Kultūros paveldą gelbėja erdvinis modeliavimas pagal nuotraukas


 

Kiekvienai nekilnojamajai kultūros vertybei yra sudaroma kultūros vertybės pagrindinė dosjė, kur įrašomi kultūros vertybės bendrieji duomenys, apibūdinimas (sudėtis ir apimtis), istorinė medžiaga, kiti duomenys, suteikiamas kultūros vertybės kodas. Tuo tikslu inventorizuojama nekilnojamojo kultūros paveldo vertybė apžiūrima vietovėje, aprašomi statinio kadastriniai duomenys – matmenys, pamatai, sienos, atramos, perdangos, stogas, kitos statinio konstrukcijos, įvertinama statinio būklė, apibūdinamas statinio planas, tūris, erdvė, interjeras, interjero būklė ir aprašoma fasado kompozicija, jo dekoras, nurodomas statinio stilius, dailės elementai, priklausiniai, įrašai, užrašai, ženklai, esančios statinyje memorialinės lentos. Vėliau renkami visi su statiniu susiję istoriniai duomenys: pirminė paskirtis ir naudojimas, autorius (-iai), pastatymo data, nustatomas datavimo pagrindas, taip pat aprašomi atlikti tyrimai, statinio konservavimo, restauravimo, remonto bei rekonstrukcijos darbai.

Geometrinė informacija apie pastatus gali būti gauta atliekant geodezinius matavimus teodolitu bei tacheometru, taip pat atliekant fotogrametrinius matavimus pagal objekto nuotrauką ir naudojant lazerinio skenavimo duomenis.

Europoje fotogrametriškai fiksuoti vertingus architektūros paminklus ir kaupti jų duomenis archyve pradėta dar nuo 1858 m., kai Vokietijoje inžinierius statybininkas Albrechtas Meydenbaueris pasiūlė pastatus fotografuoti ir iš padarytų nuotraukų pagal tam tikrą metodiką sudaryti fasadų planus. Šis pasiūlymas sulaukė pripažinimo tik po 27 metų. Tik 1885 m. Prūsijoje buvo įkurtas fotogrametrijos institutas, kuriam ir vadovavo A. Meydenbaueris. Jo pagrindinis tikslas buvo sudaryti vertingų architektūros paminklų fotogrametrinį archyvą. Šiuo tikslu buvo dirbama ne tik Europoje, bet ir Azijos šalyse – Indijoje, Persijoje ir kt. Iki 1914 m. fotogrametriškai buvo užfiksuota 2 000 pastatų ir gauta 16 400 nuotraukų. Praėjus dešimtmečiams jau buvo suprasta, kad tokia medžiaga įgijo neįkainojamą kultūrinę ir istorinę vertę. Daugumos nuotraukų negatyvai yra unikalūs kaip istoriniai dokumentai, o pats A. Meydenbauerio archyvas – tikras technikos ir kultūros paminklas.

Lietuvoje medžiaga fotogrametriniam archyvui kaupiama nuo 1970 metų. Nuo to laiko pavasario ir rudens mėnesiais daromos vertingos architektūros paminklų fotogrametrinės nuotraukos, o žiemą – medžiaga sisteminama, tvarkoma. Be to, dar daromos ir objektų aplinkos topografinės nuotraukos, geodeziniais metodais matuojamos pastatų interjero detalės.

Fotogrametrinio metodo pranašumas – erdvinis, detalus objekto modelis ir trimatėje koordinačių sistemoje (X, Y, Z koordinatės) gaunami pastato fasado elementai. Erdviniam modeliui sudaryti reikalingos dvi tarpusavyje persidengiančios nuotraukos bei keletas atraminių taškų, kurių koordinatės nustatomos geodeziniu būdu – teodolitu arba tacheometru.

Fotogrametrinius matavimus sudaro šie darbai:

– fotokameros objektyvo optikos kalibravimas, nuo kurio priklauso rezultato tikslumas;

– objekto koordinavimas geodeziniu prietaisu;

– objekto fotografavimas;

– nuotraukų apdorojimas fotogrametrine sistema, siekiant sudaryti objekto geometrinį modelį;

– geometrinio modelio skaitmeninimas erdviniu režimu, siekiant gauti objekto dvimačius (2D) vektorinius duomenis;

– ortofotografinio vaizdo generavimas;

– vektorinių duomenų redagavimas, 2D brėžinių braižymas.

 

Taip, pavyzdžiui, fotogrametriniu metodu straipsnio autorei atlikus fotogrametrinius matavimus, buvo sudarytas Arnionių dvaro Molėtų r. fasado 2D brėžinys.

Atlikus fotogrametrinius matavimus pagal gautus rezultatus buvo sudarytas ir Pivašiūnų bažnyčioje esančio nežinomo Lietuvos dailininko XVII a. vid. nutapyto Dievo Motinos su Kūdikiu paveikslo 2D modelis.

Technologijoms tobulėjant, fotogrametrinių algoritmų pagrindu kuriamos naujos kartos 3D modeliavimo programinės įrangos. Nuotraukų ir kitų vaizdų apdorojimo programinių įrangų šiuolaikinėje rinkoje yra pačių įvairiausių. Jos skiriasi savo ypatybėmis, kaina, funkcijomis, sudėtingumu, gamintoju. Kiekviena programa turi savų pranašumų, į kuriuos ją įsigyjant būtina atsižvelgti. Žengdama su laiku koja kojon, bet kuri programinės įrangos gamybos kompanija stengiasi kuo dažniau ir greičiau atnaujinti savo sukurtą produktą tam, kad jis rinkoje taptų paklausus. Neseniai pasaulyje lyderiaujančios programinės įrangos kompanijos „Autodesk“ ir „Bentley“ pristatė savo naujus produktus paviršių ir objektų trijų matmenų modeliavimo bei vizualizacijos srityse. Šios programos perkėlė 3D modeliavimą ir vizualizacijas į kitą lygmenį: paviršiaus sukūrimo procesas tapo kur kas paprastesnis, greitesnis ir suprantamesnis vartotojui. Jas naudojant taip pat supaprastėjo ir gautų iš skirtingų šaltinių nuotraukų duomenų apdorojimas.

Vykdomi šie darbai:

– objekto fotografavimas profesionalų naudojama ar mėgėjiška fotokamera, taip pat – iš bepiločio orlaivio (galima naudoti filmuotą objekto medžiagą, kuri gali būti suskaidyta į nuotraukas);

– atraminių taškų matavimas (nebūtina);

– automatiškai atliekamas nuotraukų apdorojimas;

– objekto erdvinio, ortofotografinio vaizdo paviršiaus taškų generavimas;

– duomenų analizė, matavimai, eksportavimas į kitus formatus.

Vilniaus Gedimino techikos universiteto Geodezijos ir kadastro katedros mokslininkai kartu su mokslinės gamybinės UAB „Cad ir F ProjektServisas“ specialistais sėkmingai atliko ne vieną paveldo objektų 3D modeliavimo darbą naudodamiesi „Bentley“ kompanijos sukurta programa „Context Capture“.

Šių metų pavasarį atlikti Pivašiūnų bažnyčioje esančio Dievo Motinos su Kūdikiu paveikslo restauravimo darbai. Dievo Motinos apsiaustas ir paveikslo rėmas yra padengti brangia aukso ir sidabro danga. Paveikslui restauruoti ir reikalingam medžiagų kiekiui įvertinti buvo pasitelkta nauja trimačio modeliavimo technologija, nes pagal anksčiau sudarytą 2D modelį buvo galima nustatyti tik objekto plotą plokštumoje, neįvertinant jo paviršiaus išgaubtumo. Paveikslas fotografuotas aukštos skiriamosios gebos „Canon“ ir „Pentax“ skaitmeninėmis fotokameromis su skirtingo židinio nuotolio objektyvais. Padarytos 23 tarpusavyje persidengiančios nuotraukos.

Siekiant gauti tikruosius paveikslo matmenis, geodezini prietaisu tacheometru buvo atliktas keturių taškų koordinavimas objekte.

Vėliau, naudojantis „Bentley“ programa „Context Capture“, pagal nuotraukas sugeneruotas paveikslo aptaisų pagrindo trimatis vaizdas Tai buvo padaryta kur kas greičiau nei anksčiau naudotu fotogrametriniu metodu. Paveikslo paviršiuje, atsižvelgiant į reljefą, atsirado galimybė išmatuoti paveikslo aptaisų, žvaigždžių, mėnulio, karūnos ir kt. detalių erdvinius plotus.


Dalintis:

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *

Fill out this field
Fill out this field
Įveskite tinkamą el. pašto adresą.

NAUJAUSIAS NUMERIS

Paskutinės naujienos

Pradėtos bažnyčios statybos Kauno rajone

Šie metai prasidėjo svarbaus projekto įgyvendinimu – startavo Giraitės (Kauno rajonas) Šventosios Šeimos parapijos bažnyčios statyba. Šio svarbaus pastato paskirtis…

Has photos

Klaipėdoje iškilo meno banga 

Didelis įvykis visiems Lietuvos meno aistruoliams – po ilgos rekonstrukcijos gala koncertu atidarytas Klaipėdos valstybinis muzikinis teatras. Nusimetęs blankų sovietmečio apdarą,…

Has photos

SKAITOMIAUSIA

Savaitės Mėnesio Pusmečio Metų