Esta cabeza de mármol del emperador romano Caligula fué tallada alrededor de los años 39 y 41 de nuestra era.

Originalmene este tipo de esculturas eran policromadas, y esta en particular muestra restos de pintura alrededor del ojo izquierdo, línea del pelo y cuello detrás de la oreja. En muy contados casos esculturas de esta época muestran restos de su policromado original.

Esta pieza pertenece ahora a la Ny Carlsberg Glyptotek de Copenhage, Dinamarca. Los conservadores desean estudiar los pigmentos utilizados a fin de determinar su composición exacta y reconstruir una posible paleta de colores o una réplica.

Su intención es exhibir el original y una réplica coloreada al lado.

--------------------------------------------------------------------------------

El problem es que en las técnicas tradicionales de repricado, como el tomar un molde del original y luego producir un vaciado de escayola o mármolina, no es aconsejable en este caso. El proceso de tomar el molde dañaría los restos de pátina del original.

Para evitar estos problemas, se decidió utilizar un escaner 3D sin contacto con el original, que permitiera crear un modelo computorizado 3D exacto al original. En ningún momento se tocó el original. Los datos capturados durante el escaneo laser fueron utilizados para producir una réplica en mármol utilizando maquinaria de alta precisión.

La cabeza de Caligula se trajo desde Copenhagen al Conservation Centre de Liverpool. Fuñe escaneada utilizando un Escaner de mano Modelmaker 3D montado en un brazo Daro de alta precisión de 6 ejes.

La cabeza del escaner emite una estrecha banda de luz laser de baja intensidad ( aprox como un punterolaser) sobre la superficie del objeto. La luz reflejada de la superficie se grabó en una cámara digital fijada en la cabeza del laser.

Los datos, que represental la superficie 3D surface, fueron recogidos como una serie de puntos. Estos puntos, conocidos como nube de puntos, consisten en muchos millones de puntos, proporcionando una medición de alta precisión (~0.1-0.2mm).

Detalle de la nube de puntos de la cabeza escaneada.

La imágen 3Des posteriormente renderizada con una superficie suave.

El escaneo de la cabeza de Caligula duró 3,5 horas. Una vez que toda la superficie ha sido escaneada, la nube de puntos es transformada en una malla de construida con triángulos manipulados por el ordenador para producir una variedad de superficies renderizadas.

La fase de preparación, llamada "post-processing", duró una semana. El post-procesado asegura de que los datos son una representación fideligna de la superficie original, y de que no hay triángulos "matemalicamente anormales" en la malla.

Este tipo de errores provocarían errores en la fase de macanización.

Una vez completado el post-procesado, el archivo se exportó en un formato legible y grabado en CD. El tamaño final del archvo para la cabeza de Caligula fué de 70 MB. El CD fué colocado en una maquina de control numérico de 5 ejes (CNC machine), que controla la rutina defresado a medida que se desplaza por un bloque de mármol de Carrara.

De esta manera, se pudo hacer una réplica en mármol sin tocar el objeto original en ningún momento del proceso. El mecanizado de la cabeza duró 6 días. Se utilizó una fresa de 10mm para desbaste y una de 6mm para los detalles finales.

Una vez completada la mecanización, la réplica regresó al Conservation Centre para el acabado final. Esto significa acabado a mano, ejecutado por un experto escultor. Los acabados incluyen en este caso detalles como profundizar boca, orejas y pelo.

Esto se realizó con varias herramientas, cinceles y punteros para el pelo, dremel para las orejas. Finalmente, se utilizó un fino papel abrasivo para eliminar las marcas de herramientas de la nariz y cara. Para ayudar al escultor en esta fase, se aplicó una ligera aguada coloreada a la superficie de la réplica, ya que resulta difícil ver sobre una superfície nueva, blánca como la nieve, de mármol estatuario. El acabado duró otras 12 horas.

La copia ( izquierda) y el original ( derecha).

Los pigmentos preservados en la cabeza fueron analizados en el Doerner Institute, Munich, y la réplica fué pintada a partir de la información obtenida. La réplica fue entonces exhibida en el Staatliche Antikensammlungen und Glyptothek de Munich como parte de una exhib'Bición llamada "Bunte Götter' ('Dioses pintados') y en la Glyptotek de Copenhagen como parte de otra llamada 'ClassiColor' ('El Colour en la escultura antígua'). Aquí vemos la reconstrucción final.

Image copyright of Ny Carlsberg Glypotek.

El video muestra las fases principales de la creación de la réplica. Primeramente vemos la cabeza, con el detalle de la policromía. Luego, el escaneado del objeto ( observar la luz roja del laser desplazándose hacia abajo sobre la superfície del mármol).

La nube de pntos recogida en el proceso de escaneado se muestra en púrpura, mientras que la malla se muestra en blanco.

Finalmente vemos la máquina CNC fresando la cabeza a partir de un bloque nuevo de mármol, y una pomparación de la copia con el original, tras el acabado a mano. La copia se soporta sobre una base de madera.