Файл: Математические методы в исторических исследованиях виртуальная историческая реконструкция и трехмерное моделирование.docx
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 148
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Карагандинский Государственный Университет
им. Академика Е. А. Букетова
Исторический факультет
Кафедра археологии, этнологии и
Отечественной истории
Курсовая работа
По курсу: «Методология истории»
На тему: «Математические методы в исторических исследованиях:
виртуальная историческая реконструкция и трехмерное моделирование»
Выполнила: Каппарова Газиза
3 курс, группа ГИ-35р
Научный руководитель: доцент,
Зуева Л.И.
Караганда, 2019
Содержание
| Введение............................................................................................................. | 3 |
| 1 Виртуальная реконструкция объектов культурного наследия................... | 5 |
| 1.1 Проблематика виртуальных реконструкций в зарубежной и отечественной теории и практике.................................................................... | 5 |
| 1.2 Методы и подходы при разработке виртуальной реконструкции.......... | 6 |
| 1.3 Проекты виртуальных реконструкций....................................................... | 8 |
| 2 Трехмерное моделирование исторических объектов: международный опыт..................................................................................................................... | 13 |
| 2.1 Эволюция методов и подходов применения технологий трёхмерного моделирования в исторических и археологических исследованиях............. | 13 |
| 2.2 Трехмерные технологии как инструмент автоматизированной реконструкции объектов историко-культурного наследия........................... | 18 |
| Заключение......................................................................................................... | 25 |
| Список использованной литературы............................................................... | 27 |
| | |
| | |
Введение
Актуальность исследования. Последние десятилетия характеризовались ростом внимания к восстановлению объектов историко-культурного наследия. Во многом это определяется тем, что городская среда постоянно эволюционирует. Процессы урбанизации захватывают традиционное культурное пространство, актуализируя проблему сохранения объектов историко-культурного наследия и национально-культурной идентичности. Перестраиваются архитектурные ансамбли городов, археологические памятники; нередко объекты историко-культурного наследия полностью или частично исчезают в результате войн и политики властей. Процессы глобализации и урбанизации способствовали не только росту внимания к изучению историко-культурного наследия, но и к разработке методик и технологий его реконструкции. Наряду с физической реконструкцией нашли своё применение и виртуальные реконструкции,основанные на возможностях современных информационных технологий. Овладение технологиями трехмерного моделирования, выявление их возможностей в изучении и реконструкции историко-культурного наследия - актуальная задача современных исторических исследований.
Объектом курсовой работы выступает изучение математических методов в исторических исследованиях, таких как виртуальная реконструкция и трехмерное моделирование.
Предметом исследования являются использование методов и подходов виртуальной реконструкции, в применении трехмерных технологий в исторических исследованиях.
Цель курсовой работы состоит в рассмотрении виртуальной реконструкции и трехмерного моделирования. Исходя из поставленной цели, были выделены следующие задачи:
1. изучить проблематику виртуальных реконструкций в зарубежной и отечественной теории и практике;
2. рассмотреть методы и подходы при разработке виртуальной реконструкции а также эволюцию методов и подходов применения технологий трехмерного моделирования в исторических и археологических исследованиях;
3. ознакомиться с некоторыми проектами виртуальных реконструкций;
4. рассмотреть трехмерные технологии как инструмент автоматизированной реконструкции объектов историко-культурного наследия;
5. изучить применение технологий трехмерного моделирования как инструмента пространственного анализа.
Степень изученности темы. Начало изучению применения методик трехмерного компьютерного моделирования в исторических исследованиях было положено в 1980-х годах зарубежными исследователями.
Инициаторами использования трехмерных технологий и виртуальных реконструкций в исторических исследованиях стали коллективы историков, архитекторов, искусствоведов, археологов, осуществлявших с помощью IТ-специалистов построение виртуальных реконструкций объектов историко-культурного наследия. Число исследователей в этой области несколько возросло в начале 1990-х гг., хотя и оставалось незначительным.
Первые подходы к синтезу источников с использованием программ трехмерного моделирования были сформулированы на рубеже 1980 - 1990-х гг. археологом П. Рейлли в ряде статей[1] и монографии «Археология и
информационный век: глобальные перспективы»[2], он и стал основателем
направления «виртуальная археология». Эти подходы оказали определённое влияние на формирование прикладных областей виртуальной палеоантропологии и «цифровой истории».
Предложенный П. Рейлли подход основывался на использовании 3D технологий посредством замены реального артефакта трёхмерной моделью. Исследователь в результате получал возможность проводить анализ «цифрового» аналога объекта в компьютерной программе, ставить эксперименты с моделью в ходе построения виртуальной реконструкции.
На рубеже 1990-2000-х гг. исследования с использованием трехмерных технологий в области исторической реконструкции появляются на гуманитарных факультетах университетов США (Брауновского[3], Гарвардского[4], Koлyмбийcкoгo[5], Стэнфордского[6]), Калифорнийском университете UCLA, Институте передовых технологий в гуманитарных науках университета Вирджиния[7], в вузах Великобритании (Бирмингемском университете[8]. Королевском колледже Лондона[9]), а также Франции, Италии, Испании, Австрии и других стран.
Начиная с 2006 г. появляются работы по виртуальной реконструкции историков Тамбовского государственного университета (Р.Б. Кончаков, Д.И. Жеребятьев)"[10], факультета искусств СПбГУ в сотрудничестве с Институтом истории материальной культуры , РАН (Е.В. Логдачева, C.B. Швембергер и др.)[11], Сибирского федерального университета (М.В. Румянцев, A.A. Смолин, И.Н. Рудов, Н.О. Пиков)[12], Уральского педагогического университета (A.B. Фищев)[13].
Технологами трехмерного моделирования нашли также использование в работах археологов. В изданиях АИК такие публикации датируются 1997 г. (A.C. Смирнов, A.B. Трифоненко)[14]. Отметим в этой связи работы: Ю.М. Баранова[15], С.Н. Алексейчука, Д.С. Коробова[16], И.В. Журбина, A.B. Смурыгина[17], Л.Л. Косинской[18], А.Г. Степановой[19] и др.
В ходе данного исследования были использованы такие о общенаучные методы, как анализ и синтез, индукция и дедукция, описание и объяснение, реконструкция и описание и т.д.
Работа состоит из введения, двух глав, пяти разделов, заключения и списка используемой литературы. В первой главе рассмотрена виртуальная реконструкция объектов культурного наследия. Вторая глава посвящена трехмерному моделированию исторических объектов на международном уровне.
1 Виртуальная реконструкция объектов культурного наследия
1.1 Проблематика виртуальных реконструкций в зарубежной и отечественной теории и практике
Виртуальная реконструкция – одно из наиболее молодых и бурно развивающихся научно-практических направлений. Появившись в начале 1990-х гг. благодаря возникновению специализированного программного обеспечения, к настоящему моменту виртуальная реконструкция предстает как сложившаяся индустрия.
Подробно история становления и развития виртуальной реконструкции как научного направления рассматривается Д.И. Жеребятьевым [20]. В частности, им отмечается, что необходимость применения 3D-технологий в области исторических исследований возникла ещё в 90-х гг. XX в. и была связана с появлением специализированного программного обеспечения моделирования трехмерных объектов. В этот период появляются виртуальные исторические реконструкции храма Св. Петра в Иордании (M.S. Joukowsky [21],
Браунский университет, США); реконструкция Ватиканского дворца эпохи Возрождения [22], предпринятая в 1998 г. группой немецких исследователей под руководством профессора Дармштадского университета Манфреда Кооба; реконструкция японского буддийского храмового комплекса Сазаедо [23], разработанная коллективом исследователей, активно сотрудничающих с японскими университетами в 1999 г.
В целом, в конце 1990-х гг. в Европе реализуется целый ряд крупных проектов в области сохранения историко-культурного наследия с применением технологий трехмерного моделирования. Опыт данных проектов презентуется на международной конференции «Computing archaeology for understanding the past» (Любляна, Словения), в свет выходит первая монография по методологии разработки виртуальных исторических реконструкций памятников культуры [24].
В отечественной историографии теоретическое освещение данной проблематики первоначально получает в работах специалистов негуманитарного профиля [25]. В 2003–2006 гг. обсуждается вопрос возможности применения технологий трёхмерного моделирования в исторических исследованиях и специалистами предметной области, т.е. историками .
Сегодня в научном сообществе активно обсуждаются теоретико- методологические подходы к созданию ВР. Так, один из ведущих специалистов-историков в области ВР аспирант кафедры исторической информатики Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова Д.И. Жеребятьев в своих работах неоднократно подчеркивает, что одним из ключевых аспектов виртуальной реконструкции должен выступать ее научный характер и достоверность: любая виртуальная реконструкция должна базироваться на архивных документах или серьезном историческом анализе. В то же время в коллективе кафедры информационных технологий в креативных и культурных индустриях Гуманитарного института Сибирского федерального университета реализуют в проектах ВР комплексный подход, сочетающий историческую достоверность и высокое качество визуализации. Сотрудник Харьковского государственного университета строительства и архитектуры В.В. Моор считает, что виртуальная реконструкция должна выступать в роли инструмента, позволяющего проверить достоверность теорий относительно местоположения, принципов строительства, используемых материалов объектов историко-культурного наследия.
Можно констатировать возрастающее в мире внимание к виртуальной реконструкции исторического прошлого. Это объясняется, с одной стороны, обновлением методологических принципов исторического познания, с другой – тенденцией сохранения и актуализации историко-культурного наследия. На значимость внедрения современных информационных технологий в исторические и культурологические исследования указывает руководитель отдела сохранения и усиления роли культурного наследия Генерального директората по вопросам информационного общества Европейской комиссии Бернард Смит в своём докладе [26].
Технологии 3D-моделирования чуть более чем за полвека достигли высокого уровня реалистичной визуализации и интерактивности. Сфера их применения достаточно широка (проектирование и дизайн в строительстве и промышленности, визуальные эффекты в кинематографе, производство компьютерных игр и пр.). Возросший интерес со стороны государства к сохранению в цифровом виде мирового культурного наследия позволил использовать технологии трехмерного моделирования и в научно-исследовательской деятельности, в том числе в области исторических и археологических исследований. Такие проекты, реализованные на основе 3D-технологий, могут быть связаны с:
1) виртуальной реконструкцией утраченных памятников культуры на основе исторических документов;
2) виртуальной реконструкцией существующих памятников культуры с возможностью их виртуального посещения;
3) виртуальной реконструкцией картографической местности с соответствующими историческими поселениями;
4) виртуальной реконструкцией исторических событий с использованием
трехмерных персонажей (военные действия, миграции, религиозные ритуалы и т.д.);
5) воссозданием утраченных предметов интерьера и оцифровкой антиквариата для создания тематических мультимедиа-приложений, а также создания единой электронной библиотеки.
1.2 Методы и подходы при разработке виртуальной реконструкции
Обобщая методы и подходы в области ВР, следует отметить, что, как правило, особенности создания реконструкций зависят от того, в рамках каких дисциплин работают те или иные исследователи. Так, например, историки Л.И. Бородкин и Д.И. Жеребятьев (МГУ им. М.В. Ломоносова, г. Москва) выделяют две основные группы проектов по созданию виртуальных реконструкций, связанных с объектами историко-культурного наследия: научно обоснованные, «академические», и познавательные, «научно-популярные». Первая группа, менее широко представленная, характеризуется более строгим подходом к отбору источников и их комплексному использованию. Такой подход представляет ВР как технологию, позволяющую осуществить подмену изучаемого артефакта трехмерной моделью, использует ее как компьютерный эксперимент, предлагает трёхмерные технологии как инструмент компьютеризованной реконструкции объекта историко-культурного наследия и рассматривает применение технологий трёхмерного моделирования как полезный для историков инструмент пространственного анализа [27].
Такой подход, позволяющий показать всю историческую достоверность объекта, востребован в научной работе. Однако полученные таким образом трехмерные модели часто невозможно использовать на неспециализированном оборудовании. Другим недостатком подобных решений является отсутствие окружения исторических объектов: все, что не