La recopilación de datos

El reconocimiento tridimensional en el Fuerte de Samaipata se llevó a cabo durante el curso de tres días en julio de 2006. Un escáner tipo Optech ILRIS tridimensional se empleó para medir y registrar decenas de millones de puntos de reconocimiento de una manera semiautomática a través de la superficie de El Fuerte. El escáner recopila los puntos de data para las superficies que quedan dentro de su alcance y  campo de vista, lo cual exige que el escáner se coloque en varios lugares alrededor de los puntos de enfoque.

El reconocimiento de El Fuerte exigió una colección de más de 70 escanes de 25 posiciones alrededor de afloramiento de roca para asegurar que los datas se juntaran de un área lo más extensa posible (ver arriba). Estos  escanes dejaron constancia sobre la superficie del afloramiento de roca (ver abajo a la izquierda), documentado cualquier punto del reconocimiento en un espacio tridimensional (i.e., las coordinadas X, Y y Z). Por consiguiente, cada uno de estos escanes proporciona lo que se conoce como un “point cloud” (más abajo en el centro), una densa aglomeración de puntos que muchas veces llegan a de decenas de miles, aun centenares, en cada uno de los escanogramas, lo que efectivamente caracterizan la superficie de El Fuerte como un modelo computerizado tridimensional (ver abajo a la derecha) y provee una exacta representación del sitio cuando se escaneó. En total, más de 85.5 millones de puntos se coleccionaron en el Fuerte de Samaipata, cubriendo así una área que mide 90 m x 200 m x 40 m.

El escán de El Fuerte presentó varios desafíos que implican ramificaciones tanto para el reconocimiento del terreno como para el procesamiento de datos. Por ejemplo, la operación del escáner Optech da mejores resultados situado un punto de observación alto y alejado. Esto nos asegura que el escáner de las áreas dilatadas con el Optech resultan lo más cerca sea posible al ángulo perpendicular de la superficie, libre de obstrucciones tales como la vegetación. Dada la topografía del área, esta posibilidad se nos presentaba muy pocas veces ya que el Fuerte ocupa la posición más alta y ventajosa. Mientras algunos escanes se tomaron desde los miradores del parque, la mayoría se obtuvo de la superficie de la tierra alrededor del monumento tan bien como sobre el mismo monumento.  Tanto la una como la otra posición de escáner acarreaba su desafío particular.

Escanear desde los miradores del parque suministró al equipo de reconocimiento la única oportunidad de escanear El Fuerte desde arriba. Mientras los escanes realizados desde los miradores cumplían con la distancia requisita para obtener áreas dilatadas para el escáner, no había suficiente número de posiciones que permitieran reunir datos sobre el sitio entero. Debido a que hay solamente dos miradores y dos pasos elevados, y todos quedan en la parte sur y occidental, los datos del bando oriental y el norteño quedan incompletos. Otro desafío poco frecuente relacionado en el escán realizado desde estas plataformas es el leve movimiento de éstas debido a  fuertes golpes de viento que dominan la cima del monte Este movimiento del escáner durante la recolección de datos contribuyó a leves errores en los resultados obtenidos en el escán.

El escán directo desde la cima de El Fuerte permitió la inspección de las áreas que de otra manera se hubieran pasado por alto tomadas de otras perspectivas alrededor del monumento. Se procedió con gran cuidado a fin de no dañar la frágil superficie tanto por parte del personal o del equipo. Al personal envuelto en la operación se les exigió quitarse los zapatos durante la recolección de datos en el monumento, y se instalaron almohadillas en las puntas del trípode del escáner para proteger la superficie de las piedras. Mientras que el escán desde la superficie de El Fuerte suministró acceso a las áreas que de otra manera hubieran quedado sin inspeccionar, hacía falta a menudo posicionar el escáner a un ángulo oblicuo con respecto a la superficie del monumento. Este  ángulo oblicuo de inspección puede causar la pérdida de algunos datos puesto que el rayo que mide los puntos a veces no vuelve al escáner para ser marcado, quedando más bien desviado.

El procesamiento de datos

Cada uno de los individuales escanes coleccionados en el curso del reconocimiento del campo ha contribuido datos a un modelo unificado de El Fuerte de Samaipata. Estos escanes han sido desglosados, limpiados, segmentados, juntados y engranados para crear un modelo que representa aproximadamente 70% de la superficie del monumento. El proceso de desglosar convierte los datos del formato propietario del escáner Optech durante la recolecta de datos. El proceso de la limpieza elimina las partes superfluas, tales como la vegetación, áreas fuera del monumento, etc. A los escanes de las áreas más extensas se les divide en más pequeños con el fin de transferirlos al software de proceso. El proceso se llevó a cabo utilizando el Software Suite InnovMetric's Polyworks. Este software utiliza algoritmos avanzados para todas las fases de tramitar los datos tridimensionales del escán. El segmentar los escanes extensos permite que el operador ajuste el tamaño de cada uno de los parámetros de los datos. Y lo más importante es que la segmentación de los escanes permite que la compensación de la divergencia de rayos, la propiedad de los rayos láser que mide los puntos tridimensionales examinados, se ensanche mientras traspasa distancias extensas. Puede obtenerse mejor calidad de superficie dividiendo los escanes en segmentos. Más abajo ofrecemos un ejemplo de segmentación aplicado a los escanes. La imagen a la izquierda es un escán completo del sitio. La imagen a la derecha es el mismo escán, segmentado por la distancia del escáner permitiendo así una computación más exacta de la superficie.

Recopilar los escanes implica colocarlos manualmente según la misma orientación relativa (ver abajo, a la izquierda) y ajustar los puntos comunes entre cada uno de los escanes individuales (ver abajo, a la derecha).

Estos puntos juntan los dos escanes en una alineación algo relativa (ver arriba, a al izquierda) basada en los puntos elegidos. Es próximo paso es la aplicación de complejos algoritmos computerizados que toman en cuenta todos los puntos en el escán, y juntando todos los escanes, los ajusta con alta exactitud (ver arriba a la derecha). Mientras que el desplazamiento efectuado entre los escanes es sumamente pequeño en el área traslapada, imagínese el efecto de este desplazamiento en los escanes de reconocimiento a una distancia de metros o decena de metros.

Después de haber juntado y alineado precisamente los escanes individuales, se inició el proceso de reducción de las partes traslapadas. Esta reducción sirve para eliminar los datos redundantes entre escanes. Por cuanto se necesitan las partes traslapadas a fin de comparar los escanes individuales como queda demostrado arriba, se pueden eliminar estos datos una vez juntados los escanes. Se prestó mucha atención durante el proceso de reducción a fin de retener los datos con máxima precisión.

Los extractos de los datos tratados están disponibles para la telecarga en la sección de Resultados de Revisión de este sitio Web.

Se han archivado todos los datos originales del reconocimiento y pueden hacerse disponibles a los investigadores y otras personas interesadas.