Publicado en el International Journal of Architectural Heritage, un equipo de investigadores ha explorado cómo la tecnología de realidad aumentada puede utilizarse para apoyar la inspección estructural de sitios patrimoniales. En el estudio, el equipo se centró en la Catedral Gótica de Lausana, en Suiza, demostrando cómo la RA potencia los esfuerzos de preservación al mejorar la visualización de datos y fortalecer la colaboración entre equipos de conservación, ingeniería y arquitectura.

La realidad aumentada consiste en superponer información digital sobre el mundo físico, permitiendo que los usuarios interactúen con datos complejos en un contexto espacial. En el sector de la ingeniería estructural y la construcción (IEC), las innovaciones recientes han llevado dicha técnica un paso más allá, permitiendo proyectar modelos holográficos sobre estructuras reales, transformando por completo la forma en que los profesionales se relacionan con los entornos construidos.

En conservación del patrimonio, la RA actúa como un puente valioso entre el análisis técnico y el trabajo de preservación in situ. Combinando técnicas de recolección de datos como escaneo láser y fotogrametría con interfaces intuitivas de RA, los especialistas pueden evaluar el estado estructural de edificios históricos y comprender mejor los patrones de degradación del material.

Herramientas como Microsoft HoloLens potencian este proceso colocando datos estructurales y contexto histórico directamente en el campo visual del usuario, remodelando la forma en que los sitios patrimoniales son inspeccionados, documentados y mantenidos.

Un enfoque de dos etapas para la recopilación de datos

El estudio se centró en el uso de RA para inspeccionar la Catedral de Lausana, un monumento gótico construido entre los años 1170 y 1235. El equipo desarrolló una plataforma de inspección aumentada integrando ingeniería estructural, ciencia de materiales y experiencia en conservación. Su modelo combinó análisis estructural con información histórica y material, ayudando a los expertos a visualizar la integridad estructural y las áreas de degradación.

La metodología siguió un proceso orientado a los datos, comenzando con una extensa recopilación mediante escaneo láser terrestre y aéreo, produciendo una nube de aproximadamente 18,9 millones de puntos. Este conjunto de datos se procesó en modelos tridimensionales (3D) de alta resolución de los componentes estructurales de la catedral.

Se integró información adicional, como caracterización de materiales (por ejemplo, densidad de arenisca local y toba) y mecanismos conocidos de degradación capaces de afectar diferentes zonas de la estructura. El estudio también consideró la evolución histórica de la catedral, construida en tres grandes fases, con reparaciones posteriores en la torre linterna y los arbotantes, lo cual ayudó a contextualizar los desafíos y vulnerabilidades estructurales.

Para permitir el uso interactivo de los modelos, los investigadores utilizaron Unity®, una plataforma de desarrollo 3D, y diseñaron la aplicación de RA para los cascos Microsoft HoloLens 2®. Esto permitió a los usuarios visualizar análisis estructurales directamente en el sitio, creando una experiencia inmersiva capaz de combinar observación real con información digital.

La evaluación estructural incorporó Thrust Network Analysis (TNA), una técnica adecuada para estructuras de mampostería que permite simular la distribución de fuerzas y evaluar la estabilidad de la catedral. El TNA se empleó para identificar trayectorias internas de cargas de compresión y estimar Factores de Seguridad Geométrica (GSF) en diversas secciones de la edificación. La plataforma basada en RA ofreció una poderosa herramienta para explorar en tiempo real la estructura de la catedral en su contexto histórico.

Comprendiendo las vulnerabilidades estructurales

El estudio demostró que la RA marcó una diferencia real en la inspección de edificios históricos, ofreciendo acceso instantáneo a datos estructurales justo donde se necesitan. En la Catedral de Lausana, la plataforma ayudó a los expertos a obtener una comprensión mucho más clara del estado de la edificación, revelando inquietudes importantes, especialmente con la arenisca arcillosa, que no resiste bien la humedad y la contaminación.

Uno de los hallazgos más interesantes fue que ciertas partes de la catedral, especialmente las expuestas a la lluvia impulsada por el viento, demandan de un monitoreo regular. Estas áreas son más susceptibles al desgaste climático, por ello la gestión del agua resulta crucial. Gracias a la RA, los conservadores podían ver dichas zonas vulnerables directamente a través del visor, permitiéndoles tomar decisiones más fundamentadas sobre dónde y cómo intervenir.

El análisis estructural mediante TNA también reveló fuerzas horizontales significativas en partes del edificio, especialmente en los arbotantes. Se determinó que la bóveda principal ejerce un empuje máximo de 199,1 kN en un punto crítico (eje 5), donde el GSF fue de 2,9, apenas por debajo del valor recomendado de 3,0 para estructuras de mampostería.

Para corregir ese efecto, el equipo instaló una solución de puntal y tirante, esencialmente una combinación de un tirante de acero y un puntal de compresión inclinado. Esta solución elevó el GSF a 5,0 y redujo la fuerza horizontal sobre los muros en un 38 %, brindando estabilidad adicional.

Más allá de los cálculos, la plataforma de RA permitió visualizar qué estaba ocurriendo dentro del edificio: cómo se movían las fuerzas, dónde existían debilidades y cómo estaban respondiendo los materiales.

Los usuarios podían explorar la estructura con gestos de la mano y seguimiento ocular, acceder a información detallada de componentes específicos e incluso marcar áreas de interés como fisuras o zonas erosionadas. Ese nivel de interactividad facilitó que ingenieros estructurales, arquitectos, científicos de materiales e historiadores trabajaran en sintonía y de manera más eficaz.

Aplicaciones prácticas en conservación patrimonial

Los hallazgos obtenidos presentan un gran potencial para la preservación de otras estructuras históricas: puentes, castillos, monasterios y edificios de materiales vulnerables. La plataforma de RA desarrollada para la Catedral de Lausana puede adaptarse a otros sitios patrimoniales, donde el acceso en tiempo real a datos estructurales puede lograr esfuerzos de conservación más precisos y eficientes.

De cara al futuro, combinar RA con grandes modelos de lenguaje (LLMs) abre aún más posibilidades: por ejemplo, permitir que los usuarios formulen preguntas sobre elementos específicos del edificio directamente desde la interfaz de RA y reciban respuestas detalladas y contextualizadas.

Además de las evaluaciones estructurales, la RA podría ayudar a visualizar trabajos de restauración próximos, monitorear cambios de materiales a largo plazo o incluso involucrar al público mediante narrativas interactivas capaces de explicitar qué se conserva y por qué es importante.

Sin embargo, los investigadores señalan algunas limitaciones actuales. Los cascos de RA aún no son ampliamente accesibles y alinear hologramas en complejos sitios patrimoniales presenta desafíos técnicos. Estos problemas pueden afectar la precisión y la relación costo-efectividad, aunque tanto el hardware como el software evolucionan rápidamente.

El futuro de la RA en el patrimonio cultural

Este estudio ofrece un argumento sólido sobre cómo la RA puede apoyar el futuro de la conservación patrimonial. Al combinar herramientas digitales avanzadas con conocimientos tradicionales de preservación, plantea un marco práctico para evaluar y gestionar estructuras históricas con mayor eficacia. Del mismo modo, resalta el poder de la colaboración interdisciplinaria y cómo reunir a arquitectos, ingenieros estructurales, conservadores e historiadores puede conducir a decisiones más informadas.

El desarrollo continuo de un “copiloto digital” para la Catedral de Lausana muestra cómo la RA puede enriquecer el análisis experto y volver más accesible la historia de la catedral al público. Aun así, los investigadores reconocen las actuales limitaciones: los modelos de RA se basan en condiciones estáticas y capturar tensiones y movimientos en tiempo real requerirá integrar datos de sensores o sistemas completos de gemelo digital.

Aun así, a medida que la RA siga avanzando, desempeñará un papel cada vez más valioso en la protección y comprensión de nuestros más importantes hitos culturales.

Acerca del autor: Muhammad Osama es consultor full-time en análisis de datos y redactor técnico freelance radicado en Delhi, India. Especializado en transformar conceptos técnicos complejos en contenido accesible. Posee un Bachelor of Technology en Ingeniería Mecánica con especialización en IA y Robótica (Galgotias University, India) y amplia experiencia en redacción técnica, ciencia de datos, analítica e inteligencia artificial.

Referencia del artículo: Avelino, R. M., & et al. (2025, noviembre). Augmented Reality for Structural Inspection of Historic Monuments: The Case of Lausanne Cathedral. International Journal of Architectural Heritage. DOI: 10.1080/15583058.2025.2578318.