Prehistoric house and 3D reconstruction: towards a BIM archaeology

Abstract

La tesis doctoral titulada “La Casa Prehistórica y La Reconstrucción 3D: Hacia una Arqueología en Entorno BIM”, presenta los esfuerzos para construir y validar un modelo multidimensional de un palafito del sito del Neolítico Temprano de La Draga (Girona, España), explícitamente construido para explicar los restos arqueológicos y para entender la lógica del espacio construido antiguo. Una innovadora metodología basada en el BIM (Building Information Module) ha sido utilizada para creare el modelo y expandir su potencial explicativo. El texto incluye una descripción de la base teórica de esta investigación centrándose sobre la génesis de la Arqueología Virtual y sus ramificaciones incluyendo propósitos, problemas y ventajas de este nuevo aproche a la arqueología. La descripción incluye también Análisis Funcional e Ingeniería Inversa explorando las relaciones con la Arqueología Virtual. Finalmente una se presenta un resumen de la “nueva entrada” en arqueología, el BIM. También se describe la relación entre Etnografía y Arqueología, la evolución de la Etnoarqueología y como similitudes etnográficas y arquitectónicas, cuando los datos arqueológicos carecen o son poco claros, pueden ser utilizadas para deducir o especular formas y técnicas de los antiguos palafitos. Asimismo se presenta una reseña de los diferentes tipos de casa Neolíticas alrededor del planeta para mostrar la gran diversidad de arquitecturas en estos tiempos remotos. Este estudio también incluye una descripción de las fuerzas físicas que afectan los palafitos y los diferentes tipos de degradación de la madera que podrían afectar a un palafito. El núcleo de la investigación describe la metodología reconstructiva a partir de la “disección” de la casa, utilizando una ontología innovadora basada en la moderna definición arquitectónica le las partes de la casa, hasta la reconstrucción de sus elementos. Las relaciones entre los diferentes elementos y partes de la casa han sido examinadas para demonstrar cómo funcionan y cómo interactúan entre ellos. La tesis incluye la descripción de como se ha realizado cada etapa del proceso reconstructivo utilizando los datos a nuestra disposición. Se describe además el proceso creativo emprendido para crear un proceso BIM funcional que pueda aplicarse no solamente al sitio de La Draga sino también a todos los sitios arqueológicos en general. Se describe también como hemos implementado el modelo conceptual de la casa prehistórica de madera en un Building Information Model (BIM) para expandir el modelo explicativo y generalizar nuestros resultados iniciales. Finalmente se describe el desarrollo de la teoría de “Los tres cerditos”. Esta teoría ha sido pensada para demonstrar que edificios con formas, dimensiones etc. similares no solo pueden tener significados y funciones muy diferentes sino también diferentes reacciones a las mismas fuerzas físicas, y por eso deberían evitarse comparaciones basadas singularmente sobre “similitudes en las formas”.

The PhD thesis titled “Prehistoric House and 3D Reconstruction: Towards A BIM Archaeology”, illustrates the efforts to build and validate a high-dimensional visual model of the pile dwelling from the Early Neolithic site of La Draga (Girona, Spain), explicitly built to explain archaeological remains and to understand the logic of built spaces in a remote past. An innovative methodology based on BIM (Building Information Module) has been used to create the model and expand its explicative capability. The dissertation includes a description of the theoretical background of this research focusing on the genesis of Virtual Archaeology and its ramifications including purposes, problems and advantages of this new approach to Archaeology. The description take also into account Functional Analysis and Reverse Engineering exploring the relationship with Virtual Archaeology. Finally an overview of the “new entry” in Archaeology, the BIM is given. The relationship between Ethnography and Archaeology, the evolution of Ethnoarchaeology and how ethnographical and architectonical similarities, when the archaeological data is scarce or unclear, could be used to deduce or speculate the form and technique of the ancient pile dwelling are also described. A general vision about different kinds of Neolithic houses around the globe is also given, in order to display the great diversity of architectonics at these early times. The research also includes a description of those physic forces that affect a pile dwelling and the different kind of wooden degradation that could affect a pile dwelling. The core of the research is meant to describes the reconstruction methodology from “dissecting” the house, using an innovative ontology based on modern architectural definition of house parts, to the reconstruction of its elements. The relationships between the different elements and parts of the house have been examined in order to show how they work and how they interact with each others. The dissertation includes a description of how each reconstructive steps has been undertaken using all the data at our disposal. The creative process undertaken in order to create a functional BIM process that would fit not only with the site of La Draga but also with all the archaeological sites in general, it is also described. The thesis includes the description of how we have implemented the conceptual model of the prehistoric timber house into a Building Information Model (BIM) for expanding the explanatory model and generalize our initial findings. Finally, the development of the “Three little pigs theory”, is presented. This theory has been designed to demonstrate how buildings having similar shapes, dimension etc. may not only have very different meanings and functions but also different responses to the same physic forces, which is why comparisons based uniquely on “similarities in shapes” should be avoided.