El uso del modelado 3D para decodificar las matemáticas de la arquitectura romana

La arquitectura romana, célebre por su grandeza, precisión e innovaciones técnicas, ha fascinado a historiadores y entusiastas durante siglos. Al combinar funcionalidad y estética, transformó los paisajes urbanos de la antigüedad y dejó un legado que continúa influyendo en la arquitectura contemporánea. Estructuras icónicas como el Coliseo, el Panteón y los acueductos romanos ejemplifican el ingenio romano al utilizar materiales como el hormigón e implementar técnicas avanzadas, como el arco y la bóveda, que aseguraban durabilidad y eficiencia en sus construcciones. Sin embargo, gran parte de la teoría y el conocimiento que sustentaron estas hazañas notables se han perdido con el tiempo, dejando lagunas intrigantes en nuestra comprensión de sus métodos y prácticas.

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Ubicada en las colinas de la Toscana, Italia, la encantadora ciudad de Volterra ha desempeñado un papel crucial en el avance de nuestro conocimiento de la antigüedad. Con más de 3.000 años de historia, Volterra es un tesoro histórico, hogar de sitios que datan del siglo IV a.C. Conocida como una de las ciudades continuamente habitadas más antiguas del mundo, cuenta con monumentos notables como el arco etrusco de mayor antigüedad del mundo. La ciudad también cuenta con uno de los mejores ejemplos de teatro romano, descubierto hace apenas 50 años. Estos descubrimientos han sido impulsados ​​por los esfuerzos de un equipo de investigación dirigido por el profesor Wladek Fuchs de la Fundación Volterra-Detroit, combinados con innovaciones tecnológicas. Las herramientas modernas, desarrolladas por empresas como Autodesk, han permitido análisis nuevos y profundos de la sofisticación matemática detrás de estos antiguos proyectos arquitectónicos.

El proyecto asumió la ambiciosa tarea de escanear estructuras romanas, aprovechando tecnología de punta y conocimientos académicos para descubrir los secretos de estas construcciones milenarias. Utilizando drones, fotogrametría y escaneo láser terrestre, los equipos capturaron modelos 3D de alta resolución de las estructuras y artefactos antiguos de la ciudad. Con el apoyo de Autodesk, estos modelos no solo han ayudado a los esfuerzos de planificación y restauración urbana, sino que también han permitido que audiencias globales exploren el patrimonio de Volterra a través de plataformas virtuales y réplicas impresas en 3D. Como explica Tristan Randall, ejecutivo senior de desarrollo de negocios de Autodesk, los datos procesados ​​a través de herramientas como ReCap Pro y Revit facilitaron la creación de modelos de información de construcción (BIM) detallados, proporcionando conocimientos más profundos sobre estas estructuras y permitiendo la construcción de modelos y herramientas de realidad virtual.

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Una nueva lente sobre los ideales de Vitruvio

Cuando el profesor Wladek Fuchs comenzó su trabajo con la Fundación Volterra-Detroit, no podría haber anticipado las revelaciones innovadoras que descubriría el proyecto.

Mi área original de especialización era la visualización arquitectónica, desde dibujos a mano hasta representaciones y animaciones por computadora. Parte de mi fascinación residía en demostrar las formas originales de estructuras antiguas, ahora en ruinas, a través de reconstrucciones virtuales en 3D. En Volterra, Italia, quedan restos del teatro romano del siglo I a. C., pero hoy en día poco de la estructura está intacta. Quería imaginar su estado original. Para crear su modelo CAD 3D, necesitaba entender cómo se diseñó inicialmente. Sin embargo, la documentación existente de mediciones manuales anteriores era confusa, con discrepancias significativas entre los dibujos. - Profesor Wladek Fuchs

En agosto de 2016, la Fundación Volterra-Detroit organizó el primer Taller de Reservas Digitales de la ciudad, escaneando las ruinas del teatro en 3D con tecnología láser. Este esfuerzo produjo una réplica digital precisa, que ofrece material confiable para estudios posteriores. Como cualquier investigador de la arquitectura romana, Fuchs se basó en los Diez libros de arquitectura de Vitruvio como referencia principal, incluidas las secciones dedicadas al diseño teatral. Sin embargo, pronto se hizo evidente que el teatro de Volterra se desviaba significativamente de las descripciones del antiguo autor. Vitruvio describió un auditorio basado en la geometría de un polígono regular de 12 lados, pero el diseño en Volterra se basó en un polígono de 7 lados, con cada lado dividido en tres partes iguales, lo que resultó en una figura de 21 lados. En consecuencia, las puertas del escenario para los actores no podían alinearse con esquinas específicas de un dodecágono como se describe, ya que no se utilizó ningún dodecágono. Fuchs tuvo que identificar principios geométricos alternativos para determinar su ubicación. Explica: "Vitruvio escribió que si una columnata tiene dos niveles, la altura del nivel superior debe ser ¾ del nivel inferior; en Volterra, la proporción es inequívocamente mayor: 8:9. Casi todo lo que examiné difería de las prescripciones de Vitruvio, lo que llevó a un dilema: ¿debería confiar en mis observaciones o asumir que las descripciones del autor antiguo eran correctas?"

La evidencia arqueológica muestra que muchas estructuras romanas se desvían de las descripciones de Vitruvio. Si bien los académicos a menudo atribuyen estas diferencias a modificaciones de diseño posteriores o errores de construcción, la ejecución precisa de estructuras como el teatro Volterra sugiere una planificación intencional en lugar de ajustes en el sitio. Esto llevó a Fuchs a ampliar su investigación a 50 teatros romanos, revelando que sólo siete seguían el diseño poligonal de 12 lados de Vitruvio, mientras que otros usaban polígonos de 7 a 13 lados. Los escenarios romanos (scaenae) a menudo se basaban en cuadrículas que Vitruvio no menciona, lo que indica además métodos de planificación alternativos. De manera similar, las investigaciones de los templos romanos revelaron cuadrículas modulares en sus diseños, mientras que las estructuras circulares como el Panteón demostraron que los romanos usaban un valor de π (22/7) más preciso que el 3,125 de Vitruvio, lo que permitía diseños prácticos y proporcionados.

Según Fuchs, Vitruvio se centró en los principios generales del diseño (utilitas, firmitas, venustas) y pretendía hacer que el lenguaje arquitectónico fuera accesible a una audiencia amplia, en lugar de detallar métodos prácticos. Esto probablemente explica las discrepancias entre sus recomendaciones y las prácticas romanas reales.

 

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La intersección de tecnología y tradición 

Sacar a la luz estos conocimientos arquitectónicos requirió innovación tecnológica, y Autodesk desempeñó un papel fundamental en la preservación digital de las ruinas de Volterra. Utilizando escáneres láser terrestres y fotogrametría con drones, el equipo de Tristan Randall capturó modelos 3D detallados de estos sitios antiguos. "El proceso de creación de estos escaneos", comparte Randall, "involucró más de 100 escaneos individuales solo para el teatro romano, lo que garantiza una precisión milimétrica. La nube de puntos resultante proporcionó una réplica digital impecable de las condiciones existentes". Luego, estos conjuntos de datos se procesaron utilizando Autodesk ReCap Pro, lo que permitió una integración perfecta en modelos 3D e incluso réplicas a escala mediante impresión 3D.

Aunque el flujo de trabajo fue innovador, no estuvo exento de desafíos. Desde maniobrar con precisión los drones en los sitios hasta gestionar grandes conjuntos de datos, el proyecto exigió innovación en cada etapa. Sin embargo, como enfatiza Randall, el esfuerzo allanó el camino para un enfoque escalable y replicable para la preservación del patrimonio en todo el mundo. "Estas herramientas son más accesibles y asequibles que nunca, lo que permite satisfacer las necesidades de preservación digital en todo el mundo".

 

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Lecciones para el presente y el futuro 

El Proyecto Volterra es más que un ejercicio académico; sirve como puente entre lo antiguo y lo moderno. Fuchs enfatiza el potencial de estos descubrimientos para influir en la educación arquitectónica contemporánea. "A menudo enseñamos la historia de la arquitectura como un catálogo de formas dramáticas", observa. "Pero comprender los métodos de diseño romanos (cómo optimizaron la geometría y las proporciones) puede hacer que la historia sea más relevante y transformadora para los diseñadores de hoy".

 

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Me arriesgaría a afirmar que la geometría y las matemáticas de las estructuras romanas son como una mezcla entre las huellas dactilares de los arquitectos y el ADN mitocondrial de toda la arquitectura romana. Por supuesto, llevará mucho tiempo comprenderlos plenamente (si es que eso es posible), porque gran parte del material debe ser reestudiado y, por lo general, está en ruinas. Por lo tanto, siento que simplemente estoy sentando las bases para conocimientos futuros. Pero esto ya ofrece una perspectiva completamente diferente sobre la arquitectura antigua: que no era homogénea, como podrían sugerir los escritos de Vitruvio, sino más bien muy diversa, con mucho que aprender sobre sus variaciones. -  Profesor Wladek Fuchs

Randall se hace eco de este sentimiento y enfatiza el papel de la tecnología en la preservación de la memoria histórica. "Lo que hemos logrado en Volterra puede servir como modelo, reuniendo a profesionales, tecnólogos y grupos públicos para dar vida de manera sostenible a estos increíbles lugares".

 

Tenemos una necesidad global casi insuperable de proteger y preservar estos importantes sitios. Lo que hemos logrado en colaboración en Volterra se puede utilizar como modelo para organizar recursos en todo el mundo y unir a expertos, tecnólogos y el sector público para salvaguardar estos lugares extraordinarios. -  Profesor Wladek Fuchs

 

Fuchs también señala que los principios del diseño romano pueden inspirar nuevos enfoques para resolver los desafíos arquitectónicos actuales. "Sus sistemas proporcionales no eran sólo una cuestión de estética; simplificaron la logística y la construcción, ofreciendo un nivel de precisión que minimizó los errores. Si los arquitectos de hoy pueden integrar esa lógica con materiales y técnicas modernas, las posibilidades son infinitas".

 

El Proyecto Volterra ha iluminado un entramado de arquitectura romana más rico e intrincado de lo que sugieren los escritos de Vitruvio por sí solos. Como concluye Fuchs, "La geometría y las matemáticas en las estructuras romanas son como las huellas dactilares de los arquitectos y el ADN de la tradición arquitectónica. Revelan una diversidad y un ingenio que desafían nuestras suposiciones e invitan a una exploración más profunda". Al combinar tecnologías avanzadas con una investigación histórica rigurosa, el Proyecto Volterra no solo preserva el pasado, sino que también redefine cómo lo entendemos y utilizamos. Al hacerlo, garantiza que la sabiduría de los arquitectos antiguos siga inspirando a las generaciones futuras.

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Sobre este autor/a
Cita: Souza, Eduardo. "El uso del modelado 3D para decodificar las matemáticas de la arquitectura romana" [Using 3D Modeling to Decode the Mathematics of Roman Architecture] 12 dic 2024. ArchDaily México. (Trad. Iñiguez, Agustina) Accedido el . <https://www.archdaily.mx/mx/1024547/el-uso-del-modelado-3d-para-decodificar-las-matematicas-de-la-arquitectura-romana> ISSN 0719-8914

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