Imágenes estereoscópicas aplicadas a la representación arquitectónica

El uso de los métodos estereoscópicos añade una nueva dimensión a las representaciones y amplía el conocimiento del objeto representado, a la vez que despierta el interés del espectador por aquello que visualiza. Sin embargo, las técnicas estereoscópicas, que tuvieron su origen hace casi dos siglos, son actualmente poco conocidas y apenas se utilizan en el campo científico y docente, pues parece como si sólo estuvieran en manos de los gurús de la industria cinematográfica y sus fundamentos hubieran caído en el olvido, precisamente en un momento en el que las nuevas tecnologías nos abren un mundo de posibilidades. En esta Tesis se pretende aglutinar los aspectos históricos y técnicos de la estereoscopia en un documento único, que pueda servir de ayuda a todos aquellos que quieran incorporarla como una vía complementaria de expresión, tanto en el campo de la divulgación científica, como en el docente. Por este motivo no se aborda sólo una cuestión específica, sino que se pretende ofrecer una visión global del problema estereoscópico y resolver una serie de carencias particulares, detectadas con la práctica de la estereoscopia, realizando aportaciones propias tanto desde el punto de vista técnico, como del histórico. Es importante contextualizar los contenidos, analizando los antecedentes y su historia, empezando por los protagonistas y las aportaciones más relevantes. Resulta igualmente necesario prestar especial atención a los aspectos psicofisiológicos de la visión, que resultan determinantes en el fenómeno de la percepción estereoscópica, teniendo en cuenta los estudios más relevantes en el campo del confort visual. Todo ello permite identificar los parámetros clave de la percepción estereoscópica y los factores que pueden inducir distorsiones perceptivas; a partir de ellos se diseña una metodología de captura estereoscópica propia para establecer los parámetros óptimos, que garanticen una experiencia de visualización confortable y eviten las distorsiones perceptivas del modelo representado. Se analizan también los medios de reproducción y visionado actuales, estudiando los formatos multimedia compatibles con los modernos televisores 3D y las plataformas de distribución de contenido estereoscópico a través de internet. A raíz de este análisis se aporta una metodología eficaz y práctica, basada en software libre, para elaborar y editar material estereoscópico propio, ya sean imágenes estáticas o vídeos. Los panoramas esféricos se han convertido en un recurso muy apreciado en la representación arquitectónica y en las técnicas de realidad virtual, pero nunca antes se había planteado una versión estereoscópica de este tipo de imágenes panorámicas. Por ello, se ha diseñado un método de captura fotográfica que permite obtener panoramas esféricos estereoscópicos y se han desarrollado los algoritmos necesarios para poder elaborar un visor específico con el que visualizarlos de manera efectiva. Se ha realizado una profunda búsqueda bibliográfica y un análisis comparativo de las publicaciones estereoscópicas relacionadas con la expresión gráfica. También se han destacado varios de los escasos ejemplos de aplicación en el campo científico, sacando a la luz algunos casos inéditos. Por último, se ha llevado a cabo un minucioso estudio documental, para tratar de censar y obtener las fotografías estereoscópicas de Valencia, publicadas por los editores comerciales del siglo XIX. Ello permitirá recuperar la memoria de diversos elementos arquitectónicos desaparecidos y conocer los aspectos urbanos de este periodo, en visión estereoscópica.Cabezos Bernal, PM. (2014). Imágenes estereoscópicas aplicadas a la representación arquitectónica [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/46640TESISPremios Extraordinarios de tesis doctorale

PHOTOGRAMMETRY USING CONVENTIONAL DIGITAL CAMERAS AND FREE SOFTWARE

[EN] The main purpose of the article is to show a working methodology based on free software to obtain orthophotos with conventional digital cameras and make photogrammetric methods available to any person interestedin obtaining good accuracy metric data from photographs. Architectural photographers will also find a correct way to make perspective corrections to their photographs. Considerations about shooting conditions are explained concerning focal length, aperture, focus and hyperfocal distance concept. Optical aberrations are analized, also basics of camera calibration and image correction process using free software are exposed. Software download links are provided. The article concludes with several examples applying the methodology described and showing details about obtained accuracy.[ES] El objetivo del artículo es mostrar una metodología de trabajo, basada en software libre, para obtener ortofotos usando cámaras digitales convencionales y poner los métodos fotogramétricos al alcance de cualquier persona interesada en obtener datos métricos precisos a partir de fotografías. También los fotógrafos podrán aplicar la metodología expuesta para corregir de manera eficaz la perspectiva de sus fotografías. Se exponen ciertas consideraciones acerca de las condiciones de la toma fotográfica en lo que respecta a distancia focal, diafragma y enfoque, incluyendo el concepto de distancia hiperfocal. Se analizan las distorsiones ópticas más relevantes y se explican los fundamentos del proceso de calibración de la cámara y el proceso de rectificación de la imagen, haciendo uso de software libre del que se proporcionan los links de descarga. El artículo concluye con diversos ejemplos de aplicación de la metodología expuesta y precisiones obtenidas.Cabezos Bernal, PM.; Cisneros Vivó, JJ. (2012). FOTOGRAMETRÍA CON CÁMARAS DIGITALES CONVENCIONALES Y SOFTWARE LIBRE. EGA. Revista de Expresión Gráfica Arquitectónica. 17(20):88-99. doi:10.4995/ega.2012.1407SWORD8899172

Virtual musealization techniques. The capitals of the monastery of San Cugat

[EN] New photogrammetric survey techniques such as SfM photo-modeling allow us to document the cultural heritage through textured three-dimensional models that can be showed via the Internet through the recent repositories of 3D models, allowing suitable interactive viewing from any computer or mobile device. Even reaching a totally immersive visualization mode, when using a virtual reality viewer such as the economic Google Cardboard. This implies a great advance for the enhancement and dissemination of heritage. In this article we will discuss the application of these new techniques and recent viewing platforms that have been used to create a virtual museum, accessible from the Internet, which shows the Romanesque capitals of the cloister of the Monastery of San Cugat, its symbolism and the possible theories connecting them with the music[ES] Las nuevas técnicas de levantamiento fotogramétrico, como la foto modelación SfM, nos permiten documentar el patrimonio mediante modelos tridimensionales texturizados que pueden ser divulgados vía internet a través de los recientes repositorios de modelos 3D que permiten su visualización interactiva de manera muy ágil desde cualquier ordenador o dispositivo móvil, incluso de forma totalmente inmersiva si se dispone de un visor de realidad virtual como el económico Google Cardboard. Ello supone un gran avance para la puesta en valor y divulgación del patrimonio, por lo que en este artículo expondremos la aplicación de estas novedosas técnicas y el uso de estas recientes plataformas de visualización en la creación de un museo virtual, accesible desde internet, que muestra los capiteles románicos del claustro del Monasterio de San Cugat, su simbología y las posibles teorías que los relacionan con la música.Cabezos Bernal, PM.; Rossi, A. (2017). Técnicas de musealización virtual. Los capiteles del Monasterio de San Cugat. EGA. Revista de Expresión Gráfica Arquitectónica. 22(29):48-57. doi:10.4995/ega.2017.7340SWORD48572229Rodriguez, P., 2012, La fotogrametría digital automatizada frente a los sistemas basados en sensores 3D activos, Revista EGA, 20, pp. 100-111

Documenting Paintings Using Gigapixel SfM Photogrammetry

[EN] Capturing paintings with gigapixel resolution (resolution around 1000 megapixels or greater) is an innovative technique that is starting to be used by some important international museums for documenting, analysing, and disseminating their masterpieces. This line of research is extremely interesting, not only for art curators and scholars, but also for the general public. The results can be disseminated through online virtual tours, offering a detailed interactive visualization. These virtual tours allow the viewer to delve into the artwork, in such a way, that it is possible to zoom in and observe those details, which would be negligible to the naked eye in a real visit. Therefore, this kind of virtual visualization using gigapixel images becomes an essential tool to enhance this cultural heritage and to make it accessible to everyone. This article will describe an affordable methodology, based on SfM photogrammetry techniques, with which it will be possible to achieve a very high level of detail and chromatic fidelity, when documenting and disseminating pictorial artworks. As a practical example, there will be shown a case study of the altarpiece, from the Museo de Bellas Artes de Valencia (Spain), entitled Virgen de las fiebres, painted around 1500 by Bernardino di Benedetto di Biagio, nicknamed `Il Pinturicchio' (Perugia, ca. 1454 ¿ Siena, 1513).This research was carried out within the Research Project entitled Captura fotográfica de resolución gigapíxel para la documentación y divulgación del patrimonio pictórico (01/01/19- 01/01/21), reference SP20180066. Project funded with the help of Primeros Proyectos de Investigación (PAID-06-18), Vicerrectorado de Investigación,Innovación y Transferencia de la Universitat Politècnica de València (UPV), València, SpainCabezos Bernal, PM.; Rodríguez Navarro, P.; Gil Piqueras, T. (2021). Documenting Paintings Using Gigapixel SfM Photogrammetry. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. 93-100. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLVI-M-1-2021-93-20219310

Documenting Paintings with Gigapixel Photography

[EN] Digital photographic capture of pictorial artworks with gigapixel resolution (around 1000 megapixels or greater) is a novel technique that is beginning to be used by some important international museums as a means of documentation, analysis, and dissemination of their masterpieces. This line of research is extremely interesting, not only for art curators and scholars but also for the general public. The results can be disseminated through online virtual museum displays, offering a detailed interactive visualization. These virtual visualizations allow the viewer to delve into the artwork in such a way that it is possible to zoom in and observe those details, which would be negligible to the naked eye in a real visit. Therefore, this kind of virtual visualization using gigapixel images has become an essential tool to enhance cultural heritage and to make it accessible to everyone. Since today's professional digital cameras provide images of around 40 megapixels, obtaining gigapixel images requires some special capture and editing techniques. This article describes a series of photographic methodologies and equipment, developed by the team of researchers, that have been put into practice to achieve a very high level of detail and chromatic fidelity, in the documentation and dissemination of pictorial artworks. The result of this research work consisted in the gigapixel documentation of several masterpieces of the Museo de Bellas Artes of Valencia, one of the main art galleries in Spain. The results will be disseminated through the Internet, as will be shown with some examples.This research was carried out within the Research Project entitled Captura fotografica de resolucion gigapixel para la documentacion y divulgacion del patrimonio pictorico (01/01/19-01/01/21), reference SP20180066. Project funded with the help of Primeros Proyectos de Investigacion (PAID-06-18), Vicerrectorado de Investigacion,Innovacion y Transferencia de la Universitat Politecnica de Valencia (UPV), Valencia, Spain.Cabezos Bernal, PM.; Rodríguez Navarro, P.; Gil Piqueras, T. (2021). Documenting Paintings with Gigapixel Photography. Journal of imaging. 7(8):1-20. https://doi.org/10.3390/jimaging70801561207

Using drones under 250 g for documenting the architectural heritage

[EN] The emergence of drones in recent years has revolutionized the field of photogrammetry due to the advantages that their use entails. opening a new variety of possibilities, as the use of close-range aerial photogrammetry. Therefore, the main objective of this contribution is to analyse the legal limits for this kind of drones under 250 g and to determine the quality of the results that can be obtained when they are used for graphic surveying. The methodology consisted in carrying out the survey of a renaissance courtyard, which is known as the Patio del Embajador Vich, one of the most relevant spaces in the city of Valencia that is currently integrated inside of the Museo de Bellas Artes de Valencia. The courtyard constitutes an excellent test bench due to the complexity of its sculptural forms and its combination with the large stucco panels. The photogrammetric survey was carried out with a DJI mini 2 drone, weighting less than 250 gr, equipped with a 1/2.3¿ CMOS sensor with a resolution of 12 Mp. In addition, a survey with a laser scanner Leica RTC 360 was also carried out to compare both of them and to estimate the precision of the photogrammetric survey. Two types of photogrammetric surveys were carried out, the first of which was taken at a medium distance to achieve the restitution of part of the general volume, while the second consisted of a very close-range survey of one of the original capitals, in order to restore a more detailed model. The conclusions of this study, that arises from the comparison and study of the models obtained, will reveal the convenience of using this kind of drones and its application to architectural heritage surveying.This contribution is part of the R+D+i project / Grant PID2020-119469RB-I00, funded by the Ministry of Science and Innovation/ State Research Agency/10.13039/501100011033.Rodríguez Navarro, P.; Cabezos Bernal, PM.; Gil Piqueras, T.; Giménez Ribera, M. (2022). Using drones under 250 g for documenting the architectural heritage. DisegnareCon. 15(29):1-19. https://doi.org/10.20365/disegnarecon.29.2022.1119152

Valorization and dissemination of lost urban heritage. Valencia, the walled city

[EN] This article shows a case study in which some new virtual musealization techniques such as immersive panoramic photography, rephotography and video animations have been used in order to valorize and disseminate many of the lost urban spaces of the city of Valencia in Spain, mainly those belonging to the ancient walled city. The whole Christian wall was demolished in 1865 along with the majority of the gateways by the governor Cirilo Amorós, with the exception of two of the main gates that were saved from demolition thanks to the fact that them were used as the jails of the city in that period. The research start with a compilation of the ancient representations of the city that has been carried out in order to analyze the urban evolution of the city. The main aim of the study is to develop an interactive visualization of the lost walled city combining a breathtaking ancient bird¿eye view by the French architect and lithographer Alfred Guesdon, with an aerial spherical panorama of the current city, which will allow the user to compare how the city has evolved in the last centuries. In order to do so, a thorough study of perspective in the ancient drawing has been carried out to accurately restore the viewpoint. Those views have also been used to create an elaborated video animation that will allow the viewer to get immersed inside the ancient city as in a sort of journey into the past in order to recover the memory of the lost walled city. The interactive results can be visualized though the Internet and some links and QR codes will be given at the end of the article in order to allow everyone, by means of a computer or even a mobile device, such as a smartphone, to visualize all the generated contents.Cabezos Bernal, PM.; Cisneros Vivó, JJ. (2018). Valorization and dissemination of lost urban heritage. Valencia, the walled city. DisegnareCon. 11(21):12.1-12.11. http://hdl.handle.net/10251/120361S12.112.11112

Herramientas de entrega, evaluación y calificación telemática

[EN] The aim of this article is to present a new software package, developed at the UPV, which let us to evaluate and to score the student’s works in an efficient way, thus optimizing the time spent by the teacher to do these tasks. This software package also facilitates the student the on-line delivery of their works and speeds the reception by the teacher. This software package has tree modules or applications: the delivery module, the monitorization module and the evaluation and scoring module. The delivery module serves to send easily and properly the student’s works. The monitorization module checks the delivery process allowing the teacher to download the works from the server, whereas the evaluation and scoring module provides a specific workbench to evaluate the works by means a customizable database to create type corrections and rubrics, which facilitates the evaluation and scoring process. After that, the student receives automatically a structured e-mail containing the evaluation and feedback provided by the teacher[ES] La comunicación pretende dar a conocer un paquete de aplicaciones, desarrollado en la UPV, que permite evaluar y calificar trabajos de forma eficiente, optimizando el tiempo dedicado por el docente a estas tareas. Este paquete de aplicaciones también facilita a los alumnos la entrega telemática de los trabajos y agiliza su recepción por parte del profesor. Este paquete de aplicaciones informáticas consta de tres aplicaciones o módulos: el módulo de entrega, el módulo de monitorización y el módulo de evaluación y calificación. El módulo de entrega permite al alumno enviar sus trabajos, de manera rápida y sencilla. El módulo de monitorización controla el proceso de entrega y permite descargar los trabajos, mientras que el módulo de evaluación y calificación consiste en un entorno de trabajo que permite visualizar fácilmente los trabajos entregados y dispone de una base de datos para crear correcciones tipo y rúbricas personalizadas para agilizar la tarea de evaluación y calificación. El alumno recibe la calificación y evaluación del trabajo con el feedback proporcionado por el profesor mediante un email en el que se estructura toda la información.Cabezos Bernal, PM.; Cisneros Vivó, JJ. (2015). Herramientas de entrega, evaluación y calificación telemática. En In-Red 2015 - CONGRESO NACIONAL DE INNOVACIÓN EDUCATIVA Y DE DOCENCIA EN RED. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/INRED2015.2015.1575OC

La restituzione fotogrammetrica 2D/3D di elementi architettonici e l'integrazione dei modelli virtuali sulle fotografie dell'intorno reale, mediante programmi CAD, software liberi e fotocamere convenzionali

[EN] This article shows a working method using CAD and free software to do the calibration process for a conventional digital camera to correct the distortion produced by the lens. It will continue with the 3D restitution of the main geometric elements of the projection, and finally, the spatial geometric reconstruction of the elements of interest appearing in the photo, without needing of topographical support. It will be also shown a method to make the integration of the threedimensional model on the photograph of the environment in which the building will be constructed, so that, if it s seen from the appropriate point of view, it will be perfectly integrated in the place of photography where it really should be, which is extremely useful when showing an architectural project.[IT] Questo articolo mostra un metodo di lavoro che si avvale di un software libero e di programmi CAD per eseguire, in primo luogo, la calibrazione di una fotocamera digitale convenzionale, affinché si possano correggere le distorsioni introdotte dall’obiettivo. In secondo luogo, si procede con la restituzione geometrica tridimensionale degli elementi principali della proiezione e, alla fine, con la ricostruzione geometrica nello spazio degli elementi di interesse che appaiono nella fotografia, senza la necessità di un supporto topografico. Si spiega anche come fare l’integrazione del modello tridimensionale sulla fotografia dell’intorno in cui l’edificio deve essere costruito, in modo che, se guardato dal punto di vista opportuno, questo sarà perfettamente integrato nel luogo della fotografia dove in realtà dovrebbe stare, cosa che risulta estremamente utile quando si mostra un progetto architettonico.Cabezos Bernal, PM.; Cisneros Vivó, JJ. (2013). Photogrammetric 2D/3D restitution of architectural elements and the integration of virtual models with his photographed real environment, using CAD, freeware software and conventional cameras. DisegnareCon. 6(12):VI-1-VI-11. doi:10.6092/issn.1828-5961/3849SVI-1VI-1161

Teaching innovation in Descriptive Geometry. Digital tools and case studies

[EN] Using computer in graphical expression teaching is being generalized in most of Architecture Schools.The subject of this paper is to show our experience in adapting traditional methodologies and contents tothe new three-dimensional drawing environment provided by CAD software. We pay much attention to the selection of those exercises that students must undertake. Every year we prepare a set of di erent architectural case studies containing di erent surfaces to be analyzed that are away from those abstract traditional exercises whose practical sense and application are not perceived by the student. Spatial resolution of problems and geometrical analysis of surfaces drawn from real architectural examples increasesinterest for the subject and usefulness is easily understood by the student[ES] La introducción del ordenador en las disciplinas gráficas se va generalizando poco a poco en la mayoría de Escuelas de Arquitectura. Esta comunicación pretende mostrar nuestra experiencia y adaptación de los contenidos al entorno de diseño tridimensional que ofrecen las herramientas de diseño actuales, prestando especial atención a la selección de los casos prácticos que el alumno debe acometer. Cada año planteamos un elenco distinto de modelos arquitectónicos reales que contienen las superficies de estudio, muy alejados de los tradicionales ejercicios abstractos con los que el alumno no lograba percibir su aplicación práctica a la arquitectura. La resolución espacial y el análisis geométrico de las superficies extraídas de los ejemplos arquitectónicos reales, aumenta el interés y la motivación del alumno por la asignatura, pues éste es capaz de ver rápidamente su aplicabilidad.Cisneros Vivó, JJ.; Cabezos Bernal, PM. (2016). La innovación en la enseñanza de la Geometría Descriptiva. El uso de las herramientas digitales y el estudio de casos reales. Modelling in Science Education and Learning. 9(1):109-120. doi:10.4995/msel.2016.4554SWORD1091209