La "Restauración Virtual" según la interpretación arquitectónico-constructiva: metodología y aplicación al caso de la Villa de Livia.

A literature review reveals that the virtual reconstructions 01 cultural heritage made using computer graphics techniques , often lack scientific rigor and lose sight 01 existing knowledge. AlI too often, the criteria used lar recons truction are not accessible, there is no transparencyregarding the process , nor is there an analysis olthe validityolthe recons truction hypothesis, even when the modeling is carried out by scientists . Against this background, I lormulated the lollowing hypothesis : "One can develop a method by which scientific rigor is brought to architectural virtual reconstructions, relevant to Roman architecture and cons idering the cultural heritage in its historical landscape". The methodology I developed to test my hypothesis is organized in 3 steps : 1. Documentation and data collection. 2. Development 01 the virtual model on a urban scale. 3. Produ ction 01 a detailed photo-realistic models olthe monument. In the 3rd phase, we propose solutions to every detail that defines the architectural building in an iterative way. In this last phase are also embedded the techniques to studythe stabilityolthe construction elements such as walls (isolated or as carriers 01 arcs), arcs (symmetric and asymmetric load) and vaults. By analyzing the stabilityolthe wall, the method allow to check the stability olthe stirrups, while the study 01 arcs is used to determine the line 01 thrust at the bow to check their stability. Regarding data transparency, the reconstruction hypotheses are classified according to 31evels, depending on the reliability olthe underpinning data, namely: confirmed, probable and hypothetical. The reliabilityolthe reconstruction is indicated in each case. The models produced according to this method are accessible, can be searched lor background data and assumptions, display areas 01 uncertainty, and can be easily modified as new data is made available. To test the method, I applied it to produce the virtual reconstruction 01 the Villa 01 Livia, the first imperial residence projected as a country residence and designed with a strong symbolic valence: des pite its apparent simplicity it revealed the political and artistic conception olthe Emperor Augustus and summarized the essence 01 Roman architecture, combining the aomestic and lunctional architecture with representative lunctions . The confidence in the proposed elements olthe reconstruction is indicated bya legend that differentiates the three certainty levels lor both , the decorative elem ents and the structure. To evaluate the correctness olthe 3D model, I first analyzed the structural behavior 01 part 01 the Villa using the MIDAS/Gen software. A task that proved extremelycomplex and ineflicient . I thus generated atable that displays the parameters that have been used to generate the virtual model, and that allows to check elements such as constructive structure 01 decks, dimensions, slopes , water evacuation systems, presence 01 eaves, thickness olwalls , dimensions 01 pillars , type 01 Coatings , paving, windows and carpentry, among others . This exercise altowed to validate myinitial hypothesis. The method I developed is valid lor architectural heritage characterized by strong codes, such as the Roman architecture that was codified since Imperial times. However, it can also be used in other cases ofhistoric buildings, since the static and constructive checks and data transparency approach built in the method are relevant to all the historic architecture, until the emergence ofmodern materials.Una revisión de la literatura científica y divulgativa, revela que las reconstrucciones virtuales arquitectónicas realizadas con técnicas icnográficas, con frecuencia carecen de rigor científico. A menudo, no se puede acceder a los criterios seguidos para su reconstrucción, no existe transparencia en el proceso ni en su comunicación, ni se puede demostrar la validez de las hipótesis de trabajo. incluso en aquellos casos que provienen de medios científicos. Frente a esta laguna he planteado mi hipótesis de partida, que se resume así: Es posible desarrollar un método mediante el cual se puede dar rigor científico a las reconstrucciones virtuales desde un punto de vista arquitectónico - constructivo en el ámbito de la arquitectura romana, considerando el conjunto arquitectónico dentro del paisaje antiguo. La metodología que he desarrollado para intentar confirmar mi hipótesis se divide en tres fases: 1. Documentación y recogida de datos. 2. Elaboración del modelo virtual topográfico a escala urbana. 3. Realización de maquetas detalladas foto-realísticas del monumento. En la 30 fase se definen soluciones para cada detalle que define el organismo arquitectónico, en un proceso de trabajo iterativo. Dentro de esta última fase se encuentran los métodos para estudiar la estabilidad de los elementos constructivos tales como muros (aislados o como soportes de arcos), arcos (con carga simétrica y asimétrica) y bóvedas. Mediante el estudio de la estabilidad del muro se pueden comprobar la estabilidad de los estribos, mientras que el estudio del arco sirve para determinar la línea de empujes en el arco y comprobar la estabilidad de éste. En el ámbito de la transparencia de datos, las maquetas desarrolladas en esta tercera fase se clasifican a su vez según 3 niveles llamados "generadores", dependiendo del tipo de la fiabilidad de los datos a disposición, y son: datos ciertos, probables e hipotéticos. El grado de fiabilidad de la reconstrucción se indicará en cada caso. El desarrollo de la maqueta en el nivel generador al que pertenecen los elementos de hipótesis, es posible gracias a la aplicación de criterios constructivos y estáticos. Las maquetas realizadas según este método son accesibles, interrogables, y se pueden modificar fácilmente a medida que aparezcan nuevos datos. Para comprobar la validez de la metodología, he realizado la reconstrucción virtual de la Villa de Livia, primera residencia imperial concebida como residencia de campo, con una fuerte valencia simbólica, pues tras su aparente sencillez debía de esconderse la concepción política y artística del emperador Augusto, y reúne la esencia de la construcción romana, conjugando la arquitectura doméstica y funcional con una impronta representativa. En la reconstrucción, la fiabilidad se ha indicado con una leyenda que diferencia la arquitectura del aparato decorativo, siguiendo la clasificación de los tres niveles: indiscutible, probable, evocativo. Para evaluar la corrección del modelo 3D, estudié el comportamiento estructural de una parte de la Villa mediante MIDAS/Gen, sin buenos resultados. He optado entonces por elaborar una tabla que recoge los parámetros con que se ha realizado el modelo virtual, ya través de la cual se pueden controlar elementos como el esquema constructivo de las cubiertas, dimensiones, pendientes, sistemas de evacuación de aguas, presencia de aleros, grosor de muros, dimensiones de pilares y arquitrabes, tipo de revestimientos, solería, huecos o carpintería, entre otros. Este método es válido para arquitecturas como la romana, con una clara codificación del lenguaje ya desde en época Imperial. Sin embargo, este método se puede extrapolar, y salvo excepciones, puede ser válido en otros casos de construcciones históricas tradicionales, pues el buen funcionamiento estático y constructivo y la transparencia que prevé el método, son elementos comunes a toda la arquitectura histórica hasta la irrupción de los materiales modernos.Postprint (published version