más de 150.000 huesos oraculares, se han identificado unos 2.500 símbolos y unos 2.000 aún no se han descifrado. Hay más de 500 especialistas chinos y extranjeros que se dedican a las inscripciones de huesos oraculares, con más de 3.000 monografías y artículos publicados. El estudio de estos caracteres ha impulsado también el desarrollo de distintas disciplinas, como la lingüística, la historia, la etnología, la astronomía, la meteorología, la agricultura, la medicina, la geografía histórica y la arqueología.

El 26 de diciembre de 2017, estos huesos oraculares fueron inscritos con éxito en el Registro de la Memoria del Mundo de la UNESCO, un compendio del patrimonio documental mundial.

Cincelando un hueso de oráculo (Cortesía del documental de CCTV "The Dynasty of Oracle Bones")

El antiguo método del frotamiento de inscripciones

Desde que el epigrafista Wang Yirong descubrió las inscripciones en huesos oraculares durante el periodo Guangxu de la dinastía Qing, los investigadores y apasionados de estas inscripciones se enfrentan a un reto crucial: cómo transcribir, difundir y compartir la información textual de los huesos oraculares sin poner en riesgo estos objetos.

La principal técnica tradicional utilizada en el ámbito académico es el método del frotamiento, una antigua técnica tradicional utilizada en China. Antes del nacimiento de la tecnología moderna, el frotamiento permitía conservar al máximo el aspecto y los detalles originales del objeto. Además, con el frotamiento repetido se obtienen múltiples calcos idénticos, lo que es comparable a la impresión. La habilidad para hacer frotamientos es esencial para los investigadores de oráculos.

Haciendo un frotamiento (Cortesía del documental de CCTV "The Dynasty of Oracle Bones")

Para hacer los calcos, hay que aplicar el material de papel empapado sobre los huesos del oráculo y presionar ligeramente con un pincel para empujar el papel hacia los grabados. Cuando el papel está casi seco, se aplica la tinta uniformemente. A continuación, se despega el papel para formar un calco en blanco y negro.

Aunque el frotamiento es la técnica de transcripción más extendida en el mundo científico, tiene muchas limitaciones. Por ejemplo, hay que tocar el hueso del oráculo mientras se hace el frotamiento, lo que puede dañar el objeto. Además, los resultados del frotamiento final están influidos por las condiciones de temperatura y humedad, así como por el nivel de habilidad del que lo hace.

Presentando el escaneo 3D

El Dr. Li Zongkun es profesor de cátedra y supervisor de doctorado en Humanidades en la Universidad de Pekín, que cuenta con una colección de más de 4.000 huesos oraculares. El Dr. Li, que se dedica a la investigación y a impartir clases sobre huesos oraculares y paleografía, transmite a sus alumnos la técnica del frotamiento utilizando su amplia experiencia práctica. Sin embargo, esta técnica tiene algunas limitaciones prácticas y además precisa del contacto físico con los huesos.

Cuando conoció la tecnología 3D decidió adentrarse un poco más en ese mundo para ver si se podía aplicar a su trabajo con huesos oraculares.

Universidad de Pekín

Para poner a prueba la idea, el Dr. Li pidió a un especialista en escaneo 3D, del distribuidor de confianza de Artec 3DASAHI-3Dque escaneara un hueso oracular de la colección de la universidad usando Artec Space Spider. Como socio de Artec en China, ASAHI-3D ha trabajado estrechamente con la Universidad de Pekín y les ha aportado diversas soluciones de escaneo 3D.

Para escanear: un hueso con inscripción usado para la predicción. (Foto: Universidad de Pekín)

El objeto seleccionado para el escaneo era un hueso con una inscripción que se utilizaba para la predicción (31,1 cm de largo y 16,1 cm de ancho). El hueso forma parte de una valiosa colección de la Escuela de Arqueología y Literatura de la Universidad de Pekín, que data de finales de la dinastía Shang (hace más de 3.000 años).

Hay 45 caracteres en el anverso y un carácter que casi ha desaparecido en el reverso, lo que representa las inscripciones de huesos de oráculo de la dinastía Shang. Este hueso también se puede unir a otro pequeño hueso (Colección de Huesos de Oráculo, n.º 11574) que se encuentra actualmente en la Biblioteca Nacional. Las dos inscripciones predictivas del hueso están relacionadas con la guerra.

Dr. Li and a specialist from ASAHI-3D (Courtesy of the CCTV documentary “the Dynasty of Oracle Bones”)

ASAHI-3D eligióArtec Space Spiderpara capturar los dos lados del hueso oracular. Jiao Chunliang, director Técnico de ASAHI-3D, dice: "El Space Spider de Artec es un impresionante escáner 3D que ha desempeñado un papel esencial en muchos proyectos de escaneo. Es posible hacer capturas precisas incluso sin necesidad de marcadores o preparación previa, haciendo posible tener una réplica digital realista. El contacto cero garantiza la integridad de estas reliquias culturales. Desde un jarrón de principios de la dinastía Qing hasta los Guerreros de Terracota, pasando por muchos procesos de ingeniería inversa, que son sencillos gracias a este escáner 3D. Con Space Spider obtenemos modelos espectaculares".

Artec Space Spider escaneando el hueso oracular (Cortesía del documental de CCTV " the Dynasty of Oracle Bones")

Un proceso mejorado

Space Spider empieza a capturar datos en un clic, sin necesidad de usar ningún marcador. El técnico sólo tiene que apuntar con el escáner al hueso desde una distancia de 20-30 cm. Mientras mueve el escáner alrededor del hueso, a través de la pantalla del ordenador se visualizan en tiempo real los datos 3D capturados de la superficie.

Una vez que se ha escaneado la parte delantera del hueso, se le da la vuelta y se escanea con el mismo proceso. La sesión de escaneo sólo tarda unos minutos.

Captura de pantalla de Artec Studio mostrando el escaneo del hueso oracular (Cortesía del documental de CCTV "the Dynasty of Oracle Bones")

Los datos de escaneo se procesan enArtec Studio. Así, después de eliminar los datos anómalos, se alinean los escaneos frontal y posterior del hueso para crear un modelo completo. A continuación, se ejecutan los algoritmos de registro global y de fusión para crear un modelo de malla final.

El hueso del oráculo tiene una gran cantidad de detalles en su superficie, lo que puede suponer un reto en cuanto a la reproducción de texturas. Sin embargo, la función de textura fotorrealista de Artec Studio satisface plenamente los requisitos del cliente y, sin necesidad de ningún otro software, los colores originales se replicaron usando texturas de alta resolución obtenidas con diversos equipos de fotogrametría (como cámaras DSLR). El resultado es un modelo completo y realista del hueso oracular, apto para investigación y otras aplicaciones.

Un primer plano del modelo de color

Tras procesar los escaneos en Artec Studio, el modelo 3D se puede exportar a un software de terceros, como Geomagic o ZBrush, para un tratamiento adicional. Después del proceso de escaneo, el especialista en escaneo pudo presentar información completa sobre el hueso oracular con el frotamiento digital de los datos del escaneo.

Este sistema de captura de datos distinto al del pasado, como es el de la frotación digital en 3D del oráculo, conseguimos nuevas y muchas posibilidades para el almacenamiento digital y la exposición museística.

Una frotación digital (izquierda), frente a los datos de escaneo de Artec Space Spider

El trabajo con Space Spider no requiere de ningún tipo de spray o blanco marcador para capturar los huesos oraculares, así que no hay riesgo alguno para estos artefactos de valor incalculable. El proceso total de escaneo tarda sólo unos minutos, y los datos de gran calidad de Space Spider junto con los eficientes algoritmos de Artec Studio garantizan un tamaño de archivo relativamente pequeño, lo que reduce aún más el tiempo de procesamiento del escaneo. Como resultado tenemos modelos 3D a color de alta resolución generados rápida y fácilmente.

Incontables posibilidades

Respecto al uso del escaneo 3D para la conservación del patrimonio, el cliente dijo: "La tecnología de escaneo 3D es capaz de satisfacer la creciente demanda de digitalización de reliquias culturales. Ha demostrado ser una herramienta eficaz para archivar y restaurar patrimonio valioso, y ha impulsado nuevas ideas y enfoques. Es una innovación que va a ayudar mucho".

Jiao Chunliang, de ASAHI-3D, añade: "Es un honor para nosotros formar parte del proceso de escaneo de huesos oraculares. Se trata de una nueva forma de registrar la historia y tiene gran importancia para la conservación del patrimonio y el archivo digital. Esperamos que, desde el punto de vista técnico, todo el proceso sea un éxito y que los clientes estén satisfechos. En cuanto hayamos capturado todos los datos, es posible que podamos mostrar los modelos 3D de los huesos en un entorno virtual, o incluso de realidad aumentada, poniendo al alcance de los estudiantes de todo el país su herencia cultural".