CC BY
517
УДК 726.01
К. Б. Косенкова
Современные тенденции использования 3Б-реконструкций памятников историко-культурного наследия
В статье рассматривается современная ситуация с 3D-реконструкциями памятников архитектуры, тенденции ее последующего развития в ближайшие годы. Возможности 3D-моделей открывают новые перспективы не только перед исследователями, но и перед самым широким кругом публики.
This article discusses the current situation with the 3D-reconstructions of architectural monuments and trends of its further development. Possibilities of 3D-models offer new opportunities not only for researchers, but also for the general public.
Ключевые слова: античная архитектура, 3D-реконструкция, 3D-модель, храм Афины, историко-культурное наследие.
Key words: ancient architecture, 3D reconstruction, 3DModel, the Temple of Athena, historical and cultural heritage.
Вопрос о сохранении памятников историко-культурного наследия Европы, России и мира, созданных в прежние века, неоднократно поднимался на протяжении развития цивилизации. Сооружения подвергались воздействию природных катаклизмов, страдали от войн и следовавших за ними переделов территорий, смены режимов, религий и мировоззрений новых владельцев. В настоящее время памятники по-прежнему находятся под угрозой не только из-за возраста своих конструкций или недостаточного финансирования по их сохранению и восстановлению, но и из-за многих других факторов, принципиально важных для каждого отдельного региона -локальные конфликты, обстоятельства неодолимой силы, рост производства и пр. SD-реконструкции историко-культурных сооружений могут отчасти решить эту проблему, а также по меньшей мере зафиксировать не только современное состояние архитектурных объектов для последующих поколений, но и представить перед потомками различные этапы существования памятника.
На первый взгляд, SD-модель - это во многом новое слово или новый метод графической фиксации или реконструкции, однако он появился еще в античное время, когда римские зодчие использовали
© Косенкова К. Б., 2014
достижения греческой архитектурной мысли в своих постройках. Получил широчайшее распространение в средние века и особенно в эпоху Возрождения, основываясь на архитектурных обмерах и чертежах, сделанных мастерами того времени. Однако возможности, предоставляемые компьютерной моделью, гораздо шире, и все чаще применяемый в последние годы способ реконструирования построек средствами компьютерной графики (автоматизированное проектирование в профессиональных программах (AutoCAD, Autodesk 3D Max, CATIA, ArchiCad и др.)) уже на сегодняшний день вывел работу по сохранению историко-культурного наследия на новый уровень. О перспективах использования программ трёхмерного моделирования впервые заговорил на рубеже 1980-1990-х гг. археолог П. Рейллив в своей монографии «Археология и информационный век: глобальные перспективы»[12], где он также предложил термин «виртуальная археология». Таким образом, уже в 1992 г. предполагается возможность полноценного анализа «компьютерного аналога» памятника, созданного средствами компьютерной графики, вариативность работы с ним, в том числе экспериментальные воздействия на модель, имитирующие любые проявления человеческого или природного влияния, реально произошедшие или могущие произойти с объектом. Дальнейшие исследования специалистов показали, что предположение Рейлли абсолютно правомерно1, но на том этапе развития исследовательской мысли процесс во многих регионах застопорился на десятилетие (а в некоторых странах - на два десятка лет) из-за недостаточного программного обеспечения и малой производительности доступной для пользователей техники или отсутствия оборудования для последующей репрезентации проектов.
Стоит отдельно отметить, что для специалистов возможности использования компьютерных технологий в изучении исторических и культурных событий прошлого сразу обозначили значимость их внедрения в исторические и искусствоведческие исследования. Хотя в настоящее время SD-реконструкции в основном являются способом визуализации архитектурных памятников, этот процесс оказывается гораздо менее трудоемким для предметов декоративно-
1 Так, например, именно трехмерная модель позволила окончательно подтвердить наличие тента над амфитеатром Флавиев в Риме: в модели был реконструирован угол падения солнечных лучей над Колизеем без тента и с его наличием, когда даже в полдень всего несколько сидений оставались на солнце. В результате исследователи смогли дать объяснение найденным конструктивным элементам, которые не могли быть отнесены к иным фрагментам, а только к креплениям тента, и в итоге пришли к выводу о возможности существования такого сооружения в амфитеатре.
прикладного искусства (керамики, мебели и т. д.), позволяя воссоздавать их с максимальной точностью. Появляются новые возможности и для проверки научных гипотез, стало возможным реконструировать технологию строительства сооружения, проводить любые действия с 3D-моделью, как и предсказывал Рейлли: проверить устойчивость здания, подвергнуть его различному влиянию вплоть до полного разрушения землетрясением.
Такие методы открывают перед историками искусства широчайшие перспективы изучения культурного наследия предыдущих эпох не только по отдельным сооружениям и предметам искусства, но и воссоздавая целые комплексы, города, собирая, таким образом, целые архивы по эпохам, периодам или стилям. Такие наглядные «пособия» послужат прекрасным просветительским материалом, поспособствуют росту интереса к истории искусства, помогут специалистам и любителям удаленно изучать любые памятники, видеть исчезнувшие было культовые сооружения и предметы искусства, а также могут широко использоваться в музейной практике.
За прошедшие с первых экспериментов годы были созданы целые лаборатории, в которых исследовательские группы занимаются разработками трехмерных моделей различных памятников культуры. С 1995 г. трехмерные модели успешно применяются в проектах по исторической реконструкции, разрабатываемых в разных странах: проект по реконструкции Рима (Исследовательский центр античности и мифов (Канны, Франция)) [11], исследовательский проект храма Святого Петра в Иордании (Браунский университет, США) [9], реконструкция буддийского храмового комплекса Сазае-до (Япония) [13], виртуальная реконструкция фриза Парфенона (в настоящее время осуществляется Калифорнийским институтом креативных технологий, США) и многие другие. В России специалисты Государственного исторического музея им. А.С. Пушкина занимаются трехмерной съемкой своих экспонатов. Учеными Дармштад-ского университета совместно с Российским государственным гуманитарным университетом была разработана модель Московского Кремля XVI в. [10]. В Санкт-Петербургском государственном университете (факультет филологии и искусств, кафедра информационных систем в искусстве и гуманитарных науках) совместно с проектно-исследовательскими институтами США создан учебно-производственный комплекс, занимающийся реконструкциями архитектурного ансамбля древней причерноморской крепости Илурат, новгородского храма Спаса на Нередице и ансамбля Старой Ладоги [1]. В 2009 г. Государственный архитектурно-строительный уни-
верситет (Санкт-Петербург) выпустил альбом работ студентов и преподавателей с выполненными графическими и SD-набросками и реконструкциями некоторых памятников архитектуры, в том числе трехмерные модели памятника Лизикрату в Афинах (V в. до н. э.), храма Девы в Херсонесе Таврическом (IV в. до н. э.), храма Афины Полиады в Приене (I в. до н. э.), Филиппейона в Олимпии (I в. до н. э.) [4]. С 2004 г. работы по SD-реконструкции архитектурных памятников Тамбова ведутся в Тамбовском государственном университете им. Г.Р. Державина [3]. Такие работы проводятся с привлечением огромного количества профильной литературы, данных исследований, планов городов и других существующих материалов, включая обмеры, фотографии и графические реконструкции исследуемых памятников.
В 2000 г. состоялась первая международная конференция «Computmgarchaeologyforunderstandmgthepast» (Любляна, Словения) [8], на которой обсуждались различные аспекты применения современных технологий для изучения памятников прошлого, технологии и методики создания трехмерных моделей и многое другое. Необходимость использования технологий трёхмерного моделирования для сохранения памятников культуры подчеркнул также руководитель отдела сохранения и усиления роли культурного наследия Генерального директората по вопросам информационного общества Европейской комиссии Бернард Смит в своём докладе на Международной конференции EVA 2003 (Москва) [7]. В 2011 г. Гуманитарный институт Сибирского федерального университета и ассоциация «История и компьютер» провели Всероссийский научно-методический семинар «Виртуальная реконструкция историко-культурного наследия в форматах научного исследования и образовательного процесса» (Красноярск), где были представлены проекты по виртуальной реконструкции античного Боспора и памятников Енисейска [2].
Оставив за скобками научность и историческую достоверность следующих примеров, тем не менее, нельзя не упомянуть, что «сегодня ни один серьезный проект в области исторического документального кино (например, «Древние империи» и другие сериалы ВВС и других компаний) не обходится без выполненных в самой разнообразной стилистике компьютерных трехмерных реконструкций. <...> Они могут быть информативны, т. е. давать зрителю подробное представление об исчезнувших памятниках и целых исторических ландшафтах, но могут также играть и сугубо декоративную роль» [6]. Однако, прослеживая тенденцию использования образов памятников архитектуры в развлекательно-досуговых це-
лях, стоит обратить внимание, что за последние несколько лет эти проекты стали разрабатываться специалистами-историками и архитекторами, что существенно повысило уровень достоверности итоговых материалов. На данном этапе такие разработки в полной мере могут служить только средством развития опосредованного интереса у пользователей, но даже этот малый вклад в популяризацию памятников можно считать положительным. Также необходимо принять во внимание, что компьютерные модели для кинематографа и игр строятся на базе программы 3D GameStudio 5.0 trial, редактор которой хоть и позволяет проектировать ландшафт на основе топографической карты и снимков из космоса, но все еще остается недостаточно проработанным с точки зрения исторического соответствия архитектурным элементам, в отличие от специализированных архитектурных программ и графических пакетов, разрабатываемых для них.
На территории Европы в последние годы значительно выросло количество археологических зон и памятников культурно-исторического наследия, экспозиции которых дополнены проектами, созданными с применением технологий трехмерного моделирования: в первую очередь хотелось бы упомянуть проект 3D-реконструкции античного форума Лютеции (поселение на месте современного Парижа), представленный в катакомбах под островом Сите в Париже, Франция; проект 3D-реконструкций античных терм Клюни, Париж, Франция и 3D-реконструкции римского форума с храмом Дианы и триумфальной аркой в Мериде, Испания. Подобные проекты начаты в музеях истории и антропологии на многих территориях, где есть античные сооружения времен Римской империи: в южной Италии, Черногории, на островах Средиземного моря. К сожалению, приходится признать общую разрозненность и недостаточную убедительность некоторых из них, когда разработчики из-за слабого финансирования или невозможности использовать новейшие цифровые достижения идут по пути типизации своих моделей, представляя только общий абрис сооружения, тогда как на данном этапе уже возможна детальная проработка моделей с использованием всех необходимых текстур и декора, полностью воссозданных по источникам. Д.И. Жеребятьев в недавней статье «Построение открытой информационной среды в задачах 3D-моделирования историко-культурного наследия: онлайн доступ к источникам виртуальной реконструкции монастырского комплекса начала ХХ в.» поднимает также вопрос верификации: «В результате в существующих публикациях виртуальных реконструкций в Интернете или на дисках пользователь видит только результат са-
мой работы (видеоролик, картинку или саму программу), работа же с источниковой базой и методика её синтеза междисциплинарным коллективом авторов, методика реконструкции, ее этапы остаются в тени. Источниковый материал в большинстве подобных реконструкций публикуется далеко не каждым научным коллективом» [2, с. 83]. Здесь помимо основной проблемы сопоставления информации при источниковедческом синтезе данных, на основе которых потом будет построена модель, имеется в виду аспект доступности и популяризации научного здания для самостоятельной верификации зрителем. Однако вопрос о степени подробности и формах предоставления такой информации еще подлежит всестороннему обсуждению из-за своей неоднозначности (частичная секретность источников, авторские права, необходимость разъяснения данных для неподготовленного зрителя и др.). Сегодня большая часть проектов 3Б-реконструкции, представленных в музеях и памятниках, снабжена лишь самыми общими справками с основной информацией о дате и периоде создания, конструктивных особенностях, краткой историей существования, дублирующей традиционный этикетаж для памятников архитектуры, доступных для самостоятельного осмотра.
Возможности использования проектов 3Б-реконструирования памятников с целью сохранения историко-культурного наследия чрезвычайно широки. Особенно важным такой проект может стать для памятника со сложной судьбой, когда исследование первоначального облика сооружения затруднено или невозможно вследствие утраты или масштабных перестроек в течение долгого времени. Богатая на события история Европы дает нам немало таких примеров, и в продолжение темы о реконструкциях можно проанализировать судьбу храма Афины в Сиракузах (V в. до н. э., о. Сицилия). Переживший неоднократную смену правителей, опирающихся на различные религиозные представления, храм был дважды перестроен: VII в. н. э. в христианскую базилику Девы Марии, а в XVIII в. - в барочный собор, посвященный Святой Лючии - покровительнице города. Однако и базилика, и собор сохранили внутри своих стен конструкции античного храма, исследование которого значительно усложнено этим фактом. Часть архитектурных элементов раскрыта для просмотра и ознакомления с ними, но представить себе на месте величественного барочного памятника гармоничный древнегреческий храм, вписанный в несуществующий более ландшафт, не представляется возможным даже для зрителя с очень хорошим воображением.
Создание междисциплинарным коллективом авторов, включающим в себя специалистов по истории, искусствознанию, археоло-
гии, дизайну, программированию, всех трех полноценных ЭБ-моделей - дорического храма Афины времен его расцвета, базилики Девы Марии и барочного собора Святой Лючии - предстает чрезвычайно интересным проектом. Возможно создание видеопрезентаций на основе 3Б-моделей, где переход одного сооружения в другое будет наглядно продемонстрирован зрителю, а сопоставление контрольных точек позволит исследователям обезопасить изначальные конструкции храма от повреждений при последующих работах по консервации памятника, ведь сегодня каждый из этапов его существования является основанием для полномасштабных исследований внешнего и внутреннего облика и храма, и базилики, и собора. На сегодняшний день подготовлен проект ЭБ-реконструкции храма Афины [5], который был представлен на выставке «Античный город в творчестве архитекторов», проходившей 12 марта - 7 апреля 2012 г. в Российской национальной библиотеке (Санкт-Петербург), где экспонировались исследовательские работы архитекторов и искусствоведов, а также рисунки, чертежи и графические реконструкции, выполненные в различных методиках. Будучи доведенным до логического завершения, проект сможет раскрыть особенности развития истории и культуры европейской цивилизации в южно-итальянском регионе за период в несколько веков, повысив интерес к этой теме не только у исследователей, но и у публики самого широкого круга.
Таким образом, можно сделать следующие выводы:
1) использование ЗБ-реконструкций памятников историко-культурного наследия позволяет не просто визуализировать объект, но и провести его комплексный анализ с учетом исторического контекста;
2) постоянное обновление технологии построения ЗБ-моделей и разработка архитектурных модулей для программ компьютерного моделирования выводят работу по созданию реконструкций на новый уровень, при этом повышая качество и достоверность каждого элемента и образа в целом;
3) построение модели уже само по себе является источниковедческим исследованием;
4) современная ситуация требует от специалистов дальнейшего распространения и развития методологии исторического исследования, основывающегося на изучении не только источниковедческой базы, но и визуализированного объекта в воссозданной среде, а также модели взаимодействия участников исторического процесса;
5) увеличение в досугово-развлекательных областях (игры, фильмы) визуального ряда, содержащего смоделированные компьютерными средствами памятники искусства, способствует популяризации истории искусств.
Список литературы
1. Борисов Н.В., Горончаровский В.А., Швембергер С.В., Щербаков П.П. Компьютерная 3Б-реконструкция археологических памятников (по материалам боспорского города-крепости Илурат) // 10-я юбил. междунар. конф. EVA 2007 Москва. [Электр. ресурс]. - URL: http://conf.cpic.ru/eva2007/rus/reports/theme_1112.html.
2. Виртуальная реконструкция историко-культурного наследия в форматах научного исследования и образовательного процесса: сб. науч. ст. / под ред. Л.И. Бородкина, М.В. Румянцева, Р.А. Барышева. - Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2012.
3. Жеребятьев Д.И., Кончаков Р.Б. Использование технологий создания 3-d-mp как инструмента сохранения и реконструкции исторических памятников // Материалы Х конф. ассоциации «История и компьютер». - М: Тамбов: Изд-во Тамб. ун-та, 2006.
4. Классическая античность и компьютерная графика в реконструкциях памятников архитектуры Древней Греции и Рима. - СПб.: СПбГАСУ, 2009.
5. Косенкова К.Б. Архитектура острова Ортигия: от храма Афины до базилики Святой Лючии / V в. до н. э. - XVII в. н. э. Проект 3D-реконструкции // Проспект выставки «Античный город в творчестве архитекторов». 12 марта -7 апр. 2012 г. - СПб., 2012.
6. Логдачева Е. В., Швембергер С. В. Проблемы и методики трехмерной реконструкции. [Электр. ресурс]. - URL: http://wwwnereditsaru/3D/ article.htm (дата обращения: 23.06.2014).
7. Смит Б. Исследовательская деятельность Европейского Союза в области культурного наследия // Информация для всех: культура и технология информационного общества: материалы междунар. конф. EVA 2003 Москва, 15 дек. 2003 г. - М., 2003.
8. Computing archaeology for understanding the past. Computer applications and quantitative methods in archaeology. CAA. British & Irish Archaeological Bibliography, 2000.
9. Curtis Jo M. The Great Temple of Petra. Scientists, artists and archaeologists collaborate on digital archaeology, 2003.
10. Der MoskauerKremlentsteht in Darmstadt neu // intern 2/2004 13-14 april,
2004.
11. Fleury Ph. et Madeleine S. Réalitévirtuelle et restitution de la Rome antique au IV siècle p. с. Histoire urbaine, 2007.
12. Reilly P., Rahtz S. Archaeology and the information age a global perspective London, 1992.
13. Vilbrandt C.W., Goodwin J.M., Goodwin J.R. Computer models of historical sites: Sazaedou - from the Aizu History Project, 1999. - P. 489-502.
