Файл: Математические методы в исторических исследованиях виртуальная историческая реконструкция и трехмерное моделирование.docx
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 150
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Таким образом, посредством программ трёхмерного моделирования разнотипные исторические источники были синтезированы в единый образ – виртуальную модель монастырского комплекса 1909 г. В дальнейшем планируется построение нескольких 3D-моделей, соответствующих более ранним временным срезам, что позволит реализовать пространственную эволюцию территории монастырского комплекса.[35]
В большинстве случаев исследователь, проводя анализ фотографии, сталкивается с проблемой восстановления точки перспективы малознакомых или подвергшихся существенному изменению мест. Методы восстановления перспективы анализом проекции территории в 2D (например, плана или спутниковой съёмки) не всегда дают возможность точно идентифицировать место и ракурс съёмки. Использование связки программ трёхмерных редакторов и геоинформационных систем (ГИС) позволяет решить часть вопросов об идентификации, восстановлении перспективы при использовании изобразительных источников.[27]
Немаловажным источником, сохранившим облик городов, монастырей XVII–XVIII вв., являются гравюры и панорамные изображения. Подчас планы в своей легенде содержат неполный перечень строений; в некоторых случаях часть строений может отсутствовать на планах, однако об их существовании свидетельствуют отдельные описательные источники, которые дают неточное представление о пространственном расположении строений. В этом случае идентификация строений возможна посредством применения ГИС и 3D-программ.[10]
Данный подход был успешно апробирован в ходе реконструкции облика провинциального г. Тамбова XVIII в. План города 1803 г. зафиксировал расположение отдельных усадеб в черте города, однако единственным источником, запечатлевшим их облик, была панорама города Тамбова, найденная в архиве РГАДА проф. Ю.А. Мизисом. Данный рисунок был составлен городским архитектором В. Усачёвым в 1799 г.; среди легенды рисунка подписанными значились только несколько строений: дом губернатора, отдельные храмы города и Казанский монастырь. Идентификация дворянских имений стала возможна только в ходе анализа перспективы в компьютерных программах. В числе дворянских усадеб, не упомянутых в легенде рисунка панорамы г. Тамбова 1799 г., была усадьба Беклемишева, в которой располагалось дворянское училище. В ходе первичного анализа рисунка было предположительно найдено здание дворянской усадьбы, однако существовали сомнения в точности идентификации из-за искажения перспективы рисунка. Одним из самых ранних источников по истории данной усадьбы является панорама г. Тамбова 1799 г. (источники более позднего времени сохранили только факт упоминания о перестройке усадьбы); имеется также ряд фотографий перестроенной усадьбы XIX в. Как выглядела данная усадьба в конце XVIII – начале XIX вв. Мог ли художник видеть здание усадьбы Беклемишева с места написания панорамы города? Ответна данный вопрос мог быть получен только в ходе идентификации строений по панораме 1799 г. и оценки степени искажения перспективы.[10]
Анализ пространства территории города с оценкой степени искажения на плане 1803 г. и на рисунке 1799 г. был осуществлен к.и.н. Р.Б. Кончаковом с помощью программы ГИС (MapInfo). В результате подобного анализа при сопоставлении с современным геодезическим планом центральной части г. Тамбова исходя из контрольных точек было просчитано расстояние между домом губернатора Г.Р. Державина и одним из близко расположенных строений – зданием сторожки (см. рис. 13). Подобным образом было оценено и расстояние до дома усадьбы Беклемишева. В ходе построения виртуальной реконструкции городской застройки г. Тамбова была получена перспектива города с точки обзора, запечатленной архитектором В. Усачёвым на рисунке 1799 г., после чего виртуальная панорама города и панорама г. Тамбова 1799 г. были сопоставлены. Здание, предположительно отмеченное на рисунке 1799 г., действительно просматривалось в виртуальной панораме города. В итоге найденный на рисунке 1799 г. внешний облик строения был сопоставлен с имеющейся в нашем распоряжении фотографией здания конца XIX в. (после его перестройки). Таким образом, дальнейший анализ визуальных источников по истории дворянской усадьбы позволил прийти к выводу о незначительных изменениях внешнего вида здания после перестройки.[39]
Рис. 13. Виртуальная реконструкция г. Тамбова кон. XVIII – нач. XIX вв. Сопоставление визуальных источников панорамы города, фотографии Екатерининского института конца XIX в. с виртуальной панорамой города
- Анализ археологического объекта с задачей поиска предполагаемого места очередного раскопа(примеры: Norbert Zimmermann и Irmengard Mayer – римские катакомбы I в.; Manfred Koob – поиск входа в гробницу китайского императора династии Цинь). В этих исследованиях трехмерная модель выступала в качестве инструмента для анализа пространственных характеристик, поиска места, где мог быть найден с большей степенью вероятности тот или иной археологический артефакт, будь то вход в гробницу китайского императора или очередной неизвестный туннель подземных римских катакомб Домитиллы I–II вв. н.э., заваленный камнями [1].
Не менее интересным является пример использования технологий трёхмерного моделирования в исследованиях научного центра г. Дармштада (Германия), где проводили реконструкцию императорского некрополя в Сьяне (Китай), комплекса Шаолинь (см. рис. 13) и терракотовой армии гробницы первого императора Китая. Перед группой исследователей во главе с проф. Манфредом Кообом стояли следующие задачи: реконструировать императорский некрополь в Сьяне, посредством трехмерных технологий проверить научные гипотезы о предполагаемом расположении скрытого входа в гробницу императора с целью организации последующих раскопок на данном месте. Эти задачи с успехом были решены несмотря на малую степень информативности сохранившихся письменных источников[41].
Рис. 13. Пространственный анализ территории комплекса Шаолинь
Описанные подходы разрабатывались и неоднократно использовались в проектах российских исследовательских групп, связанных с сохранением историко-культурного наследия: лаборатории социальной истории Тамбовского университета им. Г.Р. Державина (В.В. Канищев, Р.Б. Кончаков, Д.И. Ж еребятьев, К.С. Кунавин), кафедры информационных технологий в креативных и культурных индустриях Гуманитарного института Сибирского федерального университета (М.В. Румянцев, А.А. Смолин, И.Н. Рудов, Н.О. Пиков, П.В. Мандрыка), факультета филологии и искусств С.-Петербургского госуниверситета (Н.В. Борисов, В.А. Горончаровский, Е.В. Логдачева, С.В. Швембергер, П.П. Щербаков, Л.Н. Никитина, А.А. Селин, А.В. Бехтер), кафедры исторической информатики Исторического факультета МГУ (Д.И. Ж еребятьев, Г. Борисов и др.), Института истории и археологии УрО РАН (г. Екатеринбург) [42], теории и методики преподавания истории УрГПУ (А.В. Фищев, 2010), исторического факультета Уральского федерального университета (г. Екатеринбург) [13].
Рассмотренные нами подходы призваны служить задачам научного исследования, однако в качестве инструмента трёхмерные технологии призваны выполнять также и просветительские цели, служить наглядным средством репрезентации, сохранения и визуализации историко-культурного наследия. В этой связи следует отметить ряд методик.
- Трёхмерная модель, включающая в себя временн
ые срезы эволюции объекта (виртуальная 4D-реконструкция), основанная на базе данных источникового материала (описательных и изобразительных, видеоматериала, археологических данных, например топографический план, слои поверхности земли, карты, привязанные к трёхмерной модели, и т.д.). Трёхмерная модель в этом случае представляет собой визуально ориентированную базу, систематизирующую накопленный исследователями материал. Иначе её называют смешанной трёхмерной моделью.
- Виртуальная реконструкция как инструмент репрезентации объектов историко-культурного наследия и коммуникации на базе интернет-технологий и развития «виртуального туризма».Методика основана на технологиях Google Earth, Java, плагинов .vrml, онлайн web-плееров Unity web player, 3DVia, Quest3D web player, используемых для трасляции приложений, разрабатываемых в трёхмерных движках, и платформы Second Life, предложенной компанией Linden Lab.
Рассмотрев предложенные в рамках 3D-моделирования подходы и методики решения задач исторической реконструкции, отметим, что апробация их в качестве инструмента синтезирования источников в процессе построения виртуальной реконструкции объектов историко-культурного наследия показала эффективность и перспективность этого инструмента. Междисциплинарный характер таких исследований требует сочетания знаний историка (археолога) и IT-специалиста с опытом работы с 3D-технологиями. Оптимальный вариант реализации научно обоснованной виртуальной исторической реконструкции соответствует, на наш взгляд, сочетанию указанных качеств в одном исследователе, имеющем склонности к междисциплинарной работе[43].
Заключение
В результате исследования было выяснено, 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 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» в Словении.
В отечественной историографии теоретическое освещение данной проблематики первоначально получает в работах специалистов негуманитарного профиля и лишь в 2003–2006 гг. обсуждается вопрос возможности применения технологий трёхмерного моделирования в исторических
исследованиях и специалистами предметной области, т.е. историками .
В заключение также необходимо отметить, что в процессе работы над виртуальных исторических реконструкций должна создаваться база данных; она необходима для возможности дальнейших работ, улучшений и модернизации. Такая база может быть оформлена как в виде обособленной программной оболочки, так и в виде стандартного набора папок. В соответствии с формой данных такая база может включать в себя фотографии, картины художников, тексты, архитектурные чертежи культовых объектов и прочих архитектурных объектов историко-культурного наследия.
Итак, использование компьютерных реконструкций развивает и расширяет возможности представления о реконструируемых объектах, позволяя сочетать научную точность чертежей с передачей художественного впечатления. Использование компьютерных моделей при создании исторических реконструкций позволяет добиться нового уровня передачи информации и, как следствие, нового уровня восприятия. Представленный обзор показывает, в каком широком спектре областей используются виртуальные компьютерные исторические реконструкции, и можно лишь предположить, в каких областях и каким еще образом они могут быть использованы.
Рассмотрев предложенные в рамках 3D-моделирования подходы и методики решения задач исторической реконструкции, отметим, что апробация их в качестве инструмента синтезирования источников в процессе построения виртуальной реконструкции объектов историко-культурного наследия показала эффективность и перспективность этого инструмента. Междисциплинарный характер таких исследований требует сочетания знаний историка (археолога) и IT-специалиста с опытом работы с 3D-технологиями.
Таким образом, сочетание специально выработанной методики моделирования трехмерных объектов и современных технологий визуализации в режиме реального времени позволяет выполнять виртуальные реконструкции объектов историко-культурного наследия с высокой степенью аутентичности и значительной долей реализма.