Academici van de Harvard Graduate School of Design gebruiken de compacte laserscanner van Leica Geosystems om inheemse grotstructuren voor de allereerste keer in kaart te brengen.
Bijna 1.000 jaar geleden vestigden de Pueblo-mensen zich in een gebied van New Mexico nabij de stromende oevers van de Rio Grande. Daar vonden ze zachte vulkanische tufsteen perfect voor het uithakken van huizen, opslagruimten en gemeenschappelijke ruimtes in grote dorpen die mijlenlang uitgestrekt waren. Deze uitgehouwen architectonische structuren, of "grotwoningen", waren koel in de zomer en verwarmd door het oostelijke licht in de winter - een soort natuurlijke, duurzame architectuur.
Die kenmerken wekten de interesse van Jialei Tang en Gracie Meek, twee afgestudeerde studenten aan de Harvard Graduate School of Design. Meek, vanwege haar specialisatie in landschapsarchitectuur, en Tang, vanwege haar focus op stedenbouw.
Een langdurige nieuwsgierigheid van mij is de relatie van dingen. Ik wilde de verschillende overwegingen ontleden die mensen of belanghebbenden hebben en de constructie van onze gebouwde omgeving om culturele en sociaaleconomische structuren af te leiden uit het resulterende esthetische, functionele en gebruik, legde Tang uit. "En stedenbouw is een synthese van alles omdat wat je bekijkt, is hoe dingen worden gebouwd, hoe dingen worden uitgevoerd, en dan ook hoe ze worden bewaard."
Maar om echt in te gaan op wat deze structuren uniek maakt, moesten ze digitale kopieën van de grotwoningen maken, die hun fotografie, tekeningen en andere studiematerialen zouden aanvullen. Daarvoor namen ze contact op met Leica Geosystems om hun handen te krijgen op de Leica BLK360.
Ik wist altijd dat er een project in Bandelier was, zei Meek. "Ik wilde het tekenen, scannen, modelleren."
Voor Tang was het laserscannen van de site ook onderdeel van het filosofische gesprek over behoud.
Met het Bandelier National Monument wilden we verkennen wat het vandaag waardevol maakt en waarom we middelen besteden om het in stand te houden, vertelde ze aan Leica Geosystems. "En vervolgens, waarom testen we nieuwe technologieën uit, zoals laserscannen, en hoe draagt dat bij aan grotere culturele conserveringsinspanningen en de toekomst ervan?"
Omdat iets virtueels, op een bepaalde manier, onsterfelijk is. Terwijl materialen afbreken, voegde ze eraan toe.
In de woestijn met de BLK360 - en de toeristen
Meek en Tang hebben hun project afgestemd met National Park Rangers die het park bewaken, maar ze kregen geen onbeperkte privétoegang tot de grotten. Ze zouden nog steeds te maken krijgen met de reguliere stroom toeristen die komen om deze inheemse artefacten te verkennen.
Er liepen veel mensen langs, dus onze scans omvatten rupsachtige figuren [van bewegingen van mensen], zei Meek. "Maar de meeste bezoekers, inclusief de parkwachters, waren geïntrigeerd door het project."
Het was ook verrassend hoeveel mensen we tegenkwamen die bekend waren met het idee van laserscannen en de gesprekken die daaruit voortkwamen, zei Tang. "En dan zouden we zeggen, 'Oh, dit is de Leica Geosystems-versie, en we konden dit doen op een app', en ze waren verbaasd over hoe handig dit was."
Het duo begon met het scannen van het Long House, een 800 voet lange slingerende rij klifwoningen tot wel vier verdiepingen hoog. Het kostte hen ongeveer drie dagen om de complete structuur te scannen, met opstellingen om de 10 tot 15 voet, en het ontwijken van af en toe een onweersbui.
We hadden geen problemen met onweersbuien verwacht omdat het nog geen moessonseizoen was, legde Meek uit. "Dus we moesten klaarstaan om naar de drempel van de wolken te gaan en dan een gokje te wagen."
Maar die gok betaalde zich uit - tot hun vreugde - en die van de parkwachters.
Elke dag na het scannen of tijdens de lunch gingen we terug en lieten we de parkwachters zien wat we hadden gedaan op de app, en ze waren zo enthousiast om het te zien, zei Meek.
Het vastleggen van de klifwoningen van Main Pueblo
Na het scannen van het Long House gingen Tang en Meek naar de Main Pueblo Cliff Dwellings, een ingewikkelder project met enkele intimiderende hoeken en gaten.
De Main Pueblo Cliff Dwellings waren veel complexer om te manoeuvreren met trappen en rots spitsen overal, zei Meek.
Dat betekende creatief zijn met scanopstellingen - en werken aan hun sprints.
Er waren interieur grotten waar we in kropen, dus we moesten het statief binnen instellen op zijn laagste niveau. Het was fijn dat het statief zo kort inklapte omdat de grotten maar ongeveer drie tot vijf voet hoog zijn, legde ze uit. "Dus we zouden de telefoon onder het statief plaatsen, op de scanknop drukken, naar buiten rennen en op een buitentrap gaan zitten terwijl we wachtten tot de scans klaar waren."
Het was een avontuur! zei Tang.
Het team zei dat de Leica Cyclone FIELD 360-app een onmisbaar onderdeel was van de laserscanervaring.
De veldapp was eenvoudig te leren en zeer gebruiksvriendelijk, zei Meek. "De puntenwolken registreerden zich aan elkaar als magneten - elke nieuwe scan werd automatisch aan de vorige bevestigd. We vonden het geweldig hoe ongelooflijk gemakkelijk en naadloos het verzamelen van gegevens verliep met zo'n nauwkeurig instrument."
Een multimediaverkenning
Maar laserscannen is slechts een belangrijk onderdeel van het project van de onderzoekers. Om echt de omvang van de site vast te leggen, bekeken ze het vanuit alle hoeken, inclusief een verscheidenheid aan traditionele media.
We namen veel foto's, van Polaroids tot experimentele 35 mm-film en panorama's tot digitale en thermische beeldvorming, legde Tang uit. "De resultaten waren leuk om naar te kijken toen we film konden vergelijken met een laserscan met een digitale foto. We konden enkele van de verschillende gevoeligheden van de ruimte vastleggen."
Ze zeiden ook dat ze verrast waren door de unieke perspectieven op de geologische en architecturale vormen die de laserscans konden bieden, geholpen door het uploaden naar Reality Cloud Studio, aangedreven door HxDR, en het maken van enkele virtuele rondleidingen.
Het was boeiend om de achterkant van het klifoppervlak en de 'schelpen' van de grotten te zien omdat we voor het eerst de negatieve ruimte van de klif konden ervaren, zei Meek. "De scanner stelt je in staat om een nieuwe interpretatie van het ruïnesysteem te benaderen."
We hebben een rondleiding gefilmd in Reality Cloud Studio door een van de grotten, en het is uitdagend om het grottenstelsel in één vloeiende beweging te ervaren omdat je over rotsblokken klimt en onder lage plafonds door kruipt, zei ze. "De holistische fly-through stelt je in staat om de ruimte anders en veel duidelijker te zien."
Wat betreft wat er daarna komt, werken Tang en Meek aan tentoonstellingsvoorstellen voor Harvard en Cornell voor een multimediagalerijtentoonstelling in de herfst van 2023 die een verkenning van de grotstructuren en wat ze hebben geleerd van het project zou vertegenwoordigen, inclusief een praktische demonstratie van de puntenwolk, en 3D-geprinte modellen van het gebied gegenereerd uit de meshes die ze hebben verkregen uit hun scans en verwerkt in Leica Cyclone 3DR.
Die geprinte modellen wekten ook de belangstelling van het personeel van de National Park Service.
Toen we met de parkwachters in Bandelier spraken, vroegen ze ons om er een voor hen te maken voor hun bezoekerscentrum, omdat het de bezoekers een nieuwe en uitgebreide kijk geeft op het gehele klifwoningensysteem om mee te interacteren, zei Meek. "We zijn daar erg enthousiast over."
