A ciência deu um salto na preservação histórica com a criação de um "gêmeo digital" de altíssima precisão da famosa múmia Ötzi, o "Homem do Gelo", com seus artefatos arqueológicos.
O estudo, publicado nesta quarta-feira, destaca a participação do brasileiro Cícero Moraes, designer referência em modelagem 3D.
Para viabilizar a tecnologia, os pesquisadores utilizaram técnica de fotogrametria avançada e algoritmos, essenciais na superação de desafios ópticos causados pela presença de gelo e pela umidade na pele da múmia, com mais de cinco séculos de existência.
O projeto é inédito ao integrar texturas superficiais detalhadas com dados internos obtidos por tomografia computadorizada, permitindo uma visão multimodal completa do corpo.
Comparação entre imagens de superfície e internas para a documentação de características epidérmicas
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Comparação dos componentes de reflexão da luz na superfície da múmia: ( acima ) a imagem original não polarizada apresentando reflexões difusas e especulares; ( centro ) o componente de reflexão especular isolado, destacando o brilho da camada de gelo e dos tecidos úmidos; ( abaixo )
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Em entrevista ao blog PAGE NOT FOUND, Cicero contou os bastidores do processo de pesquisa e mapeamento, a utilização de inteligência artificial e também as dificuldades associadas a uma pesquisa profunda como essa.
PAGE NOT FOUND: Inevitavelmente, manipular um corpo que possui tanto tempo como o de Ötzi implica em desafios extremamente detalhados, principalmente pelas exigências impostas pelo museu para ter o máximo de preservação possível.
Para você, como parte da equipe, e que já lidou com outras modelagens de maior complexidade, como você classificaria o nível de dificuldade deste trabalho?
CÍCERO MORAES: A janela para a captura das imagens fotográficas do Ötzi foi muito curta e brilhantemente aproveitada pelos arqueólogos Luca Bezzi e Alessandro Bezzi.
Eles são especialistas em arqueologia de ambientes extremos, ou seja, trabalham em altas altitudes, fazem mergulhos e outras atividades críticas.
O meu trabalho se resumiu à parte digital, ou seja, ajudar na composição 3D dos dados, de modo a gerar uma cópia estrutural, um gêmeo digital da múmia, tanto externamente quanto internamente.
Felizmente temos experiência nesse tipo de abordagem, mas, mesmo assim, o trabalho no contexto global foi complexo.
Detalhe de um artefato de couro do equipamento do Homem de Gelo, ilustrando o pipeline de aprimoramento geométrico: ( acima ) a malha 3D texturizada final; ( centro ) a malha de resolução média a baixa gerada inicialmente pelo processo SfM; ( abaixo )
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PNF: Muito além do trabalho cognitivo, há um empenho essencial da parte de software para que toda a modelagem 3D, de fato, ocorra.
No artigo, fica evidente como o OrtogOnBlender, desenvolvido por você, é parte importante do resultado final de construção do modelo.
Como é para você, como único brasileiro presente na pesquisa, ter uma ferramenta sua com tamanho protagonismo (e importância, dada a delicadeza do corpo modelado)?
CÍCERO: Sinto-me plenamente honrado, pois esse resultado é fruto de um trabalho que remonta a quase uma década de dedicação.
Originalmente, o OrtogOnBlender é usado para o planejamento de cirurgias em humanos, ou seja, trata-se de uma tecnologia crítica para a área da saúde.
Devo muito ao apoio e à ajuda dos usuários (cirurgiões de 37 países que o utilizam e ajudaram a transformá-lo em uma ferramenta robusta e confiável).
O mais interessante é que se trata de um software gratuito e de código aberto que pode ser baixado e usado por qualquer um que se interesse; é o que chamamos de ciência aberta (open science).
Cícero Moraes durante a execução de trabalhos de design e modelagem 3D
Reprodução/Arquivo Pessoal
PNF: Como se deram os desafios em relação às fotografias que precisavam ser feitas? Poderia oferecer alguns bastidores sobre as ferramentas e estratégias utilizadas para “driblar” as condições limitadas de exploração?
CÍCERO: De modo geral, a múmia foi “descongelada” por um breve período de tempo; isso acontece de sete em sete anos para que sejam efetuadas análises.
No último evento em que fizeram isso, os irmãos Bezzi estavam presentes e efetuaram o processo de fotografia em um período estabelecido.
O corpo estava refletindo muita luz, então eles tiveram que utilizar o conhecimento em fotografia para, por meio de luz polarizada, neutralizar o brilho.
Deu certo.
Mas, depois que tudo estava quase pronto, evidenciou-se que, ainda que levemente, o corpo teve deslocamento dos membros mais longos.
Quando fomos fundir a digitalização da frente com a das costas, tivemos que contornar isso com os dados estruturais da tomografia que havia sido efetuada anos atrás.
Felizmente tudo deu certo e conseguimos publicar o trabalho.
PNF: Poderia explicar melhor como foi o papel da IA na construção mais refinada e real do gorro de Otzi? Muitas das vezes, a maioria das pessoas não imagina o refinamento que a ferramenta de IA pode trazer, ainda mais em um caso de um item denso e que, nos primeiros registros do estudo (em que a IA ainda não tinha entrado), apenas um borrão era produzido.
CÍCERO: Basicamente, a tecnologia que usamos no corpo do Ötzi é uma que reconstrói uma “casca”, um modelo oco em 3D que pode ser impresso em 3D posteriormente, por exemplo.
Isso funciona bem em superfícies como a de uma múmia sem pelos, como é o caso.
No entanto, quando temos um gorro felpudo, o modelo resultante fica “espinhoso” ou liso demais e não reflete a estrutura original.
Então, utilizamos uma tecnologia baseada em IA que gera uma espécie de “foto 3D” na qual podemos deslocar o observador em tempo real e ver a estrutura com riqueza de detalhes.
É lindo e quase milagroso, mas, por outro lado, perdemos os dados da malha 3D, ou seja, não é mais uma casca, mas sim um holograma e sem superfície “rígida”.
*Estagiário sob supervisão de Fernando Moreira