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Cráneo Paracas 3D

Deformación craneal

Cráneo deforme numero 176 de la tumba 60, Museo Regional de Ica (Perú)

La cultura Paracas fue un importante civilización del antiguo Perú que se desarrolló en la península de Paracas (región de Ica, Perú). Su origen se remonta a 700-200 BC y antes de la Cultura Nazca, que es considerado por algunos antropólogos su precursor.

Una de las características mas llamativas de la civilización Paracas es la practica de deformación craneal.

El arqueólogo J. C. Tello, que supervisó las excavaciones arqueológicas con respecto a esta civilización, descubrió un grande número de cráneos deformados artificialmente; los antropólogos piensan que estas deformaciones fueron practicadas en los niños mediante la aplicación de dos paneles de madera, atandolos juntos, así como para afectar adversamente el crecimiento de los huesos, hasta que no se sueldan permanentemente.

Lo mas probable es que las deformaciones se llevaron a cabo para distinguir a los individuos que pertenecian a una casta elevada, o por razones religiosas, o porque se creía que una cabeza deforme aumentaría las actividades intelectuales, físicas o paranormales.

Esta costumbre no debe ser considerada como sorprendente, por que las deformaciones craneales, así como la perforaciónes craneales, se practicaban desde tiempos antiguos por otras poblaciones distribuidas en todos los continentes, con especial concentración en las Américas.

La idea de una reconstrucción 3D

Logo de Blender

Hace algún tiempo visité el sitio Arc-Team Open Research que se encarga de la reconstrucción facial forense de los hombres primitivos, momias y animales extintos, utilizando herramientas "open source"; en particular, ellos utilizan para sus proyectos Blender, que es un programa de modelado, animación y representación tridimensional.

Así que quise tratar de hacer algo similar a partir de unas fotografías del cráneo deformado número 176 (que se encuentra en la tumba 60 de la sexta excavación arqueológica, "Chongos") que figuran en el Museo Regional de Ica (Perú)

Elegí este cráneo (comparado con otros), porque fue el mas documentado en línea y se encuentran fotos frontales y laterales (en realidad la foto frontal que encontré en la red no es muy satisfactoria, ya que tiene una ligera perspectiva). Desafortunatamente, cuando visité el Museo de Ica, no imaginaba de hacer este trabajo, por lo tanto la única imagen que tomé del Cráneo 176 es la que se muestra aquí arriba. Si alguien tiene la oportunidad de visitar el Museo y tomar dos fotografías (una lateral ortogonal y otra frente ortogonal) del cráneo 176 e me las envia, podrí hacer el trabajo de nuevo y con mayor precisión.

Maqueta tridimensional

Primer paso: del cráneo 2D al cráneo 3D

NOTA: Todo el proceso de reconstrucción facial se basa en el tutorial de Cicero Moraes sobre la reconstrucción forense del Hombre de Neanderthal

La técnica seguida es la construcción de una maqueta tridimensional del cráneo a partir de dos fotos de dos dimensiones, una frontal y otra lateral. Esta técnica se describe claramente en una serie de tutoriales en vídeo publicado por Jason Welsh. Para aquellos que quieran probar, hay que señalar que la serie de tutoriales asume un conocimiento basico de Blender y del idioma Inglés.

El procedimiento es como sigue:

La normalización de las Imagenes

Escogí dos fotografías del cráneo 176 una frontal y otra de lado. Como se explicó anteriormente, la calidad es "pobre" y sería deseable obtener fotografías mas detalladas.

Dado que las dos imagenes tienen la misma resolución, he adaptado sus proporciones con The Gimp con el fin de obtener dos imagenes compatibles entre sí.

Luego, siguiendo el tutorial mencionado anteriormente, he creado el cráneo en tres dimensiones, utilizando las dos fotos como una base (fondos de las vistas frontal ortogonal y lateral ortogonal) sobre la cual modelar una mesh cúbica, y distorsionandola groseramente hasta que toma la forma de la Calavera, y poco a poco acercandola a los bordes.

Por último, con la herramienta "multiresolución" de Blender, aumenté de la definición de la mesh para obtener el resultado che se muestra en el siguiente vídeo.

Rendering tridimensional del cráneo con Blender


 

Segundo paso: espesor de la piel

El segundo paso en la reconstrucción facial es establecer el grosor de piel en algunos puntos estratégicos del cráneo.

Así que busqué algunos artículos bibliograficos al respecto y me encontré con un sitio de artistas forenses que me pareció muy bueno: tavole degli spessori cutanei dei Dr. Stephan & Simpson (2012)

He hecho los marcadores, creando una mesh cilíndrica y cambiandole el tamaño del radio. Obviamente se mantuvieron las proporciones entre los distintos marcadores. El resultado se muestra en la imagen de arriba.


 

Tercer paso: Ojos y Músculos

Para los ojos he creado una a la que que añadí como UV Map una imagen de una pupila. Los ojos se deben crear antes de los músculos, ya que sirven como punto de referencia a los extremos de la boca.

La reconstruccisn de los músculos implica conocer bien el anatomia del cráneo e incluso un poco de senso artistico que yo no tengo, por lo que es el paso mas difícil que enfrenté y el que dio los peores resultados.


 

Cuarto paso: dermis y epidermis

El último paso es la adición de la dermis y la epidermis para el modelo. La texturizacción de la piel no es una cosa simple y va mucho mas alla de mis actuales habilidades en el utilizo de Blender. He dado un pigmento casi cremble a la piel del sujeto, sin embargo, muy lejos de la realidad.

En cuanto al trabajo de añadir el pelo, se simplifica en gran medida gracias al particle mod de Blender. También he añadido una especie de bandana (mesh cilíndrica) tomando como inspiración la foto de una momia de la cultura Paracas. El resultado esta mas alla de mis expectativas, pero mi opinión es parcial. Ver la imagen en el lado. ... y el siguiente video:

Representación tridimensional de la cara con Blender

Descargar .ply

Por favor, descargue el archivo del cráneo 176 en formato .ply (zipped)

Para ver el archivo es necesario descomprimir el archivo y instalar un Polygon File Format (ply) viewer; uno de estos es Blender

Conclusiones

Mi intención cuando empezé con la idea de la reconstrucción forense del cráneo Paracas 176 era de aprender los fundamentos del desarrollo de Blender, ocupandome de un proyecto divertido como la reconstrucción de la cara de una persona que murió hace mas de dos mil años.

Objetivamente, el proceso de reconstrucción forense es todo el contrario que trivial y requiere mucho mas tiempo de lo que yo he dedicado para obtener buenos resultados.

Independientemente de la calidad de las fotografías del cráneo, el modelo tuvo desde el principio algunos problemas, como una mandíbula exagerada. Esto es probablemente debido a un efecto de paralaje que depende de la falta de ortogonalidad de la fotografía de frente o de un error en el posicionamiento de la mandíbula con respecto al cráneo (?). He hecho algunas revisiones de la barbilla y de la mandíbula con el fin de que sean menos pronunciados y mas en armonía con el resto del craneo.

El efecto "dibujo animado" en el renderizado final no me gusta; por lo tanto voy a tener que profundizar en el estudio de la texturizacción de la piel humana con Blender.

Supongo que a los ojos de un experto, el resultado puede parecer ridículo, pero estoy contento de poder llegar a una conclusión mas creíble de lo que sinceramente esperaba.

La experiencia con Blender fue positiva: se trata de un programa versatil y facil de usar en algunos aspectos (véase, por ejemplo, la creacion de los cabellos). La complejidad de las funciones en el programa aún requiere un mayor compromiso para adquirir un dominio total del programa.

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