Pablo Cruz

Captura de un monumento: fabricación digital de un tramo de la muralla de cáceres

15 junio, 2022

Durante el mes de enero de 2022 hemos desarrollado un proyecto de fabricación digital de un tramo de la muralla de Cáceres.  Se trata de los fragmentos de lienzo ubicados entre la torre Ochavada y la torre del Aver. Previamente trabajamos durante todo el mes de diciembre realizando distintas pruebas con los equipos de SOL y nos hemos capacitado en el uso de los mismos (gracias Mario Figueira Torres y Antonio Gordillo Guerrero por vuestra paciencia, ayuda y por habernos enseñado). En estas pruebas hemos testeado muchas cosas: compatibilidad de formatos de archivo, procesado del modelo digital para adaptarlo a nuestras necesidades, material, tamaño, resolución, etc…

Podéis ver parte de estas pruebas en el siguiente video y los resultados preliminares que obtuvimos.

Primeras pruebas con los modelos obtenidos.

Objetivos

Los objetivos de este proyecto han sido los siguientes:

  • Valorar y estandarizar un flujo de trabajo que nos permita llegar desde un “gemelo digital” de alta resolución obtenido mediante fotogrametría a un modelo físico (formatos de salida obj, 3ds, stl etc…).
  • Obtener modelos replicables de nuestro patrimonio que sirvan para acercar nuestros monumentos al mayor número de gente posible a través de las tecnologías “maker”.
  • Promover la “captura” de estos “modelos digitales/gemelos digitales” y su libre distribución como buenas prácticas para garantizar la conservación y la divulgación del Patrimonio.
Inspección de uno de los cortes antes de generar el archivo de impresión 3d

EL MODELO

Como punto de partida se ha tomado el gemelo digital realizado para el “proyecto de obra de restauración de la muralla de Cáceres Fase II. Torres almohades de la muralla sudoccidental en Cáceres” . Este proyecto ha sido realizado por los arquitectos Isabel Bestué Cardiel (directora de equipo), Carmen Cañones Gallardo, Rosario Carmona Campos, Pablo Alejandro Cruz Franco, Adela Rueda Márquez de la Plata y Javier Chaves Quesada.

La captura de este gemelo digital como hemos dicho se ha realizado mediante fotogrametría. Se han llevado a cabo trabajos mediante la combinación de nubes de puntos obtenidas mediante SfM (con imágenes adquiridas desde UAV) y nubes obtenidas mediante instrumentos digitales TLS, el resultado es un modelo tridimensional paramétrico. Se trata de un modelo de alta calidad del lienzo de la ciudad y podemos decir que se ha obtenido mediante un flujo de “trabajo inteligente” de bajo coste y preciso.  Para más información [pinche aquí]

Las piezas y su impresión

El procesado de este “gemelo” se ha llevado a cabo mediante el software Rhinoceros 3d. Desde este programa se han montando y refinado la malla tridimensional. Nos hemos centrado en el entorno de la muralla y hemos modelado de forma simplificada las viviendas adosadas. Una vez se finalizada esta primera fase de modelado se ha procedido a dividirla en fragmentos de acuerdo al límite físico que nos impone el modelo de impresora que hemos utilizado (form2) que es de 145 × 145 × 175 mm. En total se han planificado 24 cortes señalados en el esquema que vemos abajo. Estos 24 cortes han supuesto 1907,83 ml de resina white (sin contar las pruebas de impresión), han sido utilizadas también dos unidades de “resin tank” ¡y se han invertido un total de 203 horas solamente de impresión!… sin tener en cuenta el tiempo de limpieza y curado (realizado con las máquinas formwash y formcure también del 3dlab) ni el tiempo invertido en pulido, lijado etc… (realizado en el garage lab)

En el esquema también vemos una zona en azul que representa el entorno un poco más alejado de edificios. Este entorno fue realizado mediante la cortadora laser. Se simplificó a partir del parcelario del Casco Histórico.

Esquema de corte de acuerdo a la base de impresión Form2

En el siguiente enlace os dejamos todas las piezas subidas a thingiverse y os animamos a que repliquéis este proyecto [pinche aquí para descargar]

En la siguiente tabla tenéis identificados los archivos aportados, su formato y en nuestro caso de proyecto el gasto resina y el tiempo utilizado en la impresión de cada corte. Aquí os dejamos un plano maestro para identificarlas

CortesARCHIVO INTERCAMBIO STLPREFORMRESINATIEMPO
A1A1_STLA1_FORM96,63 ml10 h 15 min
A2A2_STLA2_ FORM77,96 ml7 h 45 min
A3A3_STLA3_ FORM62,31 ml7 h 15 min
A4A4_STLA4_ FORM74,02 ml8 h 15 min
A5A5_STLA5_ FORM68,26 ml7 h
A6A6_STLA6_ FORM92,40 ml9 h 15 min
A7A7_STLA7_ FORM78,64 ml9 h 45 min
A8A8_STLA8_ FORM76,91 ml7 h 45 min
A9A9_STLA9_ FORM70,23 ml6 h 45 min
B1B1_STLB1_FORM72,46 ml7 h 30 min
B2B2_STLB2_ FORM49,63 ml6 h 45 min
B3B3_STLB3_ FORM50,63 ml7 h 15 min
B4B4_STLB4_ FORM79,17 ml9 h 30 min
B5B5_STLB5_ FORM87,84 ml10 h 15 min
B6B6_STLB6_ FORM280,31 ml16 h 30 min
B7B7_STLB7_ FORM76,31 ml9 h 30 min
B8B8_STLB8_ FORM76,56 ml9 h 15 min
B9B9_STLB9_ FORM79,89 ml9 h 30 min
C1C1_STLC1_FORM84,07 ml8 h 45 min
C2C2_STLC2_ FORM49,13 ml6 h 30 min
C3C3_STLC3_ FORM51,25 ml7 h 15 min
D1D1_STLD1_FORM90,15 ml9 h
D2D2_STLD2_ FORM55,26 ml7 h
D3D3_STLD3_ FORM27,81 ml4 h 30 min
Tabla identificativa de los distintos cortes generados

Montaje

Una vez obtenidas las diferentes piezas de la maqueta tanto en resina (obtenidas con la impresora Form2) como los tablero DM (obtenidos con la cortadora laser) se ha procedido a su lijado, encolado y ensamblado. Estas tareas se han realizado gracias a las herramientas del Garage Lab. Os dejamos unas fotos del proceso… Destacar que el comportamiento de la resina usada ha sido muy similar al de la madera, se ha podido lijar e incluso cortar sin problema con instrumento de madera.

Resultados

¡¡Aquí tenéis el resultado obtenido!!. Estamos muy contentos con ellos y creemos que ha sido una experiencia de prototipado muy saludable en la que hemos avanzado y aprendido mucho al fusionar las técnicas de fotogrametría, impresión 3d y corte laser. ¡¡Esperamos que os gusten y os animamos a replicar el proyecto con nuestros archivos o con los vuestros!!. Gracias a Raúl Clemente por las maravillosas fotografías del trabajo finalizado.

El siguiente proyecto “maker” ha sido desarrollado por Pablo Alejandro Cruz Franco, Adela Rueda Márquez de la Plata, Jorge Alberto Ramos Sánchez, María Pérez Sendín y Elena Gómez Bernal desde la Universidad de Extremadura. Todo el modelado tridimensional, depurado de errores y propuestas han sido desarrollados junto con el equipo de granada formado por Isabel Bestué Cardiel, Carmen Cañones Gallardo, Rosario Carmona Campos y Javier Chaves Quesada dentro del “proyecto de obra de restauración de la muralla de Cáceres Fase II. Torres almohades de la muralla sudoccidental en Cáceres” . Fotografías finales gracias a RC fotografía. También hemos contado con la supervisión, asesoramiento y formación en uso de los equipos de Antonio Gordillo Guerrero y de Mario Figueira Torres, a los que les damos nuestro agradecimiento por todo su tiempo y conocimiento. Por último agradecer a todas las personas que con su esfuerzo y conocimiento hacen que SmartOpenLab exista y funcione y a TAD3Lab por su apoyo en la la generación de los gemelos digitales.

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