Ferramentas de digitalização 3D faça-você-mesmo na preservação do patrimônio cultural

Abstract

Resumo: Com o intuito de tornar a digitalização 3D mais acessível em museus, este estudo buscou por soluções apropriadas a um cenário de investimento reduzido. Baseando-se no faça-você-mesmo, a fotogrametria e a digitalização 3D por triangulação a laser foram testadas num ensaio com três objetos do Museu Júlio de Castilhos, Porto Alegre, Brasil. Ambas as técnicas mostraram bons resultados, a com base em fotogrametria, no entanto, apresentou mais vantagens, entre elas, uma menor curva de aprendizado.

Full text

Ferramentas de digitalização 3D faça-você-mesmo na preservação do
patrimônio cultural
Do-it-yourself 3D digizing tools in preservaon of cultural heritage
Ouls de numérisaon tridimensionnelle fais-le toi-même dans la
préservaon du patrimoine culturel
Herramientas de digitalización 3D hágalo-usted-mismo en la preservación del
patrimonio cultural
Yvana Oliveira Alencastro1
Paulo Victor de Farias Dantas1
Fábio Pinto da Silva1
Jocelise Jacques de Jacques1
Recebido em 31/10/2017; revisado e aprovado em 02/02/2018; aceito em 13/02/2018
DOI: http://dx.doi.org/10.20435/inter.v0i0.1744
Resumo: Com o intuito de tornar a digitalização 3D mais acessível em museus, este estudo buscou por soluções
apropriadas a um cenário de invesmento reduzido. Baseando-se no faça-você-mesmo, a fotogrametria e
a digitalização 3D por triangulação a laser foram testadas num ensaio com três objetos do Museu Júlio de
Caslhos, Porto Alegre, Brasil. Ambas as técnicas mostraram bons resultados, a com base em fotogrametria,
no entanto, apresentou mais vantagens, entre elas, uma menor curva de aprendizado.
Palavras-chave: digitalização 3D; faça-você-mesmo; patrimônio cultural; preservação.
Abstract: With the purpose of making 3D digizaon more accessible in museums, this study looks into
adequate soluons for a low-cost scenario. Based on a do-it-yourself perspecve, photogrammetry and
laser scanning techniques were experimented on three artefacts from the Júlio de Caslhos Museum, Porto
Alegre, Brazil. Both techniques have shown great results, but the one based on photogrammetry presented
more advantages, such as a smaller learning curve.
Keywords: 3D digizaon; do-it-yourself; cultural heritage; preservaon.
Résumé: Avec l’intenon de rendre plus accessible la numérisaon 3D dans les musées, cet étude a envisagé
l’évaluaon des techniques pernentes sur un scénario d’invesssement réduit. En se basant sur le modèle
“fais-le toi-même”, la photogrammétrie et la numérisaon 3D par triangulaon laser ont été testés dans un
essai avec trois artefacts du Musée Júlio de Caslhos à Porto Alegre, Brésil. Après l’expérimentaon, nous
concluons que les deux techniques ont présentées des bons résultats. Par ailleurs la photogrammétrie a
présenté plus d’avantage par rapport la numérisaon 3D, à une plus pete courbe d’apprenssage.
Mots-clés: numérisaon 3d; fais-le toi-même; patrimoine culturel; préservaon.
Resumen: Con el n de hacer la digitalización 3D en museos más accesible, este estudio buscó observar
técnicas apropiadas a un escenario de inversión reducido. Baseándose em hágalo-usted-mismo, la
fotogrametría y la digitalización 3D por triangulación láser fueron probadas en un ensayo con tres objetos en
el Museo Júlio de Caslhos, Porto Alegre, Brasil. Después del experimento, se concluyó que ambas técnicas
mostraron buenos resultados, sin embargo la fotogrametría presenta más ventajas, entre ellas, la menor
curva de aprendizaje.
Palabras clave: digitalización 3D; hágalo-usted-mismo; patrimonio cultural; preservación.
1 Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil.
INTERAÇÕES, Campo Grande, MS, v. 20, n. 2, p. 435-448, abr./jun. 2019
Este é um argo publicado em acesso aberto (Open Access) sob a licença Creave Commons Aribuon, que permite
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1 INTRODUÇÃO
A digitalização tridimensional (3D) vem se tornando importante ferramenta em projetos
de restauração e difusão do patrimônio cultural. Como, por exemplo, o The Digital Michelangelo
Project, no qual diversas esculturas de Michelangelo foram digitalizadas tridimensionalmente,
incluindo a famosa estátua David (LEVOY et al., 2000). Outro exemplo, é o projeto Aleijadinho
Digital, realizado em Congonhas dos Campos, MG, que digitalizou 30 obras desse arsta mineiro
(ANDRADE et al., 2012; GOMES, 2016). Em Porto Alegre, RS, o monumento símbolo da cidade,
“O Laçador”, foi digitalizado tridimensionalmente para ns de preservação e pesquisa (SILVA;
KINDLEIN JUNIOR, 2013). Já o Museu Nacional, no Rio de Janeiro, tem feito uso da digitalização
3D, modelagem 3D e fabricação digital como forma de modernizar processos, incluindo a inte-
ração com o público visitante (AZEVEDO et al., 2011).
Instuições voltadas ao patrimônio cultural podem se beneciar de modelos digitais 3D no
estudo de objetos (históricos/arqueológicos), na documentação e catalogação, na preservação,
e na restauração (GUARNIERI; PIROTTI; VETTORE, 2010). Segundo Muchacho (2009), objetos
digitalizados possibilitam novas formas de ver e interpretar acervos, auxiliando também em
pesquisas, na comunicação e na divulgação.
Devido ao custo de projetos de digitalização 3D, o objevo deste argo foi vericar as
possibilidades de ulização de ferramentas de digitalização 3D faça-você-mesmo2 para ns de
preservação do patrimônio cultural em museus. Essas ferramentas, além de reduzir o custo de
implementação e manutenção, tendem a ser de fácil aprendizado, e podem ser ulizadas den-
tro da reserva técnica do museu, adaptando-se às necessidades, ao po de acervo e ao espaço
sico, e podem ser executadas pelo corpo técnico que detém o conhecimento das fragilidades
caracteríscas de cada peça. Desse modo, acredita-se que essas ferramentas podem favorecer
a documentação do patrimônio, possibilitando a reprodução do acervo em meio virtual e a
conservação das coleções, evitando também o deslocamento para laboratórios especializados
e eventuais acidentes.
Para ns desta pesquisa, foram digitalizados três objetos do Museu Júlio de Caslhos,
em Porto Alegre, RS, com dois sistemas de digitalização 3D faça-você-mesmo: um baseado em
triangulação a laser, e outro, em fotogrametria. Objevou-se vericar se essas técnicas atendem
às demandas de preservação do patrimônio cultural em museus.
1.1 Digitalização 3D
Digitalização 3D é o nome dado a um conjunto de técnicas pelas quais é possível capturar
a forma geométrica de um objeto sico, de modo a reproduzi-la digitalmente. Durante o pro-
cesso, coordenadas (x, y z) de pontos sobre a supercie do objeto são medidas para se obter,
geralmente, uma nuvem de pontos que descreve sua forma tridimensional. Além da forma, ainda
é possível capturar outras caracteríscas do objeto como a cor aparente e o comportamento
de reetância3, que podem ser projetadas sobre a geometria obda (BERNARDINI; RUSHMEIER,
2002; EBRAHIM, 2011).
2 Acrônimo do inglês DIY (do-it-yourself), relavo a atude anconsumista na qual o indivíduo, em vez de pagar por
um produto, busca alternavas de produzi-lo por conta própria (LEMOS, 2004).
3 Relação entre o uxo de radiação que incide numa supercie e o que é reedo (REFLETÂNCIA, s.d.).

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De acordo com Pavlidis et al. (2007), a digitalização 3D é um processo composto por três
fases principais: (a) preparação – decisões como a escolha da técnica e metodologia a ser ado-
tada, o local da digitalização, planejamento de segurança; (b) aquisição digital – quando ocorre
a captura de dados da supercie do objeto através de varreduras; (c) processamento de dados
– modelagem do objeto através de processos como unicação de varreduras, processamento
de dados geométricos e processamento de dados de cor.
A escolha da técnica depende da nalidade do modelo digitalizado, do orçamento dispo-
nível, do tamanho, forma, nível de detalhe e matérias-primas do objeto (PAVLIDIS et al., 2007).
Entre as técnicas de digitalização 3D faça-você-mesmo, destacam-se ferramentas para digitali-
zação por triangulação a laser e fotogrametria. Estas apresentam uma variedade de sowares e
modelos de hardware disponibilizados gratuitamente ou a baixo custo (REPRAP, 2016). As duas
técnicas estão entre as indicadas por Pavlidis et al. (2007) para o uso na digitalização 3D de
objetos de patrimônio cultural.
1.1.1 Digitalização 3D por triangulação a laser
O procedimento de digitalização 3D por triangulação a laser consiste em um sistema
com um emissor laser e um detector ópco (geralmente uma câmera digital). O emissor laser
projeta uma linha na supercie do objeto e o detector registra a variação dessa linha durante
a varredura. A parr dessa variação, o soware calcula as coordenadas de pontos por meio de
triangulação, ou seja, do triângulo formado entre emissor, detector e objeto. Para a reconstru-
ção completa do objeto tridimensional, dependendo da complexidade, podem ser necessárias
múlplas varreduras (BERNARDINI; RUSHMEIER, 2002; PAVLIDIS et al., 2007; EBRAHIM, 2011;
WEINMANN; KLEIN, 2015).
Pavlidis et al. (2007) apontam como vantagem da digitalização a laser a sua alta precisão
geométrica. Alguns sistemas a laser, no entanto, não extraem informações de cor, e não apre-
sentam resultados aceitáveis para determinadas supercies materiais, como as com elevado
grau de reetância especular ou transmitância4. Sistemas capaz de lidar com uma maior gama
de supercies materiais apresentam custos mais elevados.
1.1.2 Fotogrametria
Na digitalização por fotogrametria, a captura de dados geométricos é realizada a parr de
uma sequência de imagens fotográcas, obdas de diferentes pontos de vista. Durante o pro-
cessamento, o soware realiza o alinhamento tridimensional das imagens capturadas com base
na detecção de sobreposições e pontos equivalentes, determinando, dessa maneira, a posição
e orientação da câmera relava ao objeto fotografado. A parr dessa orientação é realizada a
triangulação de diversos pontos detectados, restuindo assim a geometria tridimensional do
objeto, em forma de nuvem de pontos ou malha tridimensional (TOMMASELLI et al., 1999;
SCHENK, 2005; YASTIKLI, 2007).
Salienta-se que a conguração correta da câmera, com respeito às caracteríscas do
objeto (tamanho, detalhes, cores), é de extrema importância. Conforme Dantas et al. (2016), o
resultado a ser obdo com essa técnica depende da qualidade das imagens adquiridas. Percoco,
4 Razão entre a quandade de luz que atravessa um material e a que sobre ele incide (BRASIL, 2006).

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Lavecchia e Salmerón (2015) reiteram a importância do foco e que, para objetos pequenos, é
necessária uma lente macro.
Como vantagem, Pavlidis et al. (2007) armam que a fotogrametria pode ser ulizada até
em objetos complexos com alto nível de detalhamento na supercie. Todavia é necessário um
ambiente com iluminação controlada para aquisição das fotograas.
2 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
Para vericar se a digitalização 3D faça-você-mesmo pode ser ulizada para ns de preser-
vação do patrimônio cultural em museus, ensaiou-se o uso da digitalização 3D por triangulação a
laser e por fotogrametria dentro da reserva técnica do Museu Júlio de Caslhos, Porto Alegre, RS.
Devido à natureza experimental dos métodos faça-você-mesmo empregados, foram to-
madas como referência as normas de conservação prevenva sobre a incidência luminosa para
a seleção das peças a serem digitalizadas. Essas normas estabelecem um limite de iluminância
e radiação UV do ambiente no qual as peças permanecem para conservação, de acordo com
os materiais que as compõem (SOUZA; FRONER, 2008). Desse modo, foram selecionadas três
peças de pequeno porte para os experimentos, sendo duas cerâmicas e uma metálica que não
apresentam sensibilidade à luz segundo as normas (gura 1). Essas peças foram pré-selecionadas
através do sistema de documentação Donato5, do museu.
Figura 1 – Peças selecionadas
a) Zoólito pré-histórico b) Cachimbo antropomórco c) Medalha comemorava
Fonte: Elaborada pelos autores.
a) Zoólito pré-histórico (1 DC.), encontrado na cidade de Osório-RS, em pedra polida
(170x95x72mm).
b) Cachimbo antropomorfo, origem e datas desconhecidas, em cerâmica (45x41x33mm).
c) Medalha comemorava do centenário Farroupilha, 1935, cunhada em metal (65x65x3mm).
Para observar se as técnicas de digitalização 3D faça-você-mesmo selecionadas podem
ser ulizadas para ns de preservação do patrimônio cultural, foram ulizadas como base os
critérios estabelecidos por Pavlidis et al. (2007): custo, material do objeto, tamanho do objeto,
portabilidade, precisão do sistema, aquisição de textura, produvidade e habilidade do usuário.
5 O Sistema Donato/SIMBA foi desenvolvido para gerenciar informações do acervo do Museu Nacional de Belas
Artes e foi liberado para diversos museus brasileiros.

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Ao nal, reproduziram-se os modelos numa impressora 3D Cliever CL1, com tecnologia de
fusão e deposição de material6 (FDM), vericando a possibilidade de reprodução.
2.1 Estrutura para digitalização 3D por triangulação a laser
Dentre os sowares de digitalização por triangulação a laser faça-você-mesmo (REPRAP,
2016), o David Laserscanner 3D apresenta versões de avaliação e comercial. O modo de avaliação
é gratuito, nele é possível realizar todo o processo de digitalização, no entanto não é possível
salvar o projeto, e a exportação dos modelos é limitada à baixa resolução. Ele pode funcionar
de forma automazada, porém a conguração que requer menor invesmento é a de varredura
manual, enquanto a supercie é capturada por uma webcam e idencada pelo algoritmo de
triangulação (SILVA, 2011), como pode ser visualizado na gura 2.
Figura 2 – Montagem da técnica
a) laser; b) painéis; c) marcas de calibragem; d) webcam; e) tripé
Fonte: Elaborada pelos autores.
O ambiente foi preparado com a ulização do programa David Laserscanner 3D, conforme
a gura 2. Foram ulizados (a) um laser de mão, (b) dois painéis de MDF perpendiculares, (c)
marcas de calibração disponibilizadas pelo soware, (d) webcam, (e) tripé e um computador
para receber a gravação da câmera. Os modelos dos equipamentos ulizados foram: webcam
Logitech® C920 HD (1920 x 1080 pixels, widescreen 16:9 e 30 quadros por segundo); nivelador
laser Skill® 500 (laser linear7 vermelho, comprimento de onda 650 nm, 100 lux).
O David 3D precisa ser calibrado antes da realização da varredura. As marcas de calibração
devem compor uma área maior que o objeto que será digitalizado. A webcam precisa enqua-
drar essas marcas deixando uma pequena moldura. Durante a calibragem, a luz ambiente deve
permanecer acesa para melhor idencação das marcas de calibração.
Para iniciar a digitalização, recomenda-se a redução da luz ambiente, de modo a aumentar
o contraste do feixe do laser. A exposição da câmera também deve ser ajustada com o mesmo
propósito. O objeto deve ser colocado dentro da área triangular formada pelos dois painéis e o
6 Fabricação adiva através de extrusão termoplásca camada-a-camada (BOSCHETTO; BOTTINI; VENIALI, 2016).
7 Laser cuja reexão tem forma de linha.

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m da marca de calibração. O laser deve incidir igualmente sobre os painéis para ser reconhecido
pelo soware. Conforme o laser incide no objeto, o David 3D realiza o registro dos pontos da
supercie e apresenta o modelo 3D sendo gerado.
Para gerar o modelo 3D, é preciso realizar varreduras em diferentes posições do objeto.
Em seguida, o soware alinha a nuvem de pontos das diferentes varreduras, oferecendo a pos-
sibilidade de ajuste manual, e salvamento do projeto para a conclusão posterior e melhorias.
2.2 Estrutura para digitalização por fotogrametria
Para o experimento da fotogrametria com o uso do programa 123D Catch, o ambiente foi
preparado de acordo com a Figura 3. Foi ulizada (a) uma câmera Sony A6000 (resolução máxima
de 6000 x 4000 pixels) com (b) ltro polarizador circular, (c) tripé de mesa, (d) um miniestúdio
com fundo innito faça-você-mesmo de 400 x 600 mm, (e) difusores de luz, (f) duas luminárias
de mesa com lâmpadas uorescentes brancas de 15 W, 80 lux (somadas antes de passar pelo
difusor) e (g) base circular com marcadores para auxiliar no alinhamento do soware e também
no giro dos objetos.
Durante a captura de imagens, é realizada uma sequência de aquisição com variação
angular constante, até completar 360º em torno do objeto. Dependendo da complexidade do
objeto, pode ser necessário realizar diversas sequências em posições diferentes, até obter uma
cobertura completa de sua supercie.
Em seguida, as imagens são processadas em nuvem com o uso do soware 123D Catch,
em um computador com acesso à internet, onde são converdas em modelos 3D. Por m, é
necessário o download e um pós-processamento com o uso de soware de modelagem para a
conclusão do objeto digitalizado. O soware 123D Catch está dentre os programas que dão suporte
à técnica de fotogrametria faça-você-mesmo (REPRAP, 2016) e destaca-se por ter licença gratuita.
Figura 3 – Montagem da técnica
a) câmera fotográca; b) ltro polarizador; c) tripé; d) estúdio; e) difusores; f) luminárias;
g) base.
Fonte: Elaborada pelos autores.

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3 RESULTADOS
Ambas as técnicas atenderam aos critérios de Pavlidis et al. (2007) ao considerar uma
perspecva que necessite de menor precisão geométrica8.
3.1 Digitalização com a ulização do David laserscanner 3D
Para a realização da digitalização a laser, realizaram-se quatro tentavas para obter mode-
los representavos. Na primeira tentava de uso do laser, foram realizadas dez varreduras em
diferentes posições, todas geraram arquivos com pouco volume de informação. Foi vericado
que as marcas de calibragem, 515 x 325 mm, estavam grandes para o zoólito; desse modo, a
webcam precisou car mais distante reduzindo a resolução da captura.
Na segunda tentava, foram ulizadas novas marcas de calibragem com 270 x 170 mm.
Nenhuma varredura pôde ser concluída, pois, ao reduzir as marcas de calibragem e aproximar
a câmera, foi reduzida também a distância focal e, consequentemente, a profundidade de cam-
po. Assim, o Zoólito não cou dentro de uma área de foco suciente para captar informações
(gura 4a).
Para a terceira tentava, foi ulizada a mesma base de calibragem do ensaio anterior, porém
foi realizada com o cachimbo, um objeto menor (gura 4b). O soware realizou a leitura completa.
Foram geradas 14 varreduras possibilitando alinhamento e fusão do modelo no próprio soware.
A quarta tentava foi realizada com a medalha e o mesmo calibrador (gura 4c). Foram
realizadas três varreduras e todas as três apresentaram uma quandade grande de falhas na
supercie, mesmo ulizando um pó revelador branco para deixar a supercie do metal mais
opaca. Ao nal dos testes, vericou-se que a calibração havia perdido precisão devido a uma
instabilidade nos painéis.
O soware David laserscanner 3D realiza a varredura, monta a nuvem de pontos e capta as
cores reduzindo o processamento em outro soware. Porém, na versão de avaliação, a resolução
nal é reduzida, e a textura não é salva. O tempo total do processo foi de aproximadamente 16
horas.
8 Exemplo: exige-se alta precisão geométrica em projetos nos quais uma mínima variação no formato do objeto
resultaria no mal funcionamento de um maquinário.

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Figura 4 – Objetos digitalizados e impressos
Zoólito, Cachimbo e medalha: (a, b, c) Processamento no David Laserscanner; (d, e, f) Processamento
no 123D Catch; (g, h, i) Tratamento dos modelos fotogramétricos no Meshlab; (j, k, l) Visualização
dos modelos fotogramétricos no 3D Builder; (m, n, o) Modelos fotogramétricos impressos em 3D.
Fonte: Elaborada pelos autores.

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3.2 Fotogrametria com a ulização do 123D Catch
Foram capturadas sequências de 24 fotos (a cada 15°) para cada posição dos objetos. Para
o zoólito e o cachimbo, foram realizadas três posições diferentes para cada um. Para a medalha,
apenas duas posições foram necessárias, frente e verso.
Após a captura das fotos, realizada durante uma tarde, o programa 123D Catch idencou
automacamente as informações da supercie da medalha e em dois dos ângulos do zoólito
(Figura 4d). Já para o cachimbo, foi necessário o realinhamento manual das três posições cap-
turadas (gura 4e). O tempo do processo cou em torno de doze horas. Ainda durante o pro-
cessamento, o brilho do metal dicultou a leitura da medalha. O problema foi resolvido com o
uso de um ltro polarizador circular (gura 4f).
Durante o pós-processamento, realizado numa tarde, o soware livre Meshlab foi ulizado
para alinhar as malhas geradas, fazer pequenos reparos e gerar os objetos digitalizados incluindo
suas cores (gura 4g, 4h e 4i). Os objetos 3D digitalizados (guras 4j, 4k, 4l) foram impressos em
plásco poliácido lácco (PLA), e o resultado pode ser visto nas guras 4m, 4n e 4o.
Foi observado que o 123D Catch reduziu a resolução das imagens para 2120 x 1413 pixels,
uma redução de até 60 % em relação às imagens capturadas, fato que inuencia o resultado nal
para objetos com alto nível de detalhamento.
4 DISCUSSÃO
Ao se tratar de técnicas de digitalização 3D faça-você-mesmo, espera-se o baixo custo. O
custo inicial de implementação de um projeto com qualquer uma das duas técnicas testadas neste
trabalho, (contabilizando equipamento fotográco ou licença de soware) varia de R$2.000,00 até
R$3.500,00. Porém, tendo em vista o avanço tecnológico que vem tornando acessíveis câmeras
digitais de alto desempenho, há museus que já têm o equipamento fotográco9 para o uso na
documentação bidimensional, o que resulta numa redução de custos para implementação da
fotogrametria.
As técnicas testadas apresentaram uma diferença no tempo de digitalização. Das três etapas
processuais da fotogrametria - captura das imagens, processamento, e pós-processamento do
modelo obdo - na digitalização tridimensional a laser, no David 3D, o processamento acontece
simultaneamente à captura, sem uso de conexão com a internet. Desse modo, o processo de
digitalização a laser testado se mostrou mais rápido do que a fotogrametria.
Outro ponto, que também inuencia o tempo de digitalização, é a habilidade necessária
para ulizar a técnica. Seria leviano armar, com base apenas no experimento realizado, qual
técnica requer maior habilidade de quem a executa. Entretanto, considerando a sociedade con-
temporânea, na qual a fotograa é amplamente disseminada (NOTE, 2011), existem uma trans-
ferência de aprendizagem10 (ELLIS, 1965) para a fotogrametria, o que acaba por reduzir a curva
de aprendizagem11 nessa técnica 3D (LEARNING CURVE, s.d.). A digitalização a laser, por outro
9 Exemplo: o Museu Júlio de Caslhos tem uma câmera Sony A3000 que tem caracteríscas adequadas para a
fotogrametria.
10 Conhecimento proveniente de experiências anteriores do usuário que pode ser ulizado para auxiliá-lo num
diferente contexto (ELLIS, 1965).
11 Uma curva de aprendizado é um gráco que representa a aprendizagem de uma habilidade contra o tempo
necessário para aprendê-la (LEARNING CURVE, s.d.).

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lado, demanda uma curva aprendizagem maior, apresentando maior diculdade ao aprendiz.
Nestse sendo, inicialmente, a fotogrametria tende a se mostrar mais fácil e mais rápida para
obtenção de um modelo digital.
Ao se considerar que o usuário já tem conhecimento de ambas técnicas testadas, a presen-
ça de uma etapa a mais no processo pode reer no tempo de digitalização. Em contraparda,
dentro das etapas da fotogrametria, as imagens adquiridas no processo, paralelamente, cons-
tuem uma extensa documentação 2D do patrimônio digitalizado. Além do mais, uma vez que o
processamento é uma etapa separada, pode-se realizá-lo conforme viabilidade ou necessidade.
Foi vericado, também, que o tamanho dos objetos experimentados favoreceu a fotogra-
metria, pois a câmera fotográca ulizada possui conguração para capturar imagens macro
fornecendo dados com a nidez necessária. Assim, sabendo-se as dimensões do objeto de ante-
mão, é possível fazer uma conguração com lentes adequadas. No caso da digitalização 3D por
triangulação a laser, quanto menor o objeto, menor devem ser as marcas de calibração, e mais
próximo deve ser posicionada a webcam. Além de a webcam ulizada não ter função macro, a
profundidade de campo é reduzida, diminuindo também a amplitude do foco. Tais restrições resul-
tam no aumento da diculdade em calibrar e do número de varreduras da supercie necessárias.
Em relação ao resultado nal, para ambas as técnicas, a qualidade da reconstrução 3D variou
entre um objeto e outro. Na fotogrametria, o cachimbo necessitou de alinhamento manual que
poderia ter sido evitado na captura de posições em ângulos diferentes. Na digitalização a laser,
a instabilidade dos painéis prejudicou a aquisição. Atribuíram-se essas variações à inuência de
quatro fatores: especicidades da técnica, experiência humana, caracteríscas materiais e forma
dos objetos. Desse modo, vericou-se a necessidade de um novo experimento que compare o
nível de inuência desses fatores entre as técnicas faça-você-mesmo com as de uso prossional.
A respeito da radiação luminosa, adotada como critério de exclusão de materiais nesse
experimento, ambas as técnicas ultrapassam até 100% a iluminação máxima aconselhada para
objetos com sensibilidade à luz. Em contraparda, foi vericado que as regras de conservação
prevenva são relacionadas ao ambiente de armazenagem da peça e, sendo assim, a incidência
e intensidade luminosa a longo prazo. Nesse sendo, vale a pena considerar a importância da
obtenção do objeto 3D digitalizado tendo em vista o curto tempo de exposição luminosa, pois
são necessários alguns minutos durante a captura de dados, seja na fotogrametria ou na digi-
talização a laser.
Observa-se, ainda, que o soware de processamento fotogramétrico ulizados nos en-
saios, Autodesk 123D Catch, foi desconnuado pela desenvolvedora em abril de 2017. Funções
semelhantes, além de ferramentas de processamento adicionais, podem ser encontradas no
soware Autodesk Recap, disponível em versão gratuita ou comercial.
5 CONCLUSÃO
Tanto a fotogrametria quanto a digitalização 3D por triangulação a laser faça-você-mesmo
mostraram ter condições de implementação para o uso na preservação do patrimônio cultural.
Porém ambas apresentaram, durante o experimento, aspectos que precisam ser melhorados.
A digitalização 3D por triangulação a laser faça-você mesmo mostrou, como desvantagem,
o processo de calibração (fator de especicidades da técnica e experiência humana). Os painéis
precisam de um material que promova estabilidade e resistência no decorrer dos usos para a

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445Ferramentas de digitalização 3D faça-você-mesmo na preservação do patrimônio cultural
obtenção de uma calibragem de boa qualidade a longo prazo. Outra desvantagem é relaciona-
da à preocupação dos prossionais em relação à conservação devido ao laser ser comumente
associado a ferramentas invasivas (fator de experiência humana). Sua vantagem está no tempo
de digitalização reduzido, mas apenas se executada por um usuário experiente.
A fotogrametria faça-você-mesmo mostrou, como ponto negavo, a conguração para a
captura das imagens inuenciável pela perícia do usuário (fator de experiência humana). Sua
principal vantagem está na necessidade de uma menor curva de aprendizagem e no comparlha-
mento de tarefas com a documentação 2D facilitando seu uso por prossionais não especialistas
na técnica.
Em paralelo, requisitos do 123D Catch e do David Laserscanner 3D que reduzem a resolução
do modelo digitalizado sugerem a necessidade de testar outros sowares (fator de especici-
dades da técnica).
Ambas as técnicas testadas têm diculdades para digitalizar objetos de materiais com alta
reetância ou transparentes (fator caracteríscas materiais do objeto). No estado atual da arte,
as possíveis soluções para contornar esse problema implicam aumento de custo e de especia-
lização do usuário.
Após observar os fatores apontados, a fotogrametria mostrou-se a melhor alternava
para a implementação da digitalização 3D faça-você-mesmo em museus. Após os técnicos do
museu se habituarem com a técnica, uma avaliação do acervo deve ser feita, e a conguração
para fotogrametria pode ser aprimorada. Esse aprimoramento pode envolver a incorporação de
câmeras e fontes luminosas adicionais, assim como plataformas giratórias motorizadas e outros
recursos para a automação do processo.
O uso da digitalização 3D faça-você-mesmo nos museus apresentou-se como oportuni-
dade para a implementação da preservação digital do patrimônio cultural de forma acessível.
Isso possibilita ao técnico da instuição se apropriar dos conhecimentos dos métodos e criar
um ambiente propício para desenvolver uma aplicação tendo em vista a inovação tecnológica
dos processos museológicos. O objeto preservado digitalmente favorece também a educação
patrimonial e mesmo a difusão cultural, possibilitando novas formas de acesso ao conhecimento
sem barreiras sicas, geográcas, ou de tempo em meio digital. Assim, propicia-se ao público
uma nova visão do acervo, e ao museu, um acervo mais reconhecido.
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Sobre autores:
Yvana Oliveira Alencastro: Mestra em Design e Tecnologia no Programa de pós-graduação em
Design da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). MBA em Markeng realizado na
Universidade de Pernambuco (UPE). Especialista em Design de Interação para artefatos digitais
realizado no Centro de Estudos e Sistemas Avançados do Recife (CESAR). Graduada em Design
pela Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). Designer do Serviço Nacional de Aprendizagem
Industrial – Instuto SENAI de Iovação para Tecnologias da Informação e Comunicação. Membro
do grupo de pesquisa Núcleo de Desenvolvimento de Produtos (NDP). E-mail: yvana.alencastro@
gmail.com, Orcid: hp://orcid.org/0000-0002-0984-2920
Paulo Victor de Farias Dantas: Mestre em Design e Tecnologia no Programa de pós-graduação
em Design da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), vinculado ao Laboratório de
Design e Seleção de Materiais (LdSM), desenvolvendo pesquisas nas linhas de “Digitalização
Tridimensional” e “Design e Patrimônio Cultural”, e colabora com o Laboratório de Pesquisas em
Fotogrametria (LAFOTO-UFRGS). Graduado em Escultura pela Escola de Belas Artes da Universidade
Federal do Rio de Janeiro (EBA/UFRJ). Graduado no curso tecnológico Design Gráco: Ilustração
e Animação Digital, na Universidade Veiga de Almeida (UVA). E-mail: victor.dantas@ufrgs.br,
Orcid: hp://orcid.org/0000-0002-0231-2599
Fábio Pinto da Silva: Doutor e mestre em Engenharia, com ênfase em Ciência e Tecnologia de
Materiais, pelo PPGE3M da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Graduado em
Engenharia Mecânica pela UFRGS. Professor adjunto no Departamento de Design e Expressão
Gráca (DEG/FA/UFRGS) e professor permanente no Programa de Pós-Graduação em Design,
com ênfase em Design & Tecnologia (PGDESIGN/UFRGS). Consultor do CNPq, CAPES e FAPERGS.
Coordenador do Centro Mulusuário de Protopagem Rápida (CMPR), do Parque Cienco e
Tecnológico da UFRGS (ZENIT/UFRGS). Membro do comitê gestor do Laboratório de Inovação
e Fabricação Digital da Escola de Engenharia (LIFEE/UFRGS). Integrante do Comitê Local de
Iniciação Tecnológica, da Secretaria de Desenvolvimento Tecnológico (SEDETEC/UFRGS).

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Fábio Pinto da Silva; Jocelise Jacques de Jacques
Pesquisador no Laboratório de Design e Seleção de Materiais (LDSM/UFRGS). E-mail: E-mail:
fabio.silva@ufrgs.br, Orcid: hp://orcid.org/0000-0001-9349-5601
Jocelise Jacques de Jacques: Doutora em Engenharia de Produção pela Universidade Federal
do Rio Grande do Sul (UFRGS), tendo desenvolvido parte de sua pesquisa na Universidade da
Califórnia – Berkeley. Mestre em Engenharia Civil e graduação em Arquitetura e Urbanismo pela
UFRGS. Professora adjunta da UFRGS, na Faculdade de Arquitetura, Departamento de Design e
Expressão Gráca. Parcipa da Comissão de Graduação em Design de Produto. Professora cola-
boradora do Programa de Pós-Graduação em Design (UFRGS). E-mail: jocelise.jacques@ufrgs.br,
Orcid: hp://orcid.org/0000-0003-2109-0677