Photogrammetric state of degradation assessment of decorative claddings: the plasterwork of the Maidens' Courtyard (The Royal Alcazar of Seville)

Abstract

[EN] Previous studies and documentation about the state of conservation of architectural or decorative elements are crucial for heritage managers, technicians and researchers to succeed in the maintenance and preservation of the heritage. In this sense, hand tracings, digital drawings, or photographs have traditionally been the methods for alteration and sample mapping. In spite of their effectiveness, these methods have some disadvantages, such as the need for more precision in terms of location, dimensions, quantification and types of alterations. By contrast, high-resolution three-dimensional (3D) models allow us to analyse decorative ancient plasterworks with great precision, offering considerable advantages over traditional tools for heritage documentation. To facilitate stakeholders work and enhance the quality of data collected, this work proposes the use of photogrammetry as a tool for the documentation of polychromed ancient plasterworks, taking the upper frieze of the access door to the Charles V ceiling room in the Royal Alcazar of Seville as a case of study. Thus, the work methodology applied has shown several advantages over previous methods. On the one hand, it was possible to obtain a 2D planimetry from the 3D model; this is an essential step for those responsible for heritage, especially in reports prior to restoration interventions. On the other hand, the 3D model created enables present alterations identification, the location of fissures and cracks in their three dimensions (opening, length and depth), deformations measurement and control, the quantification of mass or polychrome loss, and the detached elements digital reconstruction. In this way, highprecision digital results are quickly obtained and accessible to all the experts involved in the heritage conservation and maintenance plan. Highlights:

The photogrammetric survey demonstrates to be a potential tool in the preventive conservation of ancient plasterworks. The high-precision 3D model allows the study and quantification of alterations (e.g. fissures, deformations, and loss of mass or polychromies). The virtual model and the analysis performed with CloudCompare software provide fast, accurate and accessible results to experts in the field.

[ES] Los estudios previos y la toma de datos que documentan el estado de conservación de los elementos arquitectónicos o decorativos es esencial para los administradores, técnicos e investigadores en el proceso de mantenimiento y preservación del patrimonio. En este sentido, los calcos realizados a mano, dibujos digitales o fotografías han sido tradicionalmente los métodos empleados para la documentación de patologías y muestras. A pesar de su eficacia, dichos métodos presentan algunas desventajas como la falta de precisión en términos de localización, dimensionado, cuantificación y tipos de daños. Por el contrario, los modelos tridimensionales (3D) de alta resolución permiten analizar las yeserías históricas decorativas con una gran precisión, ofreciendo ventajas considerables respecto a los medios tradicionales de documentación del patrimonio. Con el objetivo de facilitar el trabajo a los expertos y mejorar la calidad de la documentación recopilada, este trabajo propone emplear la fotogrametría como herramienta en la documentación de revestimientos en yeso policromado, tomando como modelo de estudio el friso superior de la puerta de acceso al salón del techo de Carlos V en el Real Alcázar de Sevilla. Así, la metodología de trabajo aplicada ha demostrado tener varias ventajas respecto a métodos anteriores. En primer lugar, ha permitido obtener con facilidad una planimetría 2D a partir del modelo 3D; ésta es una herramienta fundamental para los responsables del patrimonio, especialmente, en los informes previos a las intervenciones de restauración. Por otra parte, el modelo 3D generado, permite indicar con precisión en el relieve, las coordenadas de los puntos donde se extraen micromuestras para el estudio de materiales presentes, localizar alteraciones presentes, medir y controlar fisuras, grietas y deformaciones en sus tres dimensiones (apertura, longitud y profundidad); además, se hace posible cuantificar la pérdida de masa o de policromías, así como reconstruir digitalmente volúmenes perdidos o lagunas de policromía. De este modo se obtienen de forma rápida resultados digitales de alta precisión y accesibles para todos los expertos implicados en el plan de conservación y mantenimiento del patrimonio.