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Dialnet-Modelado3DDeLaIglesiaDeNuestraSenoraDeLaExpectacio-6876109

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Asociación Cultural Arturo Cerdá y Rico - Pág. 209
MODELADO 3D DE LA IGLESIA DE NUESTRA 
SEÑORA DE LA EXPECTACIÓN DE
 CABRA DEL SANTO CRISTO.
Víctor Morillas Montávez
RESUMEN
Haciendo uso de un elemento tan integrado en nuestras vidas como es la imagen digital, se 
elaboró el primer modelado tridimensional de la parroquia de Cabra de Santo Cristo. Este proceso 
requirió tener en cuenta factores como la distorsión del objetivo de la cámara o el ángulo de inciden-
cia de la luz del Sol sobre las diferentes fachadas.
INTRODUCCIÓN
Dada la ausencia de representacio-
nes virtuales de elementos arqui-
tectónicos singulares de Cabra del 
Santo Cristo, se decide iniciar la creación 
del primer modelo 3D del exterior de la 
iglesia de Nuestra Señora de la Expectación.
Al tratarse de un trabajo realizado 
durante el transcurso de mi carrera univer-
sitaria, éste no cuenta con ningún tipo de 
presupuesto y su finalidad no es lucrativa. 
Por este motivo, es necesario hallar una me-
todología de trabajo que permita reducir 
los costes al máximo. Teniendo en cuenta 
esta premisa, queda descartado el alquiler 
de instrumentación topográfica y el uso de 
software de pago.
En lo que respecta al software, la so-
lución se alcanza encontrado un programa 
gratuito que permita trabajar con objetos 
tridimensionales. En este trabajo se opta 
por trabajar con la versión gratuita de Sket-
chUp, un programa que hasta 2012 perte-
necía a Google y era el utilizado para incluir 
modelos 3D de edificios a Google Maps has-
ta que llegó la tecnología LÍDAR1.
En cuanto al método de medición se 
decide utilizar la fotografía pues sin lugar a 
dudas, ofrece la manera más rápida y eco-
nómica de adquirir la observación de millo-
nes de puntos en un instante.
METODOLOGÍA
El buen desarrollo de un proyecto, in-
dependientemente de la magnitud de este, 
solo se consigue realizando una fase previa 
de estudio. Por ello a fin de conseguir el 
mejor resultado posible y de averiguar po-
sibles dificultades, se analiza las dimensio-
nes del edificio, nivel de detalle que ofrece 
la resolución de la cámara en función de la 
distancia o la incidencia de la luz solar so-
bre las distintas fachadas.
Como la base del modelado son foto-
grafías, una de las primeras cuestiones que 
se tuvieron que abordar en el estudio pre-
vio fue establecer su número. A priori podía 
pensarse que debido a las dimensiones de la 
edificación sería necesario emplear bastan-
tes fotografías para que se pudieran percibir 
bien los detalles, pero había que tener pre-
sente factores como los siguientes:
1 LIDAR (Light Detection and Ranging) es un sistema de medición que permite obtener millones de puntos de 
la superficie terrestre a partir de un escáner láser aerotransportado.
Pág. 210 - Contraluz
• Deformación producida por el obje-
tivo de la cámara.
• Posibilidad de trabajar con varios 
modelos que facilitasen el trabajo.
• Comportamiento del software de 
diseño a medida que el número de 
fotografías se incrementaba.
Sin lugar a dudas, de los tres factores 
citados el que más influyó sobre la decisión 
final fue el primero. Hay que decir que las 
cámaras compactas tienen una distorsión 
radial muy pronunciada (ver Figura 1), este 
tipo de distorsión aumenta a medida que el 
punto está más lejano al centro óptico de 
la imagen, por lo que es en los bordes de 
la imagen donde se detecta con mayor fa-
cilidad.
imagen se modelaría la fachada sur, otra 
para la fachada oeste y finalmente otra para 
el campanario (ver Figura 2).
Esta opción fue rápidamente desechada 
pues el programa de diseño presentaba pro-
blemas al unir en un mismo modelo las tres 
regiones. Esto era provocado por la ausencia 
2 Distorsión en la posición de la imagen por las líneas radiales del punto principal o dicho de otra forma, des-
plazamiento que sufre un punto de la imagen respecto a su posición ideal. La distorsión radial es simétrica 
alrededor del centro.
3 Es un tipo de cámara de gran calidad geométrica, de manera que los errores producidos por las lentes del 
objetivo son mínimos. Se emplean sobre todo en fotogrametría.
Figura 1. Distorsión radial simétrica. Figura 2. División en regiones.
Una de las posibles maneras de mini-
mizar el efecto de la distorsión radial2 po-
dría haber sido emplear varias fotografías 
centradas en diferentes zonas del edificio, 
de manera que sólo se trabajase sobre la 
zona central de la imagen. Este fue el pri-
mer planteamiento que se hizo, se decidió 
dividir la iglesia en tres regiones, con una 
de un punto común a las tres imágenes. En la 
Figura 2 puede verse que tal punto no exis-
tía, no había ninguna región común a las 
tres zonas.
Puesto que el hecho de emplear una 
cámara compacta presentaba grandes des-
ventajas, finalmente se decidió emplear otra 
de mayor calidad, una cámara réflex que aún 
 Asociación Cultural Arturo Cerdá y Rico - Pág. 211
sin ser una cámara métrica bastaba para sa-
tisfacer las necesidades que el trabajo exigía.
Llegado este punto, el lector puede 
haberse planteado la opción de haber co-
rregido la distorsión con un programa de 
edición digital de imágenes. Hay que acla-
rar que este hecho sólo mejoraría el aspecto 
visual de la imagen pero no lo haría desde 
un enfoque geométrico, en tal caso el objeto 
fotografiado se estaría deformando. Esto fue 
comprobado tras importar las imágenes co-
rregidas al programa de diseño.
Resuelto el problema de la cámara, se 
decidió trazar la estructura principal de la 
iglesia a partir de dos vistas generales en las 
que no se apreciarían los detalles pero sí los 
rasgos más significativos del monumento 
(ver Figura 3).
diente, sino que hubo que apoyarse en las 
tomas generales para obtener sus dimensio-
nes aproximadas, mientras que para los ele-
mentos decorativos se emplearon imágenes 
auxiliares que no se importarían al software 
de dibujo.
MODELADO
Una vez se importaron las imágenes 
en el programa y tras realizar las operacio-
nes oportunas se comenzó a trazar las pri-
meras líneas, primero se hizo la estructura 
general (Figura 5) y posteriormente aque-
llos elementos que requerían de más tiempo 
(puerta de poniente, puerta del Sol y cam-
panario).
Figura 3. Imágenes empleadas para la
estructura principal.
Figura 4 - Imágenes utilizadas para las entradas.
Las dos entradas al templo se querían 
representar de la manera más fiel posible, 
por ello se crearon dos modelos individua-
les que posteriormente serían agregados al 
modelo principal. Para tal fin se tomaron 
dos fotografías más en las que se pudieran 
apreciar bien todos los elementos caracte-
rísticos de cada uno de los objetos (ver Fi-
gura 4).
Respecto al campanario hay que decir 
que aun siendo una parte fundamental de la 
iglesia no se modeló en un fichero indepen- Figura 5. Estructura principal.
Pág. 212 - Contraluz
En la Figura 5 puede verse el modelo 
obtenido a partir de la imagen 1 y de la ima-
gen 2 (ver Figura 3). Es visible la ausencia 
del campanario y de las entradas del tem-
plo, que como se ha mencionado antes, fue-
ron modelados de manera independiente, 
los resultados se muestran a continuación.
Las campanas también se modelaron 
por separado y una vez acabado el campa-
nario se incorporaron. Además se decidió re-
crear parte del entorno urbano para que más 
tarde diera una mayor sensación de realismo.
En la puerta principal se quiso in-
sertar el texto que hay bajo su frontón por 
diversas razones, una de ellas es el hecho 
de que a día de hoy es prácticamente impo-
sible llegar a leerlo por completo, con esto 
pretendía dar a conocer la existencia de esta 
inscripción así como también el contenido 
de la misma. El texto ha sido extraído del 
libro «Cabra del Santo Cristo. Su Arte e Histo-
ria» de Lázaro Gila Medina.
Figura 5. Estructura principal.
Figura 6. Modelado del campanario y entradas al templo
Figura 7. Inscripción bajo el frontón.
 Asociación Cultural Arturo Cerdá y Rico - Pág. 213
ASIGNACIÓN DE TEXTURAS
Una vez se acabaron de trazar todoslos elementos, el siguiente paso fue incor-
porar texturas4. Para poder asignarlas se 
necesitaron nuevas fotografías con unos 
requerimientos específicos; había que pro-
curar que todas las imágenes tuvieran una 
iluminación semejante para conseguir un 
conjunto homogéneo. No se podían mez-
clar fotografías bien iluminadas por el Sol 
con otras que apenas tuvieran luminosi-
4 Una textura es una imagen utilizada para cubrir la superficie de un objeto virtual, ya sea tridimensional o 
bidimensional, con un programa de gráficos especial.
 5 El render es el proceso de producir imágenes desde una vista de modelos tridimensionales, en una escena 
3D. En palabras sencillas, es «tomar una foto» de la escena.
dad, esto daría una sensación de discon-
tinuidad.
Otro factor a tener en cuenta fue la 
cantidad de sombras proyectadas, éstas de-
bían de ser mínimas, de lo contrario habría 
que invertir más tiempo en la edición digital 
de las imágenes.
Después del proceso de asignación de 
texturas, se aplicó un renderizado5, esto ha-
ría que el modelo se asemejara aún más al 
objeto real.
Figura 8. Evolución. Imagen – 3D – Texturizado – Renderizado.
CONCLUSIONES
Este modelado se ha hecho con unos 
medios que a día de hoy están al alcance 
de todos, una cámara digital y un ordena-
dor. Los programas empleados son total-
Pág. 214 - Contraluz
mente gratuitos (SketchUp 8 para el mode-
lado, GIMP 2 en la edición de imágenes y 
Maxwell Render para el renderizado), no ha 
sido necesario tener instalados programas 
cuya licencia oscila entre uno o varios miles 
de euros.
Todos los problemas que se han ido 
presentando han sido solventados de la ma-
nera más eficaz posible, siempre atendien-
do a los medios disponibles, limitaciones de 
espacio y de tiempo. A la vista de los resul-
tados puede decirse que se ha cumplido el 
objetivo que me había planteado al iniciar 
este trabajo, crear un modelo tridimensio-
nal que recordara fielmente a la parroquia 
de Nuestra Señora de la Expectación. En 
gran parte esto se debe a la incorporación 
de texturas, estas han ayudado a representar 
aquellos elementos que por su complejidad 
no podían ser trazados en el modelo, ejem-
plo de esto son los escudos heráldicos.
Hay que aclarar que este trabajo no ha 
pretendido en ningún momento crear una 
representación precisa o aproximada en lo 
que a dimensiones respecta, principalmen-
te porque las técnicas empleadas no son las 
apropiadas, pero lo que sí se ha podido con-
seguir es un buen nivel de semejanza a ni-
vel de detalles. Esto me ha llevado a invertir 
mucho tiempo en aquellas zonas más com-
plicadas, tiempo que nada ha pesado pues 
el hecho de haber trabajado con uno de los 
monumentos más simbólicos de mi pueblo, 
hizo que lo que empezó como un trabajo se 
convirtiera en un hobby.
Finalmente hay que citar la existencia 
de un video montaje en el que de mane-
ra resumida se puede ver cómo se ha ido 
creando el modelo. Dicho vídeo está dispo-
nible en la página web de YouTube, pueden 
acceder a él haciendo clic aquí o bien escri-
biendo en el buscador «modelado 3D cabra».