Tirtha: Uma Nova Abordagem para a Preservação do Patrimônio Cultural

A preservação digital de sites de Patrimônio Cultural é essencial para protegê-los de danos causados por desastres naturais ou atividades humanas. Uma maneira eficaz de fazer isso é criando modelos 3D desses locais. Mas os métodos tradicionais de fazer modelos 3D podem ser caros e demorar muito, muitas vezes exigindo conhecimento e equipamentos especializados. Isso é especialmente desafiador para países com poucos recursos. Além disso, falta plataformas acessíveis para compartilhar esses modelos 3D, o que limita a pesquisa e o envolvimento do público na conservação do patrimônio.

Para enfrentar esses desafios, apresentamos o Tirtha, uma plataforma web que permite que as pessoas contribuam com fotos de sites de patrimônio cultural, que podem ser usadas para criar modelos 3D. O Tirtha usa técnicas avançadas de visão computacional para converter essas imagens em representações 3D detalhadas. A plataforma é modular e econômica, permitindo que novos métodos sejam adicionados conforme a tecnologia avança. Pode ser acessada online e pode ser instalada em servidores locais ou na nuvem. Testamos o Tirtha em estudos de caso envolvendo templos em Odisha, Índia, e os modelos 3D resultantes podem ser visualizados e baixados no site do Tirtha.

#Importância do Patrimônio Cultural

O patrimônio cultural inclui artefatos, monumentos, edifícios e locais que têm valor histórico, artístico e social. Esse patrimônio costuma ser dividido em duas categorias: patrimônio cultural tangível, que inclui objetos físicos como edifícios e obras de arte; e patrimônio cultural intangível, que abrange práticas, expressões e conhecimentos. O patrimônio cultural desempenha um papel crucial na compreensão da nossa história e identidade, oferecendo insights sobre as crenças e modos de vida dos nossos ancestrais.

À medida que as sociedades crescem e mudam, muitos sites de patrimônio cultural enfrentam ameaças de desastres naturais, desenvolvimento urbano, vandalismo e poluição. A urgência em documentar e proteger esses locais foi reconhecida por organizações como a UNESCO, que apoia iniciativas para unir o desenvolvimento sustentável com a preservação cultural. No entanto, muitas organizações locais e nacionais enfrentam limitações de recursos, o que torna desafiador documentar a vasta quantidade de sites de patrimônio cultural ao redor do mundo.

Para resolver esses problemas, olhamos para o patrimônio digital e o Crowdsourcing como soluções potenciais. O patrimônio digital usa tecnologia moderna para registrar e compartilhar informações sobre sites culturais, que podem variar desde a criação de modelos 3D até experiências imersivas. O crowdsourcing envolve a coleta de informações e recursos de um grande grupo de pessoas, o que pode ser visto em plataformas de sucesso como Wikipedia e OpenStreetMap. Inspirado por esses conceitos, o Tirtha foi criado como uma plataforma onde qualquer um pode ajudar a documentar o patrimônio cultural.

#Tirtha: A Plataforma de Crowdsourcing

O nome "Tirtha" vem do sânscrito, que significa "um lugar de peregrinação", e se refere a locais sagrados no hinduísmo e no budismo. A plataforma consiste em uma interface web amigável onde as pessoas podem enviar imagens e ver modelos 3D de sites de patrimônio cultural. O processo de criação desses modelos é automatizado, facilitando para que as pessoas contribuam sem precisar de habilidades especializadas.

O Tirtha tem como objetivo fornecer um método econômico para documentar sites de patrimônio cultural, especialmente em países com recursos limitados. Utilizando smartphones e internet móvel, o Tirtha permite que o público geral, incluindo pessoas sem experiência em fotografia ou modelagem, participe do processo de documentação. O projeto é baseado na ideia de inclusão, permitindo que comunidades locais contribuam para preservar seu próprio patrimônio.

#Recursos da Plataforma

O Tirtha é projetado com vários recursos principais:

1. Interface Amigável: A plataforma tem uma interface web fácil de usar, onde os usuários podem enviar imagens de sites de patrimônio cultural e ver ou baixar modelos 3D.

2. Envio de Imagens: Os colaboradores podem selecionar sites de patrimônio cultural e enviar imagens usando uma função de arrastar e soltar. A plataforma inclui verificações para validar a qualidade das imagens, garantindo que apenas imagens adequadas sejam incluídas no processo de reconstrução.

3. Reconstrução de Modelos 3D: As imagens enviadas para o Tirtha passam por um processo para criar modelos 3D utilizando técnicas como Estrutura a Partir de Movimento e Estéreo de Múltiplas Visões, que ajudam a gerar representações 3D detalhadas a partir de várias imagens 2D.

4. Armazenamento de Dados: O Tirtha usa um banco de dados PostgreSQL para armazenar informações sobre sites de patrimônio cultural, modelos 3D e imagens enviadas. Esse banco de dados estruturado permite uma busca e recuperação eficientes de informações.

5. Código Aberto: O Tirtha é construído com tecnologias de código aberto, permitindo personalizações e contribuições da comunidade. Isso fomenta um ambiente colaborativo onde melhorias podem ser compartilhadas.

6. Engajamento da Comunidade: A plataforma incentiva a participação de especialistas e não-expertos, visando construir uma comunidade em torno da documentação do patrimônio cultural.

#O Processo de Envio de Imagens e Criação de Modelos

O processo de usar o Tirtha envolve algumas etapas:

1. Login: Os usuários podem fazer login usando contas existentes do Google ou outros provedores de identidade, minimizando a coleta de informações pessoais.

2. Selecionando um Local: Os colaboradores escolhem um site de patrimônio cultural a partir de uma lista.

3. Enviando Imagens: Os usuários podem enviar imagens do local. A plataforma verifica a qualidade da imagem, como brilho e contraste, para garantir que apenas as melhores imagens sejam processadas.

4. Criando Modelos 3D: Uma vez que as imagens são enviadas, o pipeline do Tirtha processa-as para criar modelos 3D. Essa automação simplifica o processo, tornando-o fácil e eficiente.

5. Acessando Modelos: Os usuários podem visualizar e baixar modelos 3D de baixa resolução para fins não comerciais. Modelos de alta resolução podem ser solicitados através da plataforma.

#Estudos de Caso

Testamos o Tirtha documentando dois templos em Odisha, Índia: os templos Somanatha e Gopinatha. Esses templos datam do século XIII e apresentam esculturas intrincadas. Apesar dos danos ao longo do tempo, o Tirtha conseguiu criar modelos 3D usando imagens de fontes especializadas e crowdsourced.

Imagens de fontes especializadas foram obtidas usando mapeamento por drone, produzindo resultados de alta qualidade. Em contraste, imagens crowdsourced foram tiradas por voluntários usando smartphones, resultando em uma mistura de qualidade de imagem. Apesar de alguns desafios com os dados crowdsourced, o Tirtha conseguiu produzir modelos 3D razoáveis que capturaram as características essenciais dos templos.

O feedback desses estudos de caso indica que o pipeline do Tirtha é robusto, pois conseguiu processar uma variedade de qualidades de imagem. Com mais contribuições de voluntários, a qualidade dos modelos pode melhorar, tornando o crowdsourcing uma opção viável para documentar sites de patrimônio cultural.

#Benefícios do Crowdsourcing para a Documentação do Patrimônio Cultural

1. Custo-Efetivo: Utilizar o crowdsourcing reduz o fardo financeiro de documentar sites de patrimônio cultural, aproveitando as contribuições de voluntários.

2. Aumento da Participação: Ao convidar o público a contribuir, o Tirtha democratiza o processo de documentação do patrimônio, permitindo que pessoas de diferentes origens participem.

3. Engajamento da Comunidade: Envolver comunidades locais promove um senso de propriedade e orgulho no patrimônio cultural, encorajando-as a desempenhar um papel ativo nos esforços de preservação.

4. Fontes de Dados Diversificadas: As imagens crowdsourced oferecem uma ampla gama de perspectivas e ângulos, o que pode melhorar os modelos finais enquanto captura o significado cultural dos locais.

5. Recurso de Longo Prazo: As imagens e modelos criados através do Tirtha podem servir como recursos de longo prazo para pesquisa, educação e conscientização cultural.

#Limitações e Desafios

Embora o Tirtha ofereça muitos benefícios, também há desafios a serem considerados:

1. Controle de Qualidade: A qualidade das imagens crowdsourced pode variar significativamente, impactando a qualidade dos modelos 3D reconstruídos. O Tirtha está trabalhando para melhorar os métodos de avaliação da qualidade das imagens para filtrar envios ruins.

2. Engajamento dos Colaboradores: Manter o interesse e a participação dos voluntários pode ser um desafio. O Tirtha pode precisar explorar incentivos ou estratégias de gamificação para manter os usuários engajados.

3. Sobrecarga de Dados: Coletar e processar grandes volumes de imagens pode exigir recursos computacionais significativos, especialmente para modelos 3D de alta resolução.

4. Cobertura Incompleta: Imagens crowdsourced podem não cobrir todos os ângulos de um local adequadamente, levando a modelos 3D incompletos ou imprecisos.

5. Limitações Técnicas: Servir modelos 3D de forma eficiente na web, especialmente para dispositivos móveis, apresenta desafios técnicos. O Tirtha está buscando otimizar métodos de entrega para melhor desempenho.

#Melhorias Futuras

Para aprimorar o Tirtha, várias melhorias futuras estão planejadas:

1. Avaliação Aprimorada da Qualidade da Imagem: Desenvolver algoritmos mais robustos para avaliar a qualidade das imagens poderia melhorar a qualidade geral dos modelos reconstruídos.

2. Desenvolvimento de Aplicativos Móveis: Um aplicativo móvel nativo poderia ajudar os usuários a capturar melhores imagens e fornecer feedback imediato sobre a qualidade da imagem.

3. Sistemas de Incentivo: Introduzir recompensas ou elementos de gamificação pode incentivar os voluntários a contribuir com imagens de maior qualidade e manter o engajamento.

4. Colaboração da Comunidade: Parcerias com organizações locais e instituições culturais podem aumentar a conscientização e fomentar a colaboração na documentação do patrimônio.

5. Exploração de Novas Tecnologias: O Tirtha explorará a incorporação de técnicas avançadas, como Campos de Radiação Neural e geração de texturas, para melhorar a precisão e o detalhe dos modelos.

#Conclusão

O Tirtha representa um passo significativo para envolver o público na preservação do patrimônio cultural através do crowdsourcing. Ao simplificar o processo de documentação de sites de patrimônio cultural, o Tirtha abre portas para indivíduos e comunidades participarem da preservação de sua história. A flexibilidade da plataforma, sua natureza de código aberto e o foco no envolvimento da comunidade oferecem uma solução robusta para a documentação do patrimônio cultural, especialmente em países com recursos limitados.

Embora haja desafios a serem enfrentados, o potencial do Tirtha para promover uma cultura de participação e conscientização na conservação do patrimônio é imenso. Ao usar tecnologia e engajamento comunitário, o Tirtha pode fazer um impacto duradouro em como documentamos e preservamos nosso patrimônio cultural para as futuras gerações.