Geometrical study of Middle Kingdom funerary complexes in Qubbet el-Hawa (Aswan, Egypt) based on 3D models

Abstract

[EN] This study describes the methodology developed and the main results obtained when analysing the geometrical behavior of three adjacent burial structures located in southern Egypt. The rock-cut tombs are composed of complex geometries such as halls, corridors, chambers and vertical shafts. Among other determining aspects, this complexity greatly conditioned the data acquisition and processing work. In this context, the main objective of this study was to develop a new methodology for obtaining geomatic products that support a complete geometrical analysis of the tombs. The researchers have used photogrammetric and laser scanning surveys to obtain accurate 3D models on a common reference system. The procedure used included obtaining several secondary products, such as several geometries (planes and cylinders) fitted from point clouds or plans and sections obtained from the 3D models. The geometric analysis has included several aspects: dimensions, proportions, orientations, wall flatness, inclinations, etc., and it is based on these products. The results obtained suggest and confirm several hypotheses about the constructive aspects of these hypogea based on a large amount of data, including the determination of a proportional canon used by the ancient Egyptians to plan and perform the excavation works of each funerary structure. The application of this methodology has demonstrated that this type of analysis is viable to unveil some important aspects of these structures and the constructive procedures carried out almost four millennia ago. Highlights:

A new methodology is presented to develop geometrical analysis of burial structures based on 3D models. The methodology has been applied to three contiguous burial structures (hypogea), allowing the researchers to analyse some constructive aspects such as dimensions, proportions, orientations, flatness and inclinations. Results have demonstrated the advanced skills achieved by ancient Egyptians in construction techniques.

[ES] Este estudio describe la metodología desarrollada y los principales resultados obtenidos al analizar el comportamiento geométrico de tres estructuras funerarias contiguas situadas en el sur de Egipto. Las tumbas excavadas en la roca están compuestas de estructuras complejas como salas, pasillos, cámaras y pozos. Entre otros aspectos, esta complejidad condicionaba en gran medida la adquisición de datos y el trabajo de procesado. En este contexto, el objetivo principal de este estudio fue desarrollar una nueva metodología para obtener productos geomáticos que facilitaran un análisis geométrico completo de las tumbas. Se han realizado diversos levantamientos fotogramétricos y de escaneado láser terrestre para obtener modelos 3D de precisión en un mismo sistema de referencia. El procedimiento utilizado incluyó la obtención de varios productos secundarios, como varias geometrías (planos y cilindros) ajustadas desde las nubes de puntos, o planos y secciones obtenidas de los modelos 3D. El análisis geométrico ha incluido distintos aspectos de la geometría: dimensiones, proporciones, orientaciones, planeidad de muros, inclinaciones, etc., y está basado en estos productos. Los resultados obtenidos sugieren y confirman ciertas hipótesis acerca de los aspectos constructivos de estos hipogeos basados en una gran cantidad de datos, incluyendo la determinación de un canon proporcional utilizado por los antiguos egipcios para planificar y ejecutar los trabajos de excavación de cada estructura funeraria. La aplicación de esta metodología ha demostrado que este tipo de análisis es viable para detectar algunos aspectos importantes de estas estructuras y de los procedimientos constructivos llevados a cabo hace casi cuatro milenios.