A face from the pre-Columbian Caribbean: methodological pipeline for 3D facial approximation of an individual with intentional cranial modification

Abstract

[ES] Los métodos forenses de aproximación facial se emplean en la bioarqueología para reconstruir la apariencia de individuos del pasado. Este estudio presenta la primera aproximación facial tridimensional (3D) de un individuo precolombino del Caribe, específicamente de Cuba, con una modificación craneal intencional (MCI). El equipo de investigación diseñó un proceso basado en métodos verificados y documentó los pasos a seguir para producir la aproximación facial. Fue creado un modelo digital detallado de un cráneo precolombino mediante escáneres de luz estructurada de alta resolución. Se determinaron el perfil biológico y el tipo de MCI. El flujo de trabajo siguió métodos de aproximación estandarizados para predecir el grosor de tejidos blandos y los rasgos morfológicos faciales, y se consideraron, además, fotografías de poblaciones cubanas descendientes de nativos. El modelo final se esculpió y texturizó con software profesional de modelado 3D e ilustración digital para lograr una representación realista. Los resultados de la investigación sugieren que el cráneo corresponde a una mujer adulta con una MCI fronto-occipital. Los indicadores morfológicos permitieron reconstruir un rostro rectangular con pómulos prominentes, nariz ancha y barbilla sutilmente hendida. La ubicación de los ojos siguió los parámetros anatómicos; la proyección de los labios reflejó el prognatismo maxilar, lo que se tradujo en labios más gruesos. La posición de las orejas se ajustó a los estándares craneofaciales y los valores de pigmentación y color del cabello se basaron en estudios genéticos de poblaciones nativas americanas recientes. El modelo final se renderizó con iluminación controlada para lograr una apariencia similar a la de un retrato, equilibrando la fidelidad anatómica con el realismo visual. A pesar de las limitaciones metodológicas de las aproximaciones faciales, los resultados obtenidos amplían la comprensión de las identidades de los pueblos precolombinos del Caribe, de su historia humana y de la evolución cultural en las Américas. Este proyecto trasciende el propósito de dar un rostro a un individuo precolombino: abre una ventana para ampliar el valor de las colecciones bioarqueológicas de los museos tanto para el público en general como para quienes investigan en este campo. En última instancia, el objetivo es contribuir a los crecientes esfuerzos por descolonizar las narrativas de los museos, representando de manera ética un rostro de las antiguas poblaciones del Caribe.

[EN] Forensic facial approximation methods are implemented in bioarchaeology to visualise the appearances of individuals from the past. This study introduces the first three-dimensional (3D) facial approximation of a pre-Columbian individual from the Caribbean, and specifically from Cuba, with intentional cranial modification (ICM). The research team designed a pipeline based on verified methods and documented the steps followed to produce the facial approximation. A detailed digital model of a pre-Columbian skull was created using high-resolution structured-light scans. Biological profile and ICM type were determined. The workflow followed standardised approximation methods to predict soft-tissue thickness and morphological facial features, while photos of Native-descendant Cuban populations were additionally considered. The final model was sculpted and textured with professional 3D modelling and digital illustration software to achieve a realistic representation. Research results suggest that the skull corresponds to an adult female with fronto-occipital ICM. Morphological indicators informed the reconstruction of a rectangular face with prominent cheekbones, a broad nose, and a subtle cleft chin. Eye placement followed anatomical parameters, and lip projection reflected maxillary prognathism for thicker lips. Ear positioning adhered to craniofacial standards; pigmentation and hair colour values were based on genetic studies of modern-day Native American populations. The final model was rendered with controlled lighting to achieve a portrait-like appearance, balancing anatomical fidelity and visual realism. Despite the methodological limitations of facial approximations, the results obtained expand understanding of the identities of pre-Columbian people in the Caribbean, and of their human history and cultural evolution in the Americas. This project goes beyond giving a face to a pre-Columbian individual: it opens a window to expand the value of bioarchaeological museum collections for both the general public and researchers in this field. Ultimately, the objective is to contribute to the increasing efforts to decolonise museum narratives, ethically representing a face from Caribbean past populations.