Высечено в цифре: современные технологии помогают сохранять историческое наследие в России

Памятник из точек

Учёный из Твери Михаил Бабайцев разработал технологию, которая поможет сохранить облик архитектурных памятников и восстановить утраченные археологические объекты. Если упрощённо, то цифровой материал — фотографии, видеозаписи в большом количестве с разных ракурсов — обрабатывается с помощью вычислительной техники. На выходе получается достоверная модель из облака точек. Это не сложный цифровой двойник, а, скорее, «слепок», который фиксирует состояние объекта в конкретный момент.

«Мы взяли уже существующие решения, изучили огромное количество методологической литературы, просмотрели множество программных продуктов и опытным путём выработали для каждого типа объектов свою методологию. Подбор конкретных настроек для оборудования, учёт погодных условий, уровня освещённости — всего около ста параметров, которые могут повлиять на работу», — отмечает Михаил Бабайцев.

Сложную технологическую цепочку удалось адаптировать таким образом, чтобы её могли использовать все желающие в собственных проектах — с бесплатным программным обеспечением с открытым исходным кодом для фотограмметрии и простым оборудованием. Упрощённая методология позволяет эффективно оцифровывать разнообразные объекты.

Единый реестр «цифровых слепков» позволит сохранить значительный объём культурного наследия, особенно в регионах, где материальная основа памятников хрупка. Наше наследие по большей части выстроено из дерева. Именно поэтому оцифровка для нас не просто полезна, а критически необходима. Цифровые копии стирают географические границы: специалист, изучающий, например, оклады икон XIV века, может получить к ним доступ из запасников Государственного Эрмитажа, находясь во Владивостоке или Петропавловске-Камчатском, — достаточно лишь иметь соответствующую цифровую модель

Михаил Бабайцев

аспирант кафедры «История философии и теория культуры» Тверского государственного университета, генеральный директор наукоёмкого предприятия ООО «Авросистем»

Музейное дело и образование

Одним из самых сложных проектов тверских учёных был фасад Мирского замка в Беларуси. Чтобы сделать цифровую копию объекта, около 30 тысяч фотографий обработали методом фотограмметрии, что заняло почти две недели. Как подчёркивают специалисты, цифровая модель фиксирует с максимальной точностью как изъяны, так и уникальные особенности оцифровываемого объекта.

«Получаемое облако точек как цифровой артефакт может быть использовано в самых разных областях. В настоящее время на основе таких облаков мы создаём множество макетов: восстанавливаем утраченные архитектурные облики, опираясь на исторические источники, и, когда это возможно, изготавливаем физические модели с помощью технологий быстрого прототипирования — 3D-печати, лазерной резки, а также классических методов макетирования. Эти данные также интегрируются в различные интерактивные проекты — в том числе в создание игровых сценариев, инди-игр, панорам формата 360 градусов и даже виртуальной реальности, что добавляет интерактивности музейной деятельности и образовательным программам», — отмечает Михаил Бабайцев.

Сохранить истину

Следующим шагом в развитии технологии стало применение нейросетей. Учёным удалось разработать алгоритм, способный с высокой степенью исторической достоверности генерировать типовые деревянные дома на основе официальных источников — архивных планов, описаний, строительных практик определённой эпохи. Цифровые типовые модели активно использовали в проекте «Под революционным Торопцом», чтобы воссоздать утраченную городскую среду. В будущем нейросеть сможет самостоятельно распознавать и классифицировать архитектурные детали без участия человека.

Когда оцифровка критически необходима

Создание «цифровых оболочек» памятников — подход, легко масштабируемый от регионального уровня до общенационального и даже международного. Для этого нужны инструменты, способные максимально точно «захватывать реальность» и детализированно фиксировать внешнее состояние объекта на конкретный момент времени. Для России это особенно актуально, так как здесь сохранилось большое количество памятников из дерева.