Universitat Oberta de Catalunya

El templo de Karnak – 4000 años de eternidad

El pasado sábado 16 de octubre realicé una conferencia en el Museu Egipci de Barcelona ante 80 personas sobre el proceso de modelado en 3D del templo de Karnak.

Todo empezó como un proyecto de práctica personal de los conceptos adquiridos a lo largo de las asignaturas del GMMD que tocaban el programa 3DS-MAX. Mi pasión por la cultura del Antiguo Egipto hizo el resto.

Pero Karnak -el más grande de todos los templos egipcios de la antigüedad, y el recinto de culto más grande del mundo de la actualidad- es un monumento demasiado complejo como para hacerle justicia quedándome sólo en eso, y en poco tiempo el proyecto se me escapó de las manos. Pronto descubrí que me hacía falta información bibliográfica decente. El paso obvio fue contactar con el Museu Egipci de Barcelona, cuya biblioteca me proporcionó más, mucha más, información de la que esperaba en un principio.

En poco menos de tres años llevé a cabo un proceso creativo real que produjo que investigara en el campo de la arqueología, la historia, la arquitectura, la animación, el modelado tridimensional, la texturización y la iluminación de escenas virtuales.

Todo el proceso de creación del templo de Karnak en particular y de un complejo arqueológico en general podría descomponerse, básicamente, en los siguientes pasos:

  1. Busqueda de información bibliográfica lo más precisa posible. En el caso de que esto no sea posible, buscar construcciones parecidas para extrapolar.
  2. Unificación de los datos encontrados para simplificarlos al nivel de detalle deseado, y, sobretodo, evitar errores de concepto a la hora de hacer el modelo.
  3. Modelado tridimensional de las zonas aislables del monumento a partir de los datos encontrados.
  4. Modelado tridimensional de las zonas no aislables del monumento a partir de los datos encontrados.
  5. Iluminación y texturización de la escena.
  6. Animación de los elementos fisicos.
  7. Animación del recorrido de cámara.
  8. Render final.

Los planos -procedentes de las fuentes más diversas-, las reconstrucciones, las fotografías, los vídeos y los documentales tuvieron que ser unificados a partir de deducciones lógicas basadas en los conocimientos de arte egipcio que se tienen actualmente (premisas como que los antiguos egipcios no podían sostener entre columnas bloques de piedra mayores de 7 metros, por ejemplo, fueron de gran utilidad).

Asimismo, conocer los métodos constructivos reales ayuda a completar vacíos en los planos. Por supuesto, un monumento que, por desgracia, está tan destrozado por la Historia, tiene muchas lagunas arqueológicas, y eso significa que la imaginación y la deducción juegan un papel muy importante. Actualmente, no hay nadie que conozca una reconstrucción verdadera al 100% de Karnak.

Por ese motivo, el hecho de unificar los datos obtenidos fue de una importancia vital para llevar el proyecto a buen puerto. Siempre es mucho más fácil retocar un plano 2D que un modelo 3D. Pero, por el contrario, es mucho más fácil descubrir errores en un modelo 3D que en un plano 2D. Por lo tanto, los planos en ningún caso eran del todo definitivos. Más bien una guía lo suficientemente ajustada para poder modelar encima.

Muchas veces, en realidad, los planos bastaban en un esquema de distancias más o menos exactas, inclinaciones ajustadas y poca cosa más. Había incluso zonas en que el dibujo de planos era tan extremadamente complejo que era más fácil modelar única y exclusivamente a partir de un dibujo de planta y de comparaciones con los modelos 3D colindantes ya hechos.

Así pues, no hubo un proceso de creación de los planos demasiado estricto y firme. Lo que si fue importante fue el software de creación de esos planos: Macromedia FreeHand y Adobe Illustrator, ambos de dibujo vectorial. El motivo de esta elección frente a programas como el escaneado directo y la colocación de la imagen bitmap en el 3DS-MAX está claro: para hacer un modelo lo suficientemente ajustado de geometría se necesita hacer zooms potentes y constantes. Si la imagen de fondo con el plano es un bitmap el software necesita muchos recursos de memoria RAM, que debido a la complejidad extremadamente elevada del modelo 3D necesitaba para otras cosas.

Además, las líneas en bitmap muy ampliado no son exactas, pues el grueso se amplía también. En cambio, en formato vectorial, a zoom X1 o X500, las líneas siguen siendo líneas finas. Y, sobretodo, no ocupan memoria RAM extra. Por si fuese poco, el manejo de archivos vectoriales importados a MAX, en comparación con los bitmap, es infinitamente menos arduo, se puede congelar como el resto de la geometría, se puede editar su color en función de las necesidades del momento y lo más interesante: se puede aprovechar el dibujo bézier importado (en MAX es mucho más dificil dibujar splines) como partes para el modelo de, por ejemplo, las columnas mediante un modificador de Torno.

Al estudiar la estructura geométrica de los templos egipcios uno se da cuenta muy rápidamente de dos detalles importantes. El primero, que siempre (o casi siempre) siguen una estructura similar, y el segundo que son extremadamente simétricos alrededor del eje principal. Estas dos premisas facilitan mucho las cosas. No de cara al modelado, porque se tiene que modelar todo igualmente, pero sí a la hora de plantearse cómo resolver ciertas dudas.

En realidad, un templo egipcio “unitario” está formado por las siguientes partes obligatorias: pilón de entrada, patio porticado o columnado, sala hipóstila, santuario y salas colindantes. En el caso concreto de Karnak, esta estructura se repite hasta diez veces. Y, además, hay estructuras annexas al templo, como un lago sagrado, murallas, obeliscos, embarcaderos, esfinges y otros elementos varios. Afortunadamente, la geometría que reina en todo el arte egipcio (exceptuando las esculturas) es muy lineal y “simple” de modelar. No hay paredes curvas, ni formas circulares en exceso. Lo complejo es la estructura que se crea una vez se pone todo en conjunto.

Básicamente, el método de modelado utilizado para realizar el 90% de los elementos fue el clásico “malla editable”, con las infinitas posibilidades que ofrecen la extrusión y el biselado de caras, entre otros. El resto: operaciones booleanas para los pilonos y el modificador Torno para las columnas. Las esfinges (realizadas por Ivan Carrasco), fueron realizadas por modelado por splines y la aplicación de un modificador Sección transversal y Superficie a éstas, junto con modelado por solevado para las patas. Para el agua del lago sagrado y del muelle se usó una caja con un modificador Ruido. Entre otras cosas, la última versión de MAX (la 6) da la posibilidad de crear escaleras de modo dinámico y fácilmente. Así pues, todas las escaleras del templo las realicé de este modo.

Si algo es de agradecer de las complejísimas estructuras del templo de Karnak es el hecho de que, en su mayor parte, se pueda dividir en templos o estructuras más pequeñas que se puede modelar por separado. Sólo una parte relativamente pequeña (pero la más compleja) debe modelarse en el documento conjunto por fuerza, pues no es aislable. Debido a la enorme cantidad de geometría que resulta de la unión de todos los elementos geométricos en un mismo documento final (más de 1.500.000 caras), es más que aconsejable no desperdiciar demasiado la geometría. Si un vértice no es necesario, más vale eliminarlo, pues no hará más que complicar las cosas.

Una vez finalizado el proceso de modelado se pasa al de texturización de los modelos. En este caso concreto opté por crear una estética de maqueta, no de templo real.

El motivo es simple: el templo está tan deteriorado que conseguir mapas de las decoraciones que había o hubiese podido haber sería absolutamente imposible, con lo que se tendría que repetir in extremis una secuencia de jeroglíficos o perder años buscando posibilidades más factibles. Por lo tanto, la textura principal del modelo era casi monocromática, ligeramente reflectante y de un tono parecido a la piedra de los templos egipcios. El suelo se texturizó del mismo modo, aunque en un tono más claro, para mantener una cierta coherencia gráfica.

Las únicas texturas que supusieron más trabajo fueron la de los estandartes (simplemente aplicando una opacidad a una textura monocromática del 60%), y sobretodo la del agua, personalizada totalmente. Este material era de tipo Raytrace para las opciones de reflexión y refracción de la luz. Además, se le aplicó un mapa de ruido para incrementar el realismo de las ondas de agua. Debido a que no se modeló ningún entorno geográfico (y, por consiguiente, el horizonte era plano), el color de fondo se buscó lo más parecido al del suelo, para crear el efecto de estar dentro de una esfera de ese color.La iluminación fue básicamente una luz tipo Daylight con parámetros de sombra de Area, para mayor realismo y simplicidad de la configuración de las luces. Además, se añadió una luz tipo Omni para terminar de rellenar la escena. Se usó iluminación avanzada tipo Raytrace.

Por último, la animación. El render final debía estar sincronizado al máximo con una canción de fondo que llevase el ritmo del desplazamiento de la cámara. La canción escogida fue “Storms in Africa” de Enya, por su placidez y suavidad rítmica. A partir de allí se sincronizaron todos los giros, cambios de orientación y velocidad a la melodía lo máximo que se pudo.

Una animación de casi 2 minutos significó cinco días de ajustes del recorrido de cámara (creado a partir de una spline editable para la cámara y de un modificador de captura de movimiento con el ratón para su objetivo, para dar un realismo más elevado al movimento de la cámara). Se partió de la premisa de que debía permitir visualizar partes interiores y partes exteriores del templo, sin hacer ningún corte. Las vistas más espectaculares fueron, por supuesto, las de vista de pájaro del templo.

La única animación de objetos geométricos que hubo fue la de los estandartes. Éstos se crearon como planos de 4×4 segmentos, y se les aplicó una dinámica con el plug-in Reactor con efectos de gravedad y viento. La animación se creó sola y con un elevado nivel de realismo.

Los 2.338 fotogramas del render final fueron realizados en dos ordenadores Pentium IV con sendas targetas gráficas de 256MB, uno de ellos con 1,5 GB de RAM y el otro con 1 GB, a 15 frames por segundo, formato QuickTime sin compresión, 640×480 y sin motor de render. Tardó 9 días (con sus respectivas noches) en finalizar.
La postproducción fue realizada con Premiere Pro exportando a formato MPEG, 25 fotogramas por segundo y 640×480. Las animaciones de los créditos y los títulos fueron realizados combinando la potencia de los programas Swish y Flash. El vídeo resultante pesa 185 MB.

Con la colaboración del Museo Egipci de Barcelona. Fundació Arqueològica Clos e Ivan Carrasco Espigares.

Bibliografía relacionada:

GMMD

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KARNAK-ANTIGUO EGIPTO

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