> Contenuti > Teschio Paracas 3D

Teschio Paracas 3D

Le deformazioni craniche

Il cranio deforme numero 176 della tomba 60, conservato presso il Museo Regionale di Ica (Perù)

La Civiltà Paracas fu un'importante popolazione dell'antico Perù che si sviluppò presso la penisola di Paracas (regione di Ica, Perù). Risale al 700-200 a.C. ed è antecedente alla civiltà Nazca, della quale è considerata da alcuni antropologi una precorritrice.

Una delle caratteristiche più eclatanti della civiltà Paracas è la pratica di deformazioni craniche.

L'archeologo J. C. Tello, che curò gli scavi archeologici riguardanti questa civiltà rinvenne numerosi cranei deformati artificialmente; gli antropologi pensano che tali deformazioni fossero praticate sui bambini applicando due pannelli di legno e legandoli tra loro in modo da alterare l'accrescimento delle ossa finchè esse non fossero saldate definitivamente.

Molto probabilmente le deformazioni venivano eseguite per distinguere individui appartenenti a una casta elevata, o per motivi religiosi o ancora perchè si credeva che una testa deforme aumentasse le capacità intellettuali, fisiche o paranormali.

Tale usanza non è da considerarsi sorprendente, in quanto le deformazioni, come anche le trapanazioni craniche, furono praticate sin dall'antichità da popolazioni distribuite in tutti i continenti, con particolare concentrazione nelle Americhe.

L'idea di una ricostruzione 3D

Logo di Blender

Qualche tempo fa mi sono imbattuto nel sito Arc-Team Open Research che si occupa di ricostruzione facciale forense di uomini primitivi, mummie e animali estinti, utilizzando strumenti "open source"; in particolare un programma di modellazione, animazione e rendering tridimensionale di nome Blender.

I passi sono i seguenti:

  • 1) Generazione di un modello tridimensionale del teschio partendo da due fotografie
  • 2) Inserimento dei marker degli spessori cutanei
  • 3) Generazione degli occhi e dell'apparato muscolare
  • 4) Copertura del cranio con cute
  • 5) Texturizzazione della cute

I punti 2-5 sono analoghi a quelli seguiti dagli scultori che eseguono ricostruzioni plastiche delle teste di personaggi vissuti nell'antichità o di cadaveri che non hanno un nome.

Ho voluto così provare a realizzare qualcosa di analogo partendo da alcune fotografie del cranio deforme numero 176 (rinvenuto nella tomba 60 del 6° scavo archeologico, "Chongos") esposto nel Museo Regionale di Ica (Perù).

Ho scelto questo teschio (rispetto ad altri), perchè era quello più documentato in rete ed erano presenti sia foto laterali che foto frontali (in realtà la foto frontale che ho trovato non è molto soddisfacente, perché presenta una leggera prospettiva). Purtroppo quando visitai il Museo Regionale di Ica, non immaginavo che mi sarei cimentato in tale impresa; l'unica foto che ho scattato al teschio 176 è quella mostrata qui sopra. Se qualcuno avesse l'opportunità di visitare il Museo e di scattare due foto (una ortogonale laterale e una ortogonale frontale) del teschio 176 e volesse inviarmele, gliene sarei profondamente grato e mi permetterebbe di ripetere il lavoro con maggiore accuratezza.

Modello tridimensionale

Passo 1: dal teschio 2D al teschio 3D

NOTA: L'intero processo di ricostruzione facciale è basato sul tutorial di Cicero Moraes riguardante la ricostruzione forense dell'uomo di Neanderthal

La tecnica seguita consiste nel realizzare un modello tridimensionale del teschio a partire da due foto bidimensionali, una frontale ortogonale e una laterale ortogonale. Tale tecnica è descritta in modo ben dettagliato nella serie di video tutorial pubblicati da Jason Welsh (chi volesse provare, tenga presente che la serie di tutorial presuppone una conoscenza basica di Blender e della lingua inglese).

Il procedimento è il seguente:

Normalizzazione delle immagini

Ho scelto due fotografie del teschio 176, una frontale e una laterale. Come spiegato precedentemente, la qualità lascia un po' a desiderare e sarebbe auspicabile ottenere fotografie più dettagliate.

Siccome le due immagini non hanno la stessa risoluzione, con The Gimp ho adattato le proporzioni in modo da ottenere due immagini compatibili tra loro.

A questo punto, seguendo il tutorial sopracitato, ho generato il teschio in tre dimensioni, utilizzando le due foto come base (sfondi delle viste ortogonali frontale e laterale) sulle quali modellare una mesh cubica e deformarla fino a farle assumere grossolanamente le sembianze di un teschio, via via approssimandone i lineamenti.

Infine con lo strumento "multirisoluzione" di blender ho aumentato la definizione della mesh ottenendo il risultato mostrato nel seguente video.

Rendering tridimensionale del teschio con Blender


 

Passo 2: Gli spessori cutanei

Il secondo passo verso la ricostruzione facciale consiste nell'impostare gli spessori cutanei in alcuni punti strategici del cranio.

Ho così cercato qualche articolo bibliografico a riguardo e ho trovato un sito di Artisti forensi che mi è sembrato molto valido: tavole degli spessori cutanei dei Dr. Stephan & Simpson (2012)

I marker li ho realizzati creando delle mesh cilindriche delle quali ho ridimensionato il raggio. Ovviamente le proporzioni tra i vari marker sono stati mantenuti. Il risultato è mostrato nell'immagine sopra.

Passo 3: Occhi e muscoli

Ho realizzato gli occhi creando una mesh sferica sulla quale ho mappato una foto di una pupilla. Gli occhi vanno creati prima dei muscoli perchè servono come punto di riferimento per le estremità della bocca.

Quando si dice che gli occhi sono lo specchio dell'anima... l'uomo inizia a "prendere vita" :-)

La ricostruzione dei muscoli implica una conoscenza dell'anatomia del cranio che io non ho e anche un po' di estro artistico di cui sono sprovvisto; è quindi il passo più difficile che ho affrontato e quello che ha dato i risultati peggiori.

Passo 4: derma e epidermide

L'ultimo passo è l'aggiunta di derma e epidermide al modello. La texturizzazione della pelle non è una cosa semplice e va ben oltre la mia preparazione attuale nell'uso di Blender. Sono riuscito a dare un pigmento quasi credibile alla pelle del soggetto, ma ben distante dalla realtà.

Per quanto riguarda i capelli il lavoro è semplificato notevolmente dalla modalità particle di Blender. Ho aggiunto anche una sorta di copricapo (mesh cilindrica) prendendo come spunto la foto di una mummia della cultura paracas.
Il risultato va al di là delle mie aspettative, ma la mia è un'opinione di parte. Si veda l'immagine qui a lato.
... e il seguente video:

Rendering tridimensionale del volto con Blender

Download .ply

Scaricare il file del teschio 176 in formato .ply (zippato)

Per visualizzarlo occorre scompattare l'archivio e installare un visualizzatore di Polygon File Format (ply); uno di questi è Blender

Conclusioni

Il mio proposito quando mi cimentai nella ricostruzione forense del cranio Paracas 176 era quello di apprendere i rudimenti di blender sviluppando un progetto divertente quale la ricostruzione della fisionomia di un soggetto morto oltre duemila anni or sono.

Obiettivamente, il procedimento di ricostruzione forense non è per nulla banale e richiede molto più tempo di quello che gli ho dedicato per ottenere dei buoni risultati.

A prescindere dalla qualità delle fotografie del teschio dalle quali sono partito, il modello ha presentato sin da subito alcuni problemi, quali ad esempio un'esagerata pronunciazione della mascella. Ciò è probabilmente dovuto a un effetto di parallasse dipendente dalla non ortogonalità della fotografia frontale oppure da un errore nel posizionamento della mascella rispetto al cranio(?). Ho apportato alcune correzioni al mento e alla mascella in modo da renderli meno pronunciati e più in armonia con il resto del cranio.

L'effetto "cartoon" sulla resa finale non mi piace; dovrò approfondire la texturizzazione della pelle umana con blender.

Suppongo che agli occhi di un esperto il risultato ottenuto possa sembrare ridicolo; tuttavia sono soddisfatto di essere riuscito a giungere a una conclusione quanto meno credibile che sinceramente non mi aspettavo.

L'esperienza con Blender è stata complessivamente positiva: è uno strumento versatile e sotto alcuni aspetti semplice da usare (vedi ad esempio il rendering dei capelli). La complessità delle funzioni presenti nel programma richiede comunque un impegno maggiore per acquisire una completa padronanza del programma.

FAQ

In attesa di domande...