Shedding light on pre-Columbian crania collections through state-of-the-art 3D scanning techniques

Abstract

[EN] During the 19th and 20th centuries, numerous museums, scientific societies, and royal academies were founded in Europe and America. In this scenario, the Anthropological Museum Montané was founded in Havana, Cuba. Its collection has grown over the years, thanks to researchers, antiquarians, and amateurs. Since its foundation, the Museum Montané has become an essential institution for anthropological and archaeological research in the region. Nowadays, the Museum Montané, like other museums in developing countries, faces a challenge in the introduction of state-of-the-art technologies to digitizing exhibits and the creation of innovative projects to attract visitors. The current possibilities of virtualization of cultural heritage using digital technologies have a favorable impact on the preservation, access, and management of museum collections. The use of three-dimensional (3D) models fosters engagement with visitors, stimulates new forms of learning, and revalorizes the exhibits. In the current study, we use a hand-held structured light scanner to create 3D reality-based models of pre-Columbian crania from the Caribbean and South American collection of the Anthropological Museum Montané. The resulting 3D models were used for producing 3D printing replicas and animated videos. The 3D resources derived will encourage new knowledge through research, and provide broader access to these pre-Columbian crania collection through learning and outreach activities. The significance of digitizing these specimens goes beyond the creation of 3D models. It means protecting these fragile and valuable collections for future generations. The methodology and results reported here can be used in other museums with similar collections to digitally document, study, protect, and disseminate the archaeological heritage. Going forward, we seek to continue exploring the application of novel methods and digital techniques to the study of the pre-Columbian crania collections in Latin American and the Caribbean area.Highlights:A hand-held structured light scanner was used to acquire 3D reality-based models of pre-Columbian crania. The 3D models resulting were used for 3D printing replicas and 3D animations.This study provides unprecedented 3D reconstructions of pre-Columbian crania in the Caribbean area, and new 3D reconstructions of artificially deformed crania from South America.The 3D resources created will encourage new knowledge through research, and provide broader access to these pre-Columbian crania collection through learning and outreach activities.

[ES] Durante los siglos XIX y XX numerosos museos, sociedades científicas y academias reales fueron fundados en Europa y América. En este escenario, el Museo Antropológico Montané fue fundado en La Habana, Cuba. Su colección ha crecido con los años, gracias a investigadores, anticuarios y aficionados. Desde su fundación, el Museo Montané se ha convertido en una institución esencial para la investigación antropológica y arqueológica de la región. Actualmente, el Museo Montané, como otros museos de países en desarrollo, se enfrenta a un reto en la introducción de tecnologías avanzadas para digitalizar las colecciones y la creación de proyectos innovadores para atraer visitantes. Las posibilidades actuales de virtualización del patrimonio cultural mediante tecnologías digitales repercuten favorablemente en la conservación, el acceso y gestión de las colecciones de los museos. El uso de modelos tridimensionales (3D) fomenta el compromiso con los visitantes, estimula nuevas formas de aprendizaje y revaloriza las exposiciones. En este estudio, utilizamos un escáner de luz estructurada portátil para crear modelos 3D, basados en la realidad, de cráneos precolombinos de la colección del Caribe y Sudamérica del Museo Montané. Los modelos 3D resultantes se utilizaron para producir réplicas impresas en 3D y vídeos animados. Los recursos 3D derivados fomentarán nuevos conocimientos mediante la investigación y proporcionarán un acceso más amplio a estas colecciones de cráneos precolombinos mediante actividades de aprendizaje y divulgación. La importancia de la digitalización de estos especímenes va más allá de la creación de modelos 3D. Significa proteger estas frágiles y valiosas colecciones para futuras generaciones. La metodología y los resultados reportados pueden ser utilizados en otros museos con colecciones similares para documentar, estudiar, proteger y difundir digitalmente el patrimonio arqueológico. En el futuro, continuaremos explorando la aplicación de métodos y técnicas digitales para el estudio de colecciones de cráneos precolombinos en América Latina y el Caribe.