CC BY
1254
Вестник АмГУ
Выпуск 95, 2021
УДК 568.9+94(47).048
Маслаков Евгений Александрович
Амурский государственный университет г. Благовещенск, Россия E-mail: me3888@yandex.ru Maslakov Evgeny Alexandrovich Amur State University Blagoveshchensk, Russia E-mail: me3888@yandex.ru Попов Максим Андреевич Амурский государственный университет г. Благовещенск, Россия E-mail: maximpopov70@gmail.com Popov Maxim Andreevich Amur State University Blagoveshchensk, Russia E-mail: maximpopov70@gmail.com
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛАНДШАФТНОГО ОКРУЖЕНИЯ
АЛБАЗИНСКОГО ОСТРОГА
RECREATIONOFA 3D-MODEL OF THE RELIEF OF THE ALBAZIN OSTROG
Аннотация. В статье рассматриваются средства и методы трехмерного моделирования рельефа конкретной местности. Представлена фотореалистичная компьютерная визуализация Албазинского городища.
Abstract. The article discusses the means and methods of three-dimensional modeling of the terrain of a particular area. A photorealistic computer visualization of the Albazinsky ostrog is presented.
Ключевые слова: воссоздание, SD-модель, рельеф.
Key words: recreation, 3D model, relief.
DOI: 10.22250/jasu.95.11
Проблема сохранения историко-культурного наследия в наше время стала весьма актуальной. Памятники подвержены воздействию природных катаклизмов, военных действий, непродуманной транспортировке и др. Это в первую очередь относится к малогабаритному наследию, однако помимо него существуют и более крупные памятники. К ним можно отнести древние города, замки, остроги. При осуществлении земляных работ в поисках археологических артефактов происходит частичное или полное уничтожение ландшафта, а это влечет за собой уничтожение археологического памятника, так как исчезает его комплексность. Становится непонятно, почему этот город строился именно тут, а эту крепость осаждали три месяца, но так и не смогли взять, ведь основным параметром при выборе места строительства в то время являлась его географическая эффективность.
Тем самым ландшафт приобретает значимость не меньшую, чем у памятника, если не большую. Именно поэтому в последнее время в археологии набирает популярность 3D-моделирование раскопов и городищ [1].
Информационные и компьютерные технологии активно используются в практике археологических исследований [2], а особый интерес представляют специализированные геоинформационные системы [3, 4, 5], обеспечивающие преимущества при работе с картографическим материалом и дающие новые возможности пространственного анализа.
3D-модель в сравнении с традиционно используемым текстовым описанием, схемами, планами, фотографиями и картинами имеет намного больше возможностей для анализа и объединяет в себе все преимущества традиционных способов. В наше время активно применяются системы дополненной и виртуальной реальности, а также виртуальные музеи.
3D-модель местности создавалась на примере ландшафта вокруг Албазинского острога, крупнейшего укрепленного поселения русских первопроходцев на Амуре во второй половине XVII в.
Создать 3D-модель можно несколькими способами. Первый - с помощью специальных инженерных изысканий (геодезические, гидрометеорологические, геологические, экологические, геотехнические, геофизические). Суть метода заключается в получении данных для создания топографической карты местности, которая образована массой дискретных чисел, определяющих расположение ключевых объектов (рек, гор и т.д.). Затем на основании этой карты с помощью интерполирования и экстраполирования находят значения тех участков, которые были исследованы не полностью.
Второй способ - создание рельефа местности с помощью радарной топографической съемки, shuttle radar topographic mission (SRTM). Таким методом создаются карты местности за счет информации, которая поступает с двух «Шаттлов», вращающихся вокруг Земли. Эти данные можно найти в открытом доступе, именно их мы применяем для получения рельефа местности. Были использованы также данные SRTM с размером ячейки 1х1 угловых секунд (с пространственным разрешением 30 м).
Работа велась в свободной кросс-платформенной геоинформационной системе QGIS, где на данных из SRTM выдавливается 3D-модель.
Для начала необходимо скачать SRTM-данные конкретной области, на основании которых впоследствии будет построена 3D-модель местности. Затем эти данные добавляются в QGIS и для удобства настраивается градиент, чтобы уже на 2D можно было увидеть перепад высот (рис. 1).
Рис. 1. SRTM-данные местности Албазинского острога.
Однако SRTM-данные представлены для слишком большой области (рис. 2, кружком на левом изображении показано расположение острога), их необходимо обрезать до требуемых значений (в нашем случае был выбран радиус в 1 км от острога). А для этого следует создать маску, по которой впоследствии будет выполнена обрезка данных (рис. 3, 4).
Рис. 2. Расположение острога на SRTM-карте.
т Ш
№ Як-
* .
Рис. 3. Созданная маска.
Рис. 4. Б ЯТ М-карта после обрезки по маске.
После того, как карта будет обрезана средствами QGIS создается SD-модель местности (рис. 5). Но так как карта представлена квадратами, то ее необходимо доработать в любом программном продукте для создания трехмерной компьютерной графики (в данном проекте использовался Blender).
Рис. 5. 3D-модель местности, созданная в QGIS.
В программном продукте трехмерной компьютерной графики убираются квадраты и создается непрерывная модель рельефа. Поскольку был выбран размер ячейки 1х1 угловых секунд в SRTM, то погрешность измерений будет составлять 30 м и такие ключевые объекты как реки и некоторые возвышенности не будут отображены. Используя сведения из надежных источников, их создают вручную. После этого путем обработки спутникового снимка наших дней создается текстура и накладывается на модель (рис. 6).
■
Рис. 6. Готовая 3D-модель рельефа Албазинского острога.
В результате проведенной работы была создана трехмерная модель Албазинского острога. С помощью SRTM-данных это намного проще, быстрее и дешевле, чем специальными инженерными изысканиями. Однако точность метода с использованием SRTM-данных в разы ниже.
Метод создания трехмерной модели рельефа с использованием SRTM-данных позволяет создавать близкие к истинному значению рельефы при низких затратах, что в свою очередь дает возможность создавать 3D-модели памятников комплексно - вместе с местностью, где они расположены или были найдены.
1. Бородкин, Л.И., Жеребятьев, Д.И. Технологии 3D-моделирования в исторических исследованиях: от визуализации к аналитике // Историческая информатика. Информационные технологии и математические методы в исторических исследованиях и образовании. - 2012. - № 2. - С. 58-67.
58
Вестник АмГУ
Выпуск 95, 2021
2. Круг идей: модели и технологии исторических реконструкций // Труды XI конференции ассоциации «История и компьютер»; под ред. Л.И. Бородкина, В.Н. Владимирова, Г.В. Можаевой. - М., Барнаул; Томск, 2010. -372 с.
3. Акашев, А.А. Пространственный анализ данных в исторических науках. Применение геоинформационных технологий. - Н.-Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2011. - 79 с.
4. Коробов, Д.С. Основы геоинформатики в археологии. - М.: МГУ, 2011. - 224 с.
5. Краснопрошин, А.И., Андреева, И.И., Бурнос, Д.В., Хоперсков, А.В. Археологическая геоинформационная система: создание тематических карт // Современные информационные технологии. - 2013. - № 18 (18). -С. 169-173 .
УДК 568.9+94(47).048
Москальчук Владислав Романович
Амурский государственный университет г. Благовещенск, Россия E-mail: mmvvrr 1@gmail. com Moskalchuk Vladislav Romanovich Amur State University Blagoveshchensk, Russia E-mail: mmvvrr 1@gmail. com Тарасенко Кирилл Николаевич Амурский государственный университет г. Благовещенск, Россия E-mail: keylowanda23@gmail.com Tarasenko Kirill Nikolaevich Amur State University Blagoveshchensk, Russia E-mail: keylowanda23@gmail. com
АНИМАЦИОННАЯ ТРЕХМЕРНАЯ МОДЕЛЬ АМУРСКОГО КАЗАКА XVII ВЕКА
ANIMATED THREE-DIMENSIONAL MODEL OF THE AMUR COSSACK
OF THE XVII CENTURY
Аннотация. Рассматриваются этапы моделирования исторически достоверного персонажа - от воссоздания человеческого тела и одежды по эскизам до оптимизации и запекания высокополигональной модели на текстуру.
Abstract. The stages of modeling a historically accurate character are considered, from recreating the human body and clothing from sketches to optimizing and baking a highly polygonal model onto a texture.
Ключевые слова: SD-моделирование, историческая реконструкция, компьютерная графика, запекание моделей.
Key words: 3D-modeling, historical reconstruction, computer graphics, baking models.
DOI: 10.22250/jasu.95.12
При стремительном развитии современных технологий, в том числе компьютерной графики, появилась возможность воссоздавать исторические события, предметы или личности, используя
