Recuperación de pares estereoscópicos antiguos para la generación de modelos tridimensionales digitales de estados pasados de edificios históricos

[EN] Three-dimensional models with photographic textures have become a usual product for the study and dissemination of elements of heritage. The interest for cultural heritage also includes evolution along time; therefore, apart from the 3D models of the current state, it is interesting to be able to generate models representing how they were in the past. To that end, it is necessary to resort to archive information corresponding to the moments that we want to visualize. This text analyses the possibilities of generating 3D models of surfaces with photographic textures from old collections of analog negatives coming from works of terrestrial stereoscopic photogrammetry of historic buildings. The case studies presented refer to the geometric documentation of a small hermitage (done in 1996) and two sections of a wall (year 2000). The procedure starts with the digitization of the film negatives and the processing of the images generated, after which a combination of different methods for 3D reconstruction and texture wrapping are applied: techniques working simultaneously with several images (such as the algorithms of Structure from Motion – SfM) and single image techniques (such as the reconstruction based on vanishing points). Then, the features of the obtained models are described according to the geometric accuracy, completeness and aesthetic quality. In this way, it is possible to establish the real applicability of the models in order to be useful for the aforementioned historical studies and dissemination purposes. The text also wants to draw attention to the importance of preserving the documentary heritage available in the collections of negatives in archival custody and to the increasing difficulty of using them due to: (1) problems of access and physical conservation, (2) obsolescence of the equipment for scanning and stereoplotting and (3) the fact that the software for processing digitized photographs is discontinued.[ES] Los modelos tridimensionales con textura fotográfica se han convertido en un producto habitual para el estudio y la difusión de los elementos patrimoniales. El interés por el patrimonio también abarca su evolución a lo largo del tiempo, por lo tanto, además de los modelos 3D del estado actual, es interesante disponer de modelos que representen estados pasados. Para ello, es necesario recurrir a información de archivo que corresponda a los momentos que se desean visualizar. El presente texto analiza las posibilidades de generar modelos tridimensionales de superficies con texturas fotográficas a partir de colecciones antiguas de negativos analógicos (en película) procedentes de trabajos de fotogrametría estereoscópica terrestre de edificios históricos. Los casos que se presentan son una pequeña ermita (documentada en 1996) y dos secciones de una muralla (documentada en el año 2000). El procedimiento se inicia con la digitalización de los negativos y su procesamiento, a continuación se aplican diferentes métodos de reconstrucción 3D y aplicación de texturas, en concreto: técnicas que trabajas simultáneamente con varias imágenes (como los algoritmos de Structure from Motion – SfM) y técnicas monoscópicas (como la reconstrucción basada en los puntos de fuga). A continuación, se describen las características de los productos obtenidos en función de la precisión geométrica, grado de compleción y calidad estética. De esta forma, es posible establecer la aplicabilidad real de estos modelos a los estudios históricos y los usos de difusión anteriormente mencionados. El texto también quiere llamar la atención sobre la importancia de preservar el patrimonio documental disponible en las colecciones de negativos que actualmente se encuentran en archivos y su creciente dificultad de uso debido a varios factores entre los que se pueden destacar: (1) los problemas de acceso y conservación física, (2) obsolescencia del instrumental de escaneado y restitución fotogramétrica y (3) el hecho de que el software para el procesamiento de las fotografías digitalizadas también esté obsoleto

Ajuste radiométrico de texturas fotográficas en modelos virtuales y nubes de puntos de elementos patrimoniales

[EN] Contributed to: 7th Geomatic Week (Barcelona, Spain, Sep 20-23, 2007)The software related in this paper can ber downloaded in the following item:● LDGP_sof_005: "Software for the radiometric balance of photographic textures (v. 1.0)", http://hdl.handle.net/10810/6166[ES] Presentado en: 7ª Semana Geomática (Barcelona, España, 20–23 septiembre 2007)El programa de ordenador descrito en este artículo puede descargarse en el siguiente registro del repositorio:● LDGP_sof_005: "Programa de ajuste radiométrico de texturas fotográficas (v. 1.0)", http://hdl.handle.net/10810/6166[EN] When facing the representation of heritage elements, a wide range of graphical products are at our disposal which incorporate photographic texture, such as ortophotographs, virtual models or point clouds. Photographic image provides help in visual interpretation, as well as a big progress on the documentation in itself. Nonetheless, the lighting changes among the pictures affect negatively the continuity between adjacent areas which has repercussion on the aestetic appearance, therefore, techniques to reduce these differences must be introduced.There are several possible solutions according to the needs, the source data and the working process. In this case, the methodology aims at visual balancing rather than calculate real values, which are interesting in qualitative analysis. As there is no overlaping area the balance between pictures has to be done by means of statistical parameters.[ES] En la representación de elementos patrimoniales, se dispone de una gran variedad de productos gráficos que incorporan textura fotográfica, como las ortofotografías, los modelos virtuales o las nubes de puntos. La imagen fotográfica proporciona una gran ayuda visual a la interpretación de los objetos, así como un avance muy significativo en la propia documentación; sin embargo, las variaciones de iluminación que se producen entre tomas, afectan negativamente a la continuidad entre zonas adyacentes, lo que repercute en el aspecto estético, siendo necesario incorporar algoritmos de ajuste que permitan minimizar estas diferencias.Existen múltiples soluciones posibles ya que la utilidad posterior del resultado, los datos de partida disponibles y el proceso de trabajo pueden introducir variaciones considerables. En este caso, se ha desarrollado una metodología orientada a la mejora estética con fines a un análisis visual posterior frente a planteamientos que buscan conservar parámetros físicos con vista a estudios cualitativos. Al no contar con zonas de solape, los ajustes entre fotografías se calculan mediante parámetros estadísticos.Conference paper (10 pages) + Poster (2 pages, ES and EN versions

Detection of the seasonal cyclic movement in historic buildings by means of surveying techniques

[ES] Para más información véase el trabajo LDGP_mem_003-2: "Estudio topográfico de las deformaciones del conjunto arquitectónico de la iglesia de Nuestra Señora de la Blanca (Agoncillo, La Rioja) [Julio 2007 – Octubre 2009]", http://hdl.handle.net/10810/7050[EN] For more information see LDGP_mem_003-2: "Estudio topográfico de las deformaciones del conjunto arquitectónico de la iglesia de Nuestra Señora de la Blanca (Agoncillo, La Rioja) [Julio 2007 – Octubre 2009]", http://hdl.handle.net/10810/7050[ES] Al igual que el resto de estructuras de ingeniería, los edificios históricos están sometidos a las variaciones de las condiciones atmosféricas que afectan a sus dimensiones. Estos efectos son de carácter cíclico y no suelen suponer riesgo para la estabilidad del edificio, ya que se encuentran dentro de su dinámica natural, sin embargo, su determinación aporta información valiosa a la hora de entender el comportamiento tanto del edificio como de los materiales que lo conforman.Los resultados que se presentan surgen del proyecto de auscultación geométrica de un edificio histórico supuestamente inestable, la Iglesia de Santa María la Blanca de Agoncillo (La Rioja, España), que se viene realizando utilizando instrumentación topográfica convencional. En el cálculo de las diferentes campañas se han podido detectar movimientos cíclicos estacionales.[EN] As in other engineering structures, historic buildings are conditioned by atmospheric changes which affect their size and shape. These effects follow a more or less cyclic pattern and do not normally put the stability of such buildings in jeopardy since they are part of their natural dynamics. Nevertheless, the study of these effects provides valuable information to understand the behavior of both the building and the materials it is made of.This paper arose from the project of geometric monitoring of a presumably unstable historic building: the church of Santa María la Blanca in Agoncillo (La Rioja, Spain), which is being observed with conventional surveying equipment. The computations of the different epochs show several movements that can be explained as due to seasonal cycles.Queremos agradecer al Ayuntamiento de Agoncillo y a la Consejería de Cultura del Gobierno de La Rioja por la financiación del proyecto

Problemas de los modelos virtuales que representan elementos reales: el caso de la Muralla de Hondarribia

[EN] This paper is based in the following project:● LDGP_mem_014-1: "Geometric documentation of Hondarribia walls", http://hdl.handle.net/10810/9179[ES] El presente artículo se basa en el siguiente proyecto de documentación:● LDGP_mem_014-1: "[G_Hondarribia_Muralla] Documentación geométrica de las murallas de Hondarribia", http://hdl.handle.net/10810/9179[EN] This report shows an example of virtual modelling applied to a heritage construction, the walls of the city of Hondarribia (Gipuzkoa, Spain). Therefore, it is not a model recreating a building upon hypothetical data obtained from archaeological remains but a true representation of the walls, as we know them today.To accomplish the model, first of all, it is necessary to create a three-dimensional geometric model using surveying techniques in order to guarantee the metric accuracy expected in order to meet further cartographic and restoration needs.After bringing together the necessary documentation, a mesh covered model is obtained which is prepared to be draped with real high-resolution photographic textures, which in turn must be geometrically corrected to eliminate the distortion accentuated by perspective and consequently position the pixels as close as possible to their real place.The process we have just described had been tested in previous projects and yielded satisfactory results. However, more extensive projects as the one in Hondarribia become almost unfeasible due to the huge amount of information involved. The following paragraphs will show the tips used to solve this handicap.[ES] Se presenta un ejemplo de modelado virtual aplicado a un elemento patrimonial: las murallas de Hondarribia (Gipuzkoa). En este caso se trata de un reflejo de su estado actual, lo cual supone diferencias respecto a los modelos 3D de edificios que ya no existen y que han sido reconstruidos virtualmente a partir de hipótesis.Se parte de una documentación topográfica que obtiene la geometría y sobre la que se proyectan las texturas fotográficas reales. El modelo generado es de gran tamaño, lo que genera problemas de gestión, a este respecto, se comentan algunas estrategias que permiten realizar un manejo más eficiente de modelos 3D de grandes dimensiones

Trascendencia temporal, metadatos y reutilización en modelos 3D de nubes de puntos de elementos patrimoniales

Contributed to: Virtual Retrospect 2007 (Pessac, France, Nov 14-16, 2007)[EN] Heritage is not static, on the contrary, it is subject to continuous modifications and transformations which, at worst, go as far as to their complete disappearance; for this reason, information referring to heritage must be considered in itself like heritage, which implies that it must be maintained able to be used for the future generations.Not only future users have to be able to accede to the information, but also they will need to understand it and even it should be foreseen that the new use could be different from the one which caused its creation. Bearing in mind that, nowadays, almost all the information is digital, we will be dealing with concepts such as time transcendence, metadata and re-use.In this text we will give a general overview of these concepts and their practical application to a specific kind of data widely used in geometric documentation: the point clouds.[ES] Los elementos patrimoniales no son realidades estáticas sino que están sujetos a continuas modificaciones y transformaciones que, en casos extremos, llegan hasta su completa desaparición; por este motivo, la información referente a estos elementos debe tratarse en sí misma como patrimonio, lo que implica que debe ser conservada en condiciones de utilización para las futuras generaciones. Hay que considerar que el futuro usuario no sólo debe poder acceder a la información, también debe comprenderla e incluso debe preverse que el uso que vaya a dársele sea diferente al que originó su creación, si tenemos en cuenta que, hoy en día, la práctica totalidad de la información se presenta en formato digital, estaremos hablando de transcendencia temporal, metadatos y reutilización. En el texto se hará un planteamiento general de estos conceptos y su aplicación a un tipo concreto de información: las nubes de puntos, que cuentan con una gran difusión en la documentación geométrica

Evaluación del equipamiento topográfico convencional aplicado al análisis de edificios patrimoniales. Torre de la Iglesia de Santa María la Blanca en Agoncillo (La Rioja, España)

Contributed to: "Measuring the Changes": 13th FIG International Symposium on Deformation Measurements and Analysis; 4th IAG Symposium on Geodesy for Geotechnical and Structural Enginering (Lisbon, Portugal, May 12-15, 2008).[ES] Este artículo se ha realizado a partir de los datos del siguiente proyecto de documentación geométrica, desde donde pueden encontrarse enlaces adicionales a otros documentos relacionados:● LDGP_mem_003-2: "Estudio topográfico de las deformaciones del conjunto arquitectónico de la iglesia de Nuestra Señora de la Blanca (Agoncillo, La Rioja) [Julio 2007 – Octubre 2009]", http://hdl.handle.net/10810/7050● LDGP_mem_003-2: "Estudio topográfico de las deformaciones del conjunto arquitectónico de la iglesia de Nuestra Señora de la Blanca (Agoncillo, La Rioja) [Julio 2007 – Octubre 2009]", http://hdl.handle.net/10810/7050[EN] This paper is based on data from the following project (from which more related information can be accessed):[EN] A typical feature of heritage buildings is their fragility that is displayed by means of several pathologies such as wall sloping or cracks. Although there are some model projects on monitoring, they are usually enclosed in big restoration works, the budgets of which are ample enough to accommodate the cost. Except for these cases, most of the churches, palaces or castles which makes up our vast heritage, have to share the limited funds assigned to their maintenance where the geodetic analysis are just a luxury it cannot afford.In this paper, a case study carried out at Santa María la Blanca church (Agoncillo, Spain), which shows significant deformations, is reported. For two years, a number of field campaigns are being observed exclusively with conventional surveying equipment and benchmarks.Of course, we do not intend to perform a thorough monitoring but to answer the questions whether the building is stable and the scale of the possible movements. In order to accomplish this aim, the three-dimensional movements will be studied from their horizontal representation and we will only use angular observations that are the most easily controllable.The main goal is to define a low-cost method useful as a tool for preliminary diagnosis and to permit optimising the cases in which we resort to detailed geodetic studies or consolidation works.[ES] Una de las características de los edificios patrimoniales es su fragilidad que aparece representada por diversas patologías como inclinaciones o grietas. Aunque existen numerosos proyectos de control, normalmente se circunscriben a grandes trabajos de restauración cuyos presupuestos pueden acomodar ampliamente los costes. Excepto en estos casos, la mayoría de las iglesias, palacios o castillos que componen nuestro vasto patrimonio, deben repartirse los limitados recursos asignados a su mantenimiento donde los análisis geodésicos son un lujo difícilmente asumible.En este artículo, se analiza el caso de la iglesia de Santa María la Blanca (Agoncillo, España), que muestra deformaciones significativas. Durante dos años se están realizando una serie de campañas de observación utilizando exclusivamente equipación y señales topográficas.Evidentemente, no se pretende realizar una auscultación completa sino responder a la pregunta de si el edificio es estable y la escala de los posibles movimientos. Con el fin de cumplir estos objetivos, los movimientos tridimensionales se estudiarán a partir de su componente horizontal y se utilizarán exclusivamente observables angulares ya que son los más fácilmente controlables.El objetivo principal es definir una metodología de bajo coste que sea una herramienta útil para diagnósticos preliminares y que permita optimizar los casos en los que se recurre a estudios geodésicos de detalle o trabajos de consolidación

Rhipicephalus microplus serine protease inhibitor family: annotation, expression and functional characterisation assessment

Background: Rhipicephalus (Boophilus) microplus evades the host's haemostatic system through a complex protein array secreted into tick saliva. Serine protease inhibitors (serpins) conform an important component of saliva which are represented by a large protease inhibitor family in Ixodidae. These secreted and non-secreted inhibitors modulate diverse and essential proteases involved in different physiological processes. Methods: The identification of R. microplus serpin sequences was performed through a web-based bioinformatics environment called Yabi. The database search was conducted on BmiGi V1, BmiGi V2.1, five SSH libraries, Australian tick transcriptome libraries and RmiTR V1 using bioinformatics methods. Semi quantitative PCR was carried out using different adult tissues and tick development stages. The cDNA of four identified R. microplus serpins were cloned and expressed in Pichia pastoris in order to determine biological targets of these serpins utilising protease inhibition assays. Results: A total of four out of twenty-two serpins identified in our analysis are new R. microplus serpins which were named as RmS-19 to RmS-22. The analyses of DNA and predicted amino acid sequences showed high conservation of the R. microplus serpin sequences. The expression data suggested ubiquitous expression of RmS except for RmS-6 and RmS-14 that were expressed only in nymphs and adult female ovaries, respectively. RmS-19, and -20 were expressed in all tissues samples analysed showing their important role in both parasitic and non-parasitic stages of R. microplus development. RmS-21 was not detected in ovaries and RmS-22 was not identified in ovary and nymph samples but were expressed in the rest of the samples analysed. A total of four expressed recombinant serpins showed protease specific inhibition for Chymotrypsin (RmS-1 and RmS-6), Chymotrypsin / Elastase (RmS-3) and Thrombin (RmS-15). Conclusion: This study constitutes an important contribution and improvement to the knowledge about the physiologic role of R. microplus serpins during the host-tick interaction

Dibujo de líneas tridimensional sobre nubes de puntos mediante estéreo cromático y sombreado

1 PDF document (8 pp., English).-- Contributed to: VSMM'08: 14th International Conference on Virtual Systems and Multimedia (Limassol, Cyprus, Oct 20-25, 2008)[EN] Terrestrial laser scanners (TLS) have become a common tool in geometric documentation of heritage. As output, they can produce point clouds along with thematic information such as reflectance or photographic texture. Some of their drawbacks are that the products which have been directly obtained from raw point clouds imply massive data handling, besides, standard products demanded by organizations and technicians such as wireframe models and line drawings are not readily computed from them; therefore, human supervised point cloud processing is still mandatory. Our contribution is to enriching the point cloud thematic component using shading and Chromadepth® information, which allows to enhance the point cloud surface details and to improve the identification and drawing of the lines defining the elements over the point cloud. In order to illustrate the utility of these thematic layers, we describe, step by step, a simple procedure to draw 3D lines from point clouds.[ES] Los sistemas de escaneado laser se han convertido en una herramienta habitual en la documentación geométrica del patrimonio. Como uno de sus resultados, se obtienen nubes de puntos que incluyen información adicional como la reflectancia o el color procedente de una textura fotográfica. Sin embargo, su manejo implica la gestión de ficheros brutos de gran tamaño y no es sencillo obtener algunos de los productos que se demandan por los técnicos habituados al trabajo patrimonial como son los dibujos de líneas. Nuestra contribución consiste en enriquecer la componente temática mediante el sombreado y el estéreo cromático, resaltando los detalles de la superficie documentada y mejorando la identificación y dibujo de las líneas. Con el fin de ilustrar la utilización de capas temáticas para el dibujo 3D, se describe, paso a paso, un procedimiento simple para el dibujo tridimensional a partir de nubes de puntos

Diseño de estrategias adaptadas para la preservación y la reutilización de la información patrimonial

[EN] This paper is an outcome of the following dissertation:● LDGP_tes_002: "Documentación espacial del patrimonio: preservación de la información. Necesidades, posibilidades, estrategias y estándares / Spatial documentation of Heritage: data preservation. Necessities, possibilities, strategies and standards", http://hdl.handle.net/10810/13617● LDGP_tes_002: "Documentación espacial del patrimonio: preservación de la información. Necesidades, posibilidades, estrategias y estándares / Spatial documentation of Heritage: data preservation. Necessities, possibilities, strategies and standards", http://hdl.handle.net/10810/13617[ES] El presente artículo es un resultado de la tesis doctoral siguiente:[EN] Data preservation is one of the main challenges that any kind of heritage (cultural heritage, natural heritage, virtual heritage, etc.) faces at present. In this paper, the issue is addressed by defining a data management system. The solution will be adapted to the characteristics of an organization that possesses this sort of information and wants to make use of it in order to attain its objectives in both the market and society.[ES] La preservación de la información es uno de los principales retos que cualquier tipo de patrimonio (cultural, natural, virtual, etc.) afronta en la actualidad. En el presente texto, este problema se afronta mediante la definición de un sistema de gestión de la información. La solución se adaptará a las características de una organización que posea información sobre elementos patrimoniales y que desea utilizarla de forma apropiada para la consecución de sus objetivos tanto en el mercado como en la sociedad

Reconstrucción virtual del estado previo de una iglesia en ruinas

Contributed to: 4th International Conference, EuroMed 2012, Limassol, Cyprus, October 29 – November 3, 2012.[EN] This document is related with the master thesis "Geometric documentation and reconstruction of the church of the Monastery of San Prudencio (La Rioja, Spain)", http://hdl.handle.net/10810/7096[ES] Este artículo está relacionado con el proyecto fin de carrera titulado This document is related with the master thesis "Documentación geométrica y reconstrucción de la iglesia del Monasterio de San Prudencio (La Rioja, España)", http://hdl.handle.net/10810/7096[EN] Three dimensional virtual models can represent both the existing and the already destroyed architectural heritage. This project deals with the 3D reconstruction and representation of the church of San Prudencio's Monastery in La Rioja (Spain) as it is supposed to be during the 15th century. Today the monument is totally in ruins; hence severe reconstruction was needed. This is an exemplary project of close collaboration of different scientific fields. Surveying data of the monument itself and of the wider area around it, but also architectural and archaeological data were collected in situ. It was not possible from the current situation to conclude about the exact form, style and representation of the monument; hence a large part of the project is based on assumptions which have a sound scientific base. Because of the multisource data there was need to define specific criteria by which every data source was evaluated.[ES] Los modelos tridimensionales pueden representar tanto los elementos patrimoniales existentes como los ya han dejado de existir. En este proyecto se trata la reconstrucción tridimensional de la iglesia del Monasterio de San Prudencio de Monte Laturce (Clavijo, La Rioja, España) tal como se supone que fue durante el siglo XV. En la actualidad el edificio está arruinado por lo que ha sido necesario realizar una importante reconstrucción virtual basad en hipótesis que han requerido la colaboración de técnicos de diferentes áreas de conocimiento, por ejemplo, se ha contado con un levantamiento topográfico de los restos y del área circundante, datos sobre los materiales e hipótesis arqueológicas y arquitectónicas. Dado que existe información de múltiples fuentes, ha sido necesario incorporar un conjunto de criterios de selección y evaluación de las mismas.This project is an outcome of the ERASMUS IP activity “TOPCART Geometric documentation of Heritage: European integration of technologies” undertaken during the summer 2010 2009-1-ES1-ERAIP-0013) and 2011 (2010-1-ES1-ERA10-0024)