CC BY
0
SCIENCE TIME
РАЗБЛОКИРОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ POLYCAM: РЕВОЛЮЦИЯ В АРХЕОЛОГИИ С ПОМОЩЬЮ МОБИЛЬНОГО ПРИЛОЖЕНИЯ
Коссеков Довлет Пигамдурдыевич, Туркменский государственный университет имени Махтумкули, г. Ашхабад, Туркменистан
E-mail: dowlet.kossekow@bk.ru
Аннотация. Археология - это область, в которой для раскрытия и понимания нашего древнего прошлого издавна использовались методы тщательного документирования и визуализации. Однако последние достижения в области технологий привели к кардинальным изменениям в археологической практике. Одним из таких новшеств является мобильное приложение Polycam, которое стало мощным инструментом для археологов во всем мире. В этой статье мы рассмотрим удивительные возможности Polycam и его влияние на археологические исследования.
Ключевые слова: Polycam, археология, артефакты, SD-модели, 3D-сканирования, 3D-реконструкция, лазерные сканеры.
Polycam - это современное мобильное приложение, использующее передовые возможности смартфонов для получения 3D-сканов высокого разрешения физических объектов и окружающей среды. Разработанное группой экспертов, это приложение позволяет археологам создавать детальные виртуальные копии артефактов, мест раскопок и даже целых археологических ландшафтов.
Традиционно при документировании артефактов и мест раскопок археологи опирались на ручные измерения, зарисовки и фотографии. Polycam революционизирует этот процесс, позволяя археологам быстро и точно получать 3D-сканы. Используя смартфон или планшет с приложением Polycam, археологи могут просто ходить вокруг объекта или места раскопок, делая несколько снимков с разных ракурсов. Затем приложение объединяет эти изображения, используя алгоритмы фотограмметрии для создания точных 3D-моделей [1].
Артефакты - это важные улики, проливающие свет на древние цивилизации. Polycam позволяет археологам получать детальные 3D-сканы артефактов, сохраняя их форму, текстуру и мельчайшие детали. Эти цифровые копии могут быть тщательно изучены и проанализированы даже тогда, когда
I
»
19
1 SCIENCE TIME 1
физические артефакты уже недоступны. Кроме того, Polycam позволяет легко обмениваться данными об артефактах с экспертами по всему миру, способствуя сотрудничеству и обмену знаниями.
Места раскопок представляют собой сложную среду с многочисленными слоями археологического материала. Polycam позволяет археологам создавать комплексные 3D-модели мест раскопок, отражающие пространственные связи между артефактами, объектами и стратиграфическими слоями. Такая цифровая документация повышает точность и эффективность археологических интерпретаций и является ценным ресурсом для будущего анализа и исследований.
В Polycam реализована технология дополненной реальности (AR), позволяющая археологам накладывать цифровые реконструкции на физический ландшафт. Просматривая 3D-модели на смартфоне или планшете, исследователи могут представить, как выглядели бы древние сооружения и артефакты в их первоначальном контексте. Такой иммерсивный опыт расширяет наши представления о древних цивилизациях, позволяя понять их архитектуру, повседневную жизнь и культурные обычаи.
Polycam играет важную роль в сохранении археологического наследия, создавая цифровые архивы. В тех случаях, когда хрупкие артефакты подвержены риску повреждения или разрушения, 3D-сканирование служит ценной записью. Кроме того, приложение способствует привлечению общественности, делая археологию более доступной и интерактивной. На основе 3D-моделей Polycam можно создавать виртуальные туры, экспозиции и образовательные ресурсы, позволяющие знакомиться с древними объектами и артефактами, не выходя из дома [2].
Polycam выделяется среди других технологий 3D-сканирования, применяемых в археологии, своей доступностью, портативностью и простотой использования.
По сравнению с традиционными технологиями 3D-сканирования, такими как лазерные сканеры или сканеры со структурированным светом, Polycam предлагает более экономичное решение. Приложение использует встроенные камеры смартфонов или планшетов, что исключает необходимость использования дорогостоящего специализированного оборудования. Такая доступность делает Polycam оптимальным вариантом для археологов с ограниченным бюджетом или для тех, кто работает в условиях ограниченных ресурсов.
Природа мобильного приложения Polycam обеспечивает непревзойденную портативность и гибкость. Археологи могут носить сканирующее оборудование в кармане, что позволяет им получать 3D-сканы в различных местах и на различных участках местности. Такая мобильность особенно важна при проведении полевых работ, когда археологам часто приходится перемещаться
| SCIENCE TIME Щ
между местами раскопок или быстро документировать вновь обнаруженные артефакты.
Polycam разработан таким образом, чтобы быть удобным в использовании даже для людей, не обладающих обширными техническими знаниями. В приложении используются интуитивно понятные интерфейсы и автоматизированные алгоритмы, которые помогают пользователям в процессе сканирования. Археологи могут просто ходить вокруг объекта или площадки, делая снимки с разных ракурсов, и предоставлять Polycam возможность решать сложную задачу создания точных SD-моделей. Такая простота использования сокращает время обучения и ускоряет внедрение технологии в археологическое сообщество.
Отличительной особенностью Polycam является интеграция с дополненной реальностью (AR). Приложение позволяет археологам накладывать цифровые реконструкции на физическую среду, обеспечивая контекстную визуализацию древних сооружений и артефактов. Эта возможность AR расширяет интерпретационный потенциал Polycam, позволяя исследователям изучать и передавать свои находки в более интерактивной и захватывающей Ф манере. f
Несмотря на удобство и доступность Polycam, он может не соответствовать точности и уровню детализации, достигаемым более специализированными технологиями SD-сканирования. Лазерные сканеры, например, позволяют получать снимки с чрезвычайно высоким разрешением и точностью до миллиметра. Фотограмметрический подход Polycam основан на алгоритмах обработки изображений, что может привести к некоторым ограничениям при съемке сложных деталей или в сложных условиях освещения.
Polycam не заменяет другие технологии SD-сканирования, а может рассматриваться как дополнительный инструмент в археологическом арсенале. Он обеспечивает быстрый и экономичный метод получения начальных 3D-сканов, которые при необходимости могут быть доработаны или дополнены с помощью более специализированного оборудования. Такая универсальность позволяет археологам использовать сильные стороны различных технологий в зависимости от конкретных исследовательских потребностей и имеющихся ресурсов [3].
Таким образом, Polycam обладает уникальным набором преимуществ с точки зрения стоимости, портативности, простоты использования и интеграции с дополненной реальностью. Его доступность и возможность создания 3D-моделей с помощью легкодоступных мобильных устройств делают его ценным инструментом для археологов, особенно в условиях полевых работ. Несмотря на то, что Polycam не может сравниться по точности с более специализированными технологиями 3D-сканирования, его достоинства заключаются в универсальности и способности демократизировать 3D-сканирование в археологии.
1 SCIENCE TIME 1
Ро1усат имеет определенные ограничения по размеру и типу объектов, которые он может сканировать. Хотя это универсальный инструмент, он может подойти не для всех сценариев. Вот некоторые соображения:
1. Размер объекта:
Размер сканируемого объекта может повлиять на эффективность Ро1усат. Приложение лучше всего подходит для небольших и средних объектов, которые можно легко захватить в поле зрения камеры смартфона или планшета. Более крупные объекты сложно охватить одним сканированием или для создания полной 3D-модели может потребоваться несколько сканирований и последующих процессов выравнивания.
2. Текстура и отражательная способность:
Для создания 3D-модели с помощью фотограмметрии Ро1усат использует несколько изображений объекта под разными углами. Объекты с сильно отражающими поверхностями или не имеющие ярко выраженных текстурных особенностей могут представлять трудности для точного сканирования. Блестящие или зеркальные поверхности могут создавать блики или отражения, что затрудняет точное совмещение и выравнивание изображений в процессе реконструкции. Аналогично, объекты с повторяющимися или не имеющими особенностей поверхностями могут не давать достаточной визуальной информации для точной 3D-реконструкции.
3. Условия освещения:
Качество освещения во время сканирования может повлиять на точность и качество 3D-моделей, создаваемых Ро1усат. Достаточное освещение необходимо для получения четких и хорошо экспонированных изображений. Слабая освещенность или резкий контраст освещения могут повлиять на способность Ро1усат точно передавать детали объекта и привести к неоптимальным 3D-реконструкциям.
4. Прозрачность и полупрозрачность:
Ро1усат лучше всего работает с твердыми объектами, имеющими четкую физическую структуру. Прозрачные или полупрозрачные объекты, такие как стекло или некоторые виды драгоценных камней, могут представлять трудности для точного сканирования. Свет, проходящий через такие материалы, может искажать получаемые изображения, что затрудняет воссоздание точной 3D-модели.
5. Движущиеся объекты:
Ро1усат в основном предназначен для съемки неподвижных объектов или сред. Несмотря на то, что в процессе сканирования он может справиться с небольшими перемещениями, значительное движение или размытость изображения могут негативно сказаться на качестве 3D-модели. Для получения точных результатов важно, чтобы в процессе сканирования объект оставался как можно более неподвижным [4].
»
22
1 SCIENCE TIME 1
Следует отметить, что, хотя Polycam и имеет ограничения в некоторых сценариях, он все же представляет значительную ценность для многих археологических приложений. Так, например, он отлично подходит для съемки небольших артефактов, археологических объектов и мест раскопок, где его портативность и простота использования делают его эффективным инструментом для документирования и визуализации. Для более крупных и сложных объектов могут потребоваться специализированные технологии 3D-сканирования, позволяющие добиться высокой точности и детализации.
Мобильное приложение Polycam стало революционным в области археологии. Используя возможности смартфонов и передовых технологий визуализации, оно упрощает полевые работы, улучшает анализ артефактов и предоставляет бесценные инструменты для визуализации и интерпретации мест раскопок. Благодаря своему потенциалу для сотрудничества, сохранения и привлечения общественности Polycam открывает дорогу в новую эру археологических исследований, позволяя оживить чудеса прошлого беспрецедентными способами.
Литература:
1. Archaeology Tools from Trowels to Tech [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://wwwbiblicalarchaeology.org/daily/archaeology-today/archaeology-tools/.
2. Six tools that are revolutionising archaeology by helping us find sites [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://theconversation.com/six-tools-that-are-revolutionising-archaeology-by-helping-us-find-sites-without-digging-51826.
3. How technology helped archaeologists dig deeper - MIT Technology Review [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https:// www.technologyreview.com/2021/04/28/1022982/data-archaeology-ancient-city-grid-burial-site/
4. Polycam [Электронный ресурс]. - Режим доступа:https://poly.cam/ architecture-engineering-construction
