O Palácio Imperial de São Cristóvão, sede do Museu Nacional a partir de 1892, pode ser caracterizado como um dos mais importantes monumentos arquitetônicos do Brasil e constitui, por si só, um relevante acervo sob a guarda da instituição. Os pesquisadores do Laboratório de Processamento de Imagem Digital (LAPID) sediado no Departamento de Geologia e Paleontologia do Museu, tem como seu principal objetivo a digitalização, modelagem e prototipagem (impressão 3D) do acervo institucional para pesquisa científica e produção de material de apoio para atividades didáticas e exposições. Assim, o Palácio sempre figurou entre os acervos englobados nas atividades do Laboratório.
Lamentavelmente esse valioso patrimônio científico-cultural foi fortemente impactado pelo grande incêndio de setembro de 2018. Nos trabalhos de recuperação que se seguiram, arquivos tridimensionais previamente criados, assim como novos arquivos produzidos no período pós-incêndio, serviram tanto de apoio no processo de recuperação do Palácio e seus acervos quanto na implementação de experiências imersivas posteriores, como a disponibilização de espaços acessados através da realidade virtual.
O Palácio Imperial de São Cristóvão
Originalmente construído como propriedade privada de moradia “Chácara do Elias”, o prédio localizado na área que posteriormente viria a ser conhecida como Quinta da Boa Vista, foi ofertado em 1808, juntamente com toda a Quinta, como presente à família real portuguesa, então sediada no Brasil. A intenção dos monarcas foi transformar o Palácio em um espaço de contato com a comunidade. Assim, a residência real passou a ser um modelo de civilidade na sociedade em relação à etiqueta e demais protocolos existentes na vida da Corte (Dantas, 2007). Visando adaptar a propriedade às necessidades e luxos da realeza, em equiparação aos luxuosos palácios portugueses, a propriedade passou por diversas adaptações e modificações. As adaptações e modificações tiveram continuidade ao longo do período real, imperial, republicano e moderno - sede do Museu Nacional a partir de 1892 (Azevedo, 2007), data esta que simboliza a mudança de identificação do Palácio como Paço de São Cristóvão para ser identificado como Museu Nacional.
O prédio é um exemplar do estilo neoclássico, em referência a construções europeias como o Palácio de Versalhes, localizado na cidade de Versalhes, França, e o Palácio Real da Ajuda, atual Palácio Nacional da Ajuda, na cidade de Lisboa, Portugal. A presença de estátuas de deuses e a imponência do prédio, que apresenta em sua fachada características arquitetônicas do Renascimento italiano, servem como um lembrete de uma parte da história do nosso país. Ao longo dos tempos recentes, em decorrência do Programa de Revitalização do Museu Nacional, o prédio passava por um amplo projeto de restauro, contemplando telhados, fachadas, diversas áreas internas e instalações já recuperadas, quando foi atingido pelo incêndio de 2018. Atualmente o prédio passa por um novo projeto de recuperação, sendo sua disponibilização ao público esperada em um futuro próximo.
As primeiras ações de digitalização de partes do prédio tiveram início antes do incêndio citado anteriormente. Já em 2008, por ocasião do desenvolvimento do Projeto Dinossauros Virtuais, partes internas e externas do Palácio foram digitalizadas, modeladas e disponibilizadas na internet (Monnerat et al., 2010) porém o trabalho foi intensificado durante o processo de resgate de acervos pós-incêndio (Azevedo et al., 2019; Carvalho et al., 2021) e nos anos seguintes.
Nas últimas décadas temos testemunhado o desenvolvimento de diferentes tecnologias de digitalização 3D na intenção de reproduzir partes do patrimônio cultural para estudo e disponibilização ao grande público. Essas réplicas em 3D visam reproduzir de forma mais fiel possível um objeto tangível, incluindo aqui suas formas gerais e detalhadas, diferentes texturas presentes em sua superfície, e suas cores. Esses modelos servem como ferramentas de estudo e observação, além de perpetuar o patrimônio cultural, graças à disseminação do mesmo. As tecnologias de digitalização 3D vem se tornando aliadas na reprodução de estruturas arquitetônicas, tornando possível estudarmos as características históricas, culturais e morfológicas de estruturas com escala proporcionalmente superior à humana.
Além do acervo histórico e científico, o incêndio também afetou o edifício histórico que abrigava o Museu, antiga residência oficial da família imperial, danificando sua estrutura interna e fachadas, provocando o desabamento de sua cobertura e das lajes que constituíam seus três pavimentos. O uso de tecnologias e metodologias tridimensionais, área de atuação da equipe do LAPID, serviu como uma importante ferramenta para auxiliar o processo de resgate das coleções científicas do Museu e de seu prédio. O processo de modelagem do Palácio do Museu Nacional teve início no ano de 2024, devido à necessidade de termos um modelo físico em escala que servisse de referência para futuros estudos e projetos desenvolvidos dentro do laboratório.
Inicialmente, com o auxílio de câmeras digitais e um drone (DJI Mavic 2), diferentes áreas das fachadas do edifício foram registradas. Além dos levantamentos anteriores, também capturamos manualmente várias fotos de detalhes da sua fachada através de aparelhos smartphones. Essas fotos foram combinadas para gerar uma reconstrução digital de elementos do edifício por meio de algoritmos de fotogrametria, uma técnica que extrai informações de imagens georreferenciadas para reproduzir um modelo tridimensional. Além da técnica de fotogrametria, grande parte do material fotográfico registrado também serviu de referência visual para o trabalho de modelagem do Palácio, onde foram necessários ajustes na perspectiva e sobreposição das imagens para obtermos elementos da estrutura na forma mais fiel possível. Além disso, também foi necessária a aquisição dos projetos executivos do Palácio, como as plantas baixas dos três pavimentos que indicaram as posições dos elementos construtivos da estrutura do edifício.
Uma vez obtidas as imagens de referência, foi possível dar início à modelagem do Palácio. O programa utilizado foi o Blender, software de código aberto utilizado para modelagem e escultura digital, mapeamento UV, rigging, animação, entre outras áreas do 3D. A escolha desse programa em detrimento de outros similares se justificou por sua plataforma ser acessível e amigável, cobrindo todas as etapas da modelagem 3D. A modelagem do Palácio foi iniciada pela planta-baixa, seguida pela fachada, sendo inseridos elementos de cada pavimento por vez: portais e portões decorados, muretas com diferentes texturas, sacadas, janelas, arcos, colunas neoclássicas, frontão, dentre outros elementos. O modelo final comportou a fachada central e os torreões norte e sul do Palácio.
Com o modelo digital pronto, foi possível desenvolver alguns modelos físicos em escala reduzida através de tecnologias de fabricação aditiva (também conhecidas como impressão 3D). O processo de materialização, conduzido com tecnologias de prototipagem 3D, é baseado na sobreposição sucessiva de material, nesse caso o PLA, um termoplástico biocompatível e biodegradável derivado de recursos renováveis como o amido de milho ou a cana-de-açúcar. As camadas de material são sobrepostas seguindo o arquivo 3D que é lido a partir da extensão STL (acrônimo que significa estereolitografia, também conhecida como “Standard Triangle Language”), que consiste na criação de um modelo composto por uma série de triângulos conectados que descrevem geometricamente a superfície de um modelo 3D.
Além dos modelos em escala do Palácio, as tecnologias de digitalização e prototipagem 3D atuaram neste projeto como um receptáculo da memória e visibilidade de um monumento representativo de uma parte da história do Brasil. O espaço criado através da arquitetura tem o poder de influenciar e dominar o nosso espírito: as suas dimensões levam em consideração não somente o valor espacial, mas também a luz e a sombra, a cor, as linhas horizontais e verticais do ambiente, todas sendo questões percebidas e estudadas ao nos debruçarmos sobre a morfologia de uma construção (Zevi, 2009). Ao analisarmos a fisicalidade do que foi construído estamos divulgando a memória social de determinada época, identificando os costumes do soberano e sua relação com a residência por meio da leitura dos espaços delimitados pela construção (Dantas, 2007). Dito isto, este projeto está em andamento, possuindo espaço para trabalho futuro, como a modelagem das estruturas internas do Palácio, digitalização de detalhes em áreas específicas e extensão do projeto para as áreas além das já prototipadas.
As “Musas” do Museu Nacional
Dentro da mitologia clássica, o termo “musas” refere-se às nove entidades da primavera, filhas de Mnemósine (deusa da memória) e Zeus, a quem eram atribuídas a capacidade de inspirar nos homens a criação artística e científica (poesia épica e lírica, história, música tradicional e cerimonial, tragédia, comédia, dança, astronomia e astrologia). Suas moradas eram normalmente próximas a fontes e riachos, mas também frequentavam o monte Helicón e frequentemente acompanhavam Apolo, deus das artes. Os lugares que eram dedicados às nove musas eram chamados de “muoseion”, termo este que futuramente deu origem à palavra “museu”.
O termo “musas” é ainda habitualmente utilizado para designar as estátuas que ornamentam a fachada principal do Palácio de São Cristóvão. Essas esculturas, embora tecnicamente não representem em sua maioria as musas clássicas, são assim popularmente conhecidas. O Palácio do Museu Nacional possui um conjunto de 31 esculturas centenárias de mármore carrara que pesam entre 200 e 300 quilos cada uma. Após o incêndio ocorrido em setembro de 2018, todo este acervo passou pelo processo de restauração, envolvendo procedimentos de limpeza técnica, consolidação do mármore, reforço estrutural interno e obturação de pequenas fissuras. A restauração dessas peças resultou na construção de réplicas em escala real que atualmente se encontram na platibanda do bloco histórico da fachada principal do Palácio. O trabalho de restauro foi executado pelo Projeto Museu Nacional Vive e um pequeno vídeo sobre o processo intitulado “Restauração das esculturas do Paço de São Cristóvão” está disponível na plataforma Youtube (fonte: museunacionalvive.org.br/esculturas). Oito delas (Belerofonte, Ceres, Cibele, Higia, Luna, Mercúrio, Ninfa e Orfeu) estiveram expostas no jardim principal do Museu, ocasião em que foram digitalizadas pela equipe do LAPID.
Para o processo de digitalização e reprodução das estátuas optamos por um método baseado em captura de imagens (fotogrametria) devido à sua acessibilidade e agilidade. Neste caso, no entanto, ao invés de utilizar um software profissional, decidimos testar uma solução mais simples, baseada em aplicativo para smartphones (Polycam), para testar a viabilidade do uso dessas soluções alternativas. Foi realizada uma sequência de fotografias ao redor das oito estátuas que se encontravam abertas ao público no Jardim principal do Palácio, em frente à fachada frontal do prédio do Museu Nacional. Em seguida, este material foi enviado para processamento no programa Polycam.
Após o processamento dos modelos, foram necessários ajustes na malha para corrigir eventuais falhas na superfície, principalmente na parte superior das estátuas, devido à dificuldade na obtenção das imagens devido à altura das esculturas. Também foram modeladas bases para as estátuas no software Blender, contendo informações como o nome da entidade e as logomarcas do LAPID e do Museu Nacional. Após a etapa de preparação e finalização dos modelos 3D, eles foram enviados para prototipagem 3D. A impressora utilizada foi a da série Creality K1 Max, e o filamento utilizado foi o Hyper PLA na cor branca, para manter a semelhança cromática com as esculturas originais.
Os Jardins do Palácio e suas estátuas
A Quinta da Boa Vista é considerada um dos maiores parques urbanos do Rio de Janeiro, e também o cenário que abriga o Paço de São Cristóvão. No decorrer dos anos, este sofreu uma série de modificações, sendo o embelezamento paisagístico realizado por Auguste François Marie Glaziou (1833-1906), ocorrido durante os anos de 1866 e 1869, o mais significativo, pois transformou o parque seguindo o estilo romântico semelhante aos europeus, como o de Versalhes, contendo: lagos, estátuas, chafarizes e demais ornamentos (Dantas, 2007). Também foi elaborada uma alameda em linha reta que conduz o visitante do parque até o Palácio, chamada de Alameda das Sapucaias. Ao chegar ao Palácio, somos agraciados com a visão de duas estátuas representativas cultural e historicamente - as estátuas do Imperador D. Pedro II e da Imperatriz Leopoldina.
As estátuas de Dom Pedro II e da Imperatriz Leopoldina
A estátua de D. Pedro II é uma escultura de bronze de autoria de Jean Magrou e projeto de Heitor da Silva Costa que foi projetada sobre um pedestal de granito. Foi inaugurada em dezembro de 1925 por ocasião do centenário de nascimento do Imperador (fonte: monumentosdorio.com.br). A estátua da Imperatriz Leopoldina também é uma escultura de bronze de autoria de Edgar Duvivier, tendo sua inauguração em 1996 em comemoração aos 200 anos do nascimento de Leopoldina. No monumento, vemos a Imperatriz acompanhada de seus dois filhos: Pedro de Alcântara (D. Pedro II, ao colo) e Maria da Glória (D. Maria II, ao seu lado).
O trabalho de digitalização das estátuas teve seu início na segunda metade de 2019, realizado pela equipe do LAPID. A técnica escolhida para esta captura foi a da fotogrametria, devido à altura das estátuas e da acessibilidade de suas áreas superiores e localização, já que ambas as esculturas se encontravam em meio a um passeio público. Para as duas estátuas a captura das imagens se deu a partir de um drone modelo DJI Mavic 2 Pro. Também foi necessário o uso de refletores led para as áreas inferiores da estátua de D. Pedro II que não tinham uma iluminação natural adequada.
Após a etapa de fotografia, as imagens foram processadas no software Agisoft Metashape, programa dedicado a toda pipeline de fotogrametria. Após o posicionamento das imagens e geração da nuvem de pontos e malha, foram gerados modelos na extensão STL para prototipagem. Estes foram impressos em PLA (em escala, as estátuas de D. Pedro II e da Imperatriz Leopoldina ficaram com, respectivamente, 18 cm e 12 cm). Para atingirmos similaridade com o bronze original das estátuas, as impressões foram pintadas com verniz acrílico fosco na cor marrom rústico.
Outras digitalizações
Além das peças anteriormente citadas, a equipe do LAPID ainda atuou na digitalização tridimensional de outros elementos arquitetônicos do Palácio de São Cristóvão tais como ornamentos de fachada (leão, brasão) e detalhes de algumas estruturas como portas e janelas. Assim como no caso das estátuas, estes elementos arquitetônicos foram digitalizados através de fotogrametria com auxílio de um drone. Além disso, as portas da entrada principal do Palácio, devido a sua decoração minuciosa, também foram submetidas a esta técnica, principalmente os detalhes menores, como os ornatos contendo a cabeça de leões, símbolo da Casa Real de Castela. Esses elementos, após digitalizados, foram incorporados aos modelos do Palácio de São Cristóvão, para futuras prototipagens em escala do monumento.
Projeto Bigodes do Imperador
O Projeto Bigodes do Imperador surgiu em dezembro de 2022 como uma iniciativa espontânea, voluntária, coordenada e plural de servidores técnicos, docentes e terceirizados, além de alunos do Museu Nacional/UFRJ. Entre seus principais objetivos estão a melhor compreensão da situação dos animais comunitários, bem como da dinâmica de abandonos nas áreas do Museu Nacional, além de testar procedimentos de controle populacional e bem-estar animal, respeitando-se a legislação vigente.
Seguindo os protocolos e recomendações da OMS, do Código Municipal de Direito e Bem-estar Animal do Município do Rio de Janeiro e de diversas outras regulamentações sobre o tema, o Projeto atua capturando, esterilizando, tratando, promovendo adoções e devolvendo às áreas de origem aqueles animais não passíveis de adoção.
O Projeto tem como principal fonte de recursos as contribuições mensais de membros do corpo social do Museu Nacional, além de público externo simpatizante da iniciativa, campanhas nas redes sociais e rifas. O Bigodes do Imperador conta, atualmente, com a importante parceria de uma clínica veterinária localizada em São Cristóvão e do Projeto Bigodes do Bunker, responsável por encaminhar alguns gatos provenientes do Museu Nacional para adoção no famoso Gato Café, na filial de Botafogo.
Com a crescente conscientização da comunidade do Museu Nacional sobre a relevância do Projeto, foi instituído em dezembro de 2024 o “Grupo de Trabalho de Animais Comunitários do Museu Nacional/UFRJ”, com a finalidade de elaborar e estruturar procedimentos aderentes à legislação vigente para o controle populacional e bem-estar desses animais comunitários. O GT conta com dez servidores da Instituição. É importante ressaltar que a iniciativa tem especial importância no sentido de alinhar o Museu Nacional com as diretrizes da própria UFRJ que, em 2012, criou o “Grupo de Trabalho Animais” com a proposta de centralizar os encaminhamentos e propor procedimentos para a solução da questão dos animais abandonados nos campo da universidade.
Como forma de apoiar essa importante iniciativa da comunidade do Museu Nacional, a equipe do LAPID procurou delimitar interfaces de interesse comum de modo a aplicar suas técnicas e equipamentos às atividades desenvolvidas pela equipe do Projeto Bigodes do Imperador. Como primeira etapa do processo foi necessária a digitalização de um modelo humano. Optamos pelo escaneamento digital, onde foi utilizado um scanner modelo CR-Scan 01, da Creality, e também uma plataforma giratória automática da Revopoint, com 500mm de diâmetro, para servir de base para a captura. O modelo foi posicionado sobre a plataforma, e o escaneamento foi realizado de forma manual, tendo suas leituras transferidas diretamente para o software do equipamento. Como metodologia de trabalho foi realizada uma sequência de 3 leituras: uma de corpo inteiro, outra somente do rosto e outra somente do tronco.
Após esta etapa o arquivo digitalizado foi trabalhado, retirando nuvens de pontos sobressalentes, corrigindo imperfeições da malha e preparando o arquivo para ser incorporado ao projeto final que estava sendo realizado no programa Blender. Aqui, foi adicionado ao modelo da estátua uma base modelada dentro do próprio programa, contendo o nome do projeto “Bigodes do Imperador” e as logomarcas do LAPID e do Museu Nacional. Também foram adicionados dois modelos de gatos, obtidos em sites de distribuição de modelos 3D de uso livre.
Tendo o modelo da estátua finalizado, foi gerado um arquivo em STL para prototipagem. Após algumas impressões de teste para verificar a melhor definição e escala, o protótipo final foi produzido na impressora 3D da Creality, modelo K1 Max PRO, utilizando um filamento de PLA Premium na cor grafite Velvet. A estátua possui as dimensões de: 70 x 70 mm de base e 170 mm de altura.
A criação de tal modelo tem como objetivo divulgar e subsidiar posteriores campanhas do Bigodes do Imperador, onde um colaborador poderá receber como prêmio um modelo 3D seu junto a um gato.
Referências
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DANTAS, R. M. M. C. A Casa do Imperador: Do Paço de São Cristóvão ao Museu Nacional. Rio de Janeiro: 2007. Dissertação (Mestrado em Memória Social) – Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro.
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