Printer Friendly

Digitizing methods in regeneration of masonry castles/skaitmeninimo metodai muriniu piliu regeneracijoje.

SKAITMENINIMO METODAI MURINIU PILIU REGENERACIJOJE

Ivadas

Skaitmeniniu technologiju, o ypac fotogrametrijos pletra paveldo architekturoje kaip didelis indelis i kulturos paveldo stebesenos metodu tobulinima, architekturos paminklu issaugojima bei atkurima, kaip parama architekturos, archeologijos bei meno istoriniams tyrimams yra pagrindinis ICOMOS (International Council on Monuments and Sites) komiteto CIPA (International Committee for Architectural Photogrammetry), ikurto bendradarbiaujant su ISPRS (International Society of Photogrammetry and Remote Sensing), tikslas (Statutes CIPA 2004) Pagal CIPA nuostatas architekturos paminklas gali buti tinkamai atkurtas ir saugomas detaliai ismatavus ir dokumentavus, vykdant paminklo stebesena atsizvelgus i jo aplinka bei tinkamai saugant architekturinio paveldo informacijos ir valdymo sistemas, itraukiant ir integruojant susijusias disciplinas, toliau tobulinant skaitmeninimo metodus (Santana Quintero et al. 2007). Siekdamas ivykdyti sia misija CIPA jungia turincius bendra interesa viso pasaulio architektus, istorikus, archeologus, paveldo apsaugos specialistus su skaitmeniniu technologiju srityje (fotogrametrijos, CAAD, kompiuterines grafikos, erdviniu informaciniu sistemu bei kt.) dirbanciais specialistais. Organizuoja ir skatina ideju, ziniu, patirties ir moksliniu tyrimu rezultatu tarp minetu specialistu pletra, inicijuoja bei koordinuoja gautu taikomuju moksliniu tyrimu rezultatu idiegima i praktika.

Vienas is budu plesti skaitmeniniu technologiju pasiekimus paveldo architekturoje yra renginiu: konferenciju, simpoziumu, specializuotu koliokviumu, seminaru, mokymo medziagos, praktiniu uzsiemimu bei specializuotu kursu inicijavimas ir organizavimas. Regeneruojant architekturos paveldo objektus laikomasi tarptautines nuomones, isdestytos UNESCO, ICOMOS doktrinu tekstuose, skatinanciuose naudotis visais mokslo ir technikos pasiekimais, padedanciais issaugoti architekturini palikima (Venice ... 1964), uztikrinanciuose visuotine reiksme turincio paveldo issaugojima, skatinant bendradarbiavima (Convention concerning ..., 1972), siekianciuose valdant archeologini pavelda issaugoti paminklus ir vietas in situ, iskaitant visu susijusiu dokumentu ir rinkiniu tinkama ilgalaiki issaugojima ir kuravima (Charte internationale ... 1990), bei kitose doktrinose.

Atlikto tyrimo objektas--tarptautineje erdveje muriniu piliu regeneracijos procese naudotini fotogrametrijos, fotografijos, lazerinio skenavimo, kompiuterines grafikos skaitmeninimo metodai bei ju variacijos, remiantis uzsienyje vykusiu mokslo renginiu medziaga bei praktika. Straipsnyje gvildenama problema ypac aktuali siandien, igyvendinant Lietuvos kulturos paveldo regeneravimo bei apsaugos tikslus, architekturos paveldo integravima i virtualia kulturos paveldo erdve, sklaida pasaulyje.

Muriniu piliu skaitmenines regeneracijos tyrimo aspektai

Mokslui sparciai zengiant i prieki, skaitmenines technologijos taptautineje erdveje tampa svarbios muriniu piliu regeneracijos procese (Eppich 2011). Etapais atlikus murines pilies matavimo duomenu, 3D, fotonuotrauku, breziniu, islikusios autentiskos medziagos, pilies istorijos aspektu bendra analize, galima atkurti visa murines pilies statybos evoliucija (Kurdiovsky, Wittine 2011). Remiantis ivairiapusiais kompleksiniais tyrimais, prasidedanciais pirmame pazinties su pilimi etape, ji ivertinama vizualiai, susidaromas pirminis ispudis, nustatomi jos meniniai ypatumai dabartineje situacijoje, ankstesniu rekonstrukciniu pakeitimu ir techninio issilaikymo lygiai, atliekami schematiniai apmatavimai, analizuojami dokumentai, literatura. Norint gauti visapusiska, issamu tyrimu vaizda, be kurio negaletu buti priimtas teisingas muriniu piliu regeneravimo darbu sprendimas, pasitelkiama tyrimu programa, kuri apima tarpusavyje suderinta architekturiniu tyrimu darbu cikla, inzinerines bei technines studijas. Suvienijamos architektu, istoriku, archeologu, restauratoriu pajegos, pereinama sudetinga dokumentacijos faze, archeologiniu tyrimu duomenu analize (Magyar 2011). Atliekami naturiniai murines pilies tyrimai--pilies fiksacijos, archeologiniai, zondaziniai atidengimo darbai bei nenaturiniai pilies tyrimai--surenkami istoriniai duomenys (tekstine ir grafine medziaga), atskleidziama pilies statybos istorija, isryskinamos prarastu architekturiniu formu islikusios liekanos, nustatomas tikslus pilies dokumentinis atstatymas pasitelkus skaitmeninimo technologijas. Remiantis uzsienio kolegu patirtimi bei atliktais tyrimais Lietuvoje, praktiniu darbu, pateikiama autores sudaryta muriniu piliu skaitmenines regeneracijos schema (1 pav.).

Lazerinis skenavimas

Taupant laika bei sanaudas pilies tyrimu darbams atlikti pasitelkiamas lazerinis skenavimas (LIDAR, angl. Light Detection and Ranging). Lyginant su kitomis matavimo sistemomis, sios technologijos naudojimas turi pranasumu kombinuojant archeologus dominancius didelio tikslumo duomenis didelese teritorijose (Ballarin 2011). Tai viena is pazangiausiu technologiju duomenims apie esamas murines pilis bei ju aplinka surinkti ir modeliuoti (Santana Quintero et al. 2007). Net smulkiausi pilies uzimamos teritorijos ir jos apylinkiu pavirsiaus reljefai gali buti smulkiai isanalizuoti taikant spalvinio kodavimo metoda (2 pav.). Skirtingos spalvos leidzia lengviau nustatyti murines pilies elementus, jos aukscius (Blake; De Jonge 2011). Toks skenavimas palengvina piliu pazinima, sumazina darbu vietoveje trukme. Pazangi optine nuotoliniu matavimu technologija leidzia nustatyti atstumus iki atspindinciu pavirsiu ir kai kurias tu pavirsiu savybes (Santana Quintero et al. 2007). Toks murines pilies bei ja supancios aplinkos pavirsius gali buti skenuojamas is orlaivio, kuriame itaisytas lazerinis skeneris, arba stovint ant zemes. Skenuojant is orlaivio gaunama nereguliari labai tanki taskine triju matavimu geometrine ir radiometrine informacija. Is tu duomenu galima greitai sukurti labai tikslu ir detalu trimati pilies bei jos aplinkos modeli (Blake, De Jonge 2011). Nors lazerinis piliu skenavimas is orlaivio labai efektyvus budas, bet atviroje teritorijoje pranasumas daznai teikiamas aerofotogrametriniams metodams. Galimas ir hibridinis variantas, kai kartu naudojami lazerinis skenavimas ir aerofotonuotraukos duomenys (Garcia et al. 2011).

Fotogrametrija

Fotogrametrija muriniu piliu regeneracijai taikoma kaip budas gauti informacija apie muriniu piliu elementu forma, dydi ir padeti fiksuojant, matuojant, desifruojant fotonuotraukas. Fotografuojama stovint ant zemes pavirsiaus skaimeniniu fotoaparatu bei is orlaiviu specializuotomis fotokameromis (aerofotoaparatais) (3 pav.) atliekant nuotolini zondavima (skaityma)--padaroma aerofotografine nuotrauka (Fernandez-Palacios 2011). Nuotolinis zondavimas labiausiai paplites pirminis duomenu surinkimo budas, suteikiantis galimybe surinkti duomenis apie chemines, fizines ir biologines pilies muro savybes nuotoliniu budu nenaudojant fizinio kontakto. Gaunama informacija yra elektromagnetiniu bangu atspindzio sklaidos nuo pilies muro rezultatas. Tam tikslui naudojami ivairaus spektro elektromagnetiniu bangu (ultravioletiniu; regimosios sviesos--melynuju, zaliuju, raudonuju; infraraudonuju--artimuju, terminiu, mikrobangu) jutikliai (Blake, De Jonge 2011). Toks naturos pakeitimas modeliu turi organizaciniu, ekonominiu bei techniniu privalumu: atsiranda galimybe gauti papildoma informacija elektromagnetinio spinduliavimo spektro zonose, nepasiekiamose vizualiai analizuoti; gaunama naturali optine piliu muro savybiu ir ribu generalizacija, geriau isaiskeja didesnes apimties pilies uzimamos teritorijos bei pilies pastatu strukturos ir ju tarpusavio rysiu pagrindiniai desniai; galima operatyviai ir sistemingai tirti greitai besikeiciancius didelese erdvese procesus; galima automatizuoti nuotolinius matavimus ir gautu rezultatu apdorojima; svarbi nuotolinio zondavimo ypatybe--rezultatu objektyvumas ir patikimumas.

Modeliavimas

Kadangi daugelis muriniu piliu buvo statytos, rekonstruotos, restauruotos, konservuotos ar atkurtos pagal netradicinius projektus, o fortifikacines pilys, apsaugotos aukstomis sienomis, vartais bei bokstais, buvo statomos ant kalnu ar kalvu virsuniu, salose, pusiasaliuose bei kitose naturalios gamtos apsaugotose vietose, tad tokios sudetingos ir ivairios architekturos strukturu architekturiniu duomenu isisavinimas bei modeliavimas yra komplikuotas. Modeliuojant stambiu sudetingu muriniu piliu pagrindinius elementus pagal surinktus archeologinius, istorinius, architekturinius duomenis, itraukiant fotogrametrijos, geodezinius bei kitus duomenis, lazerini skenavima bei automatine (skaitmenine) vaizdo technika, greiciau pasiekiami kokybiski rezultatai (Lo Buglio 2011). Daug demesio skiriama vaizdo technologijoms, kurias taikant gali buti pridedamos smulkios pilies komplekso detales, ekonomiskos ir mobilios. Be to, vaizdo technologiju taikymas maziausiai laiko reikalauja renkant duomenis (4 pav.) (Genyte 2011). Kuriant trimates sistemas (3D) murines pilies modeliavimo procese taikoma lazerinio skenavimo technologija (Blake, De Jonge 2011). Sukurti pusiau automatiniai ir automatiniai lazeriniu duomenu analizes ir piliu rekonstravimo metodai. Atkuriamos segmentu geometrines strukturos, taskai, tieses (briaunos), pavirsiai ir rekonstruojami turiniai pastatu su stogais modeliai. Ivairiu rakursu sudaromi apibendrintieji ir detalieji piliu modeliai su pavieniais statiniais ar ju elementais. Taikant technologija galima nustatyti fasadu struktura, originalia ju spalva, nes daugiaspektriuose vaizduose ji nesikeicia. Sudarinejami grafiniai piliu modeliai, bloku, piliu stogu ir net piliu strukturos modeliai (Oreni 2011). Naudojant naujausia lazerinio skenavimo technologija kuriami ivairaus profilio modeliai, tiksliai apibudinantys pilies statybvietes pavirsiu bei joje esancius ir (ar) buvusius pilies statinius ar ju elementus (5 pav.).

Is nuskaityto pilies vaizdo stacionariu lazeriniu skeneriu galima pagaminti 3D modeli, o konvertavimo priemone leidzia 3D bei 2D koordinatems (platuma, ilguma ir aukstis) virsti kitomis koordinaciu sistemomis (Fernandez-Palacios 2011). Galima lyginti 2D ir 3D formato vaizdus, taip pat ir skirtingu spektriniu zonu fotografinius vaizdus. Auksciu reiksmes kaupiamos ir vertinamos atliekant automatinius skaiciavimus. Tai suteikia geras eksploatacines savybes, keiciant ir demonstruojant vertikaliosios projekcijos modelius.

Skaitmeniniu technologiju naudojimas leidzia zymiai pagerinti dvimacio vaizdo kokybe: pakeisti kontrasta bei ryskuma, paryskinti konturus, sumazinti trikdziu itaka, pakeisti fokusavima ir kitus vaizdus, kurie turi erdvinius iskraipymus del sferinio pavirsiaus, galima rekonstruoti. Galima formuoti ivairius videoefektus bei juos modeliuoti.

Tobulejant 3D modeliavimui skaitmenines technologijos uzima vis daugiau vietos regeneruojant murines pilis Vakaru Europos salyse. Remiantis atliekamu moksliniu tyrimu duomenimis, skaitmeninis 3D modelis naudojamas studijoms ir analizei, iskeliant tam tikras hipotezes. Skaitmeninio 3D modelio naudojimas taip pat padeda geriau suprasti piliu architekturos ju evoliucijos laikotarpiais bei rekonstrukciju metu savybes, kurios siandien jau nematomos (Almagro 2011). Padedantis taupyti laika bei sanaudas, gaunant kokybiska produkta, skaitmeniniu technologiju naudojimas ypac padeda, kai sprendziamos atliekant isnykusiu ar perstatytu muriniu piliu regeneracijos tyrimus iskilusios problemos, suteikia galimybes virtualiai pilies rekonstrukcijai. Turistams planuojamos kurti virtualios ekskursijos po 3D murines pilis (Renaudin et al. 2011).

Isvados

1. Tarptautineje erdveje muriniu piliu regeneracijos procese naudotini fotogrametrijos, fotografijos, lazerinio skenavimo, kompiuterines grafikos skaitmeninimo metodai kartu su vykdomais naturiniais murines pilies tyrimais, pilies dokumentavimo procesais suteikia galimybes kokybiskai, greitai bei ekonomiskai pasiekti muriniu piliu regeneravimo tikslus.

2. Skaitmeninimo technologiju integravimas i muriniu piliu matavimo, dokumentavimo procesus uztikrina tinkama piliu stebesenos, informacijos bei valdymo sistemu sauga.

3. Tobulejant trimaciui modeliavimui, taupant laika, lesas, galima vizualiai kokybiskai atkurti muriniu piliu evoliucijos laikotarpius, ju rekonstrukcijas, su jomis susijusi nematerialu pavelda: pilyse vykusias apeigas, sventinius renginius, vyravusius paprocius, amatus. Virtualiai atkurus Lietuvoje isnykusias murines pilis ar regeneravusiu muriniu piliu nematomus laikotarpius, butu uzpildyta muriniu piliu Lietuvoje evoliucijos spraga.

4. Pateikta muriniu piliu skaitmenines regeneracijos sche ma, apimanti naturiniu tyrimu bei dokumentavimo fazes, istorinius, archeologinius, architekturinius tyrimus, pasitelkiant analogu studija, ikonografine medziaga. Remiantis surinktos suskaitmenintos medziagos analizes produktu, atliekamas skaimeninis muriniu piliu projektavimas/regeneracija.

Straipsnis remiamas:

Lietuvos mokslo tarybos pagal Nacionaline mokslo programa "Valstybe ir tauta: paveldas ir tapatumas", vykdoma mokslo projekta ,,Inovatyvus architekturos paveldo regeneravimo metodai: Panemunes pilys", Nr. VAT-57/2012

Europos mokslu fondo pagal PALATIUM programos tematika "Court Residences as Places of Exchange in Late Medieval and Early Modern Europe (1400-1700)".

The publication is supported by:

The Research Council of Lithuania program "The State and the Nation: Heritage and Identity (2010-2014)", the ongoing science project "Innovative methods of regeneration of architectural heritage: castles of Panemune", Nr. VAT-57/2012.

European Science Foundation (ESF) program PALATIUM on field "Court Residences as Places of Exchange in Late Medieval and Early Modern Europe (1400-1700)".

Caption: Fig. 1. Digital regeneration scheme of masonry castles (auth. I. Genyte)

1 pav. Muriniu piliu skaitmenines regeneracijos schema (aut. I. Genyte)

Caption: Fig. 2. Mont Orgueil castle in France 3D laser scan (Digital Surveys 2010)

2 pav. Mont Orgueil pilies Prancuzijoje 3D lazerinis skenavimas (Digital Surveys 2010)

Caption: Fig. 3. Method for photogrammetric surveying of archaeological sites with light aerial platforms: raw digital elevation model after image matching (a), edited digital elevation model (b) Point mesh (above) and triangulated surface (below) (Garcia, J. et al. 2011)

3 pav. Archeologiniu vietoviu fotogrametrines apzvalgos metodai naudojant sviesos sukelimo platformas: neapdorotas skaitmeninis reljefo modelis suderinus vaizda (a), redaguotas skaitmeninis reljefo modelis (b). Tasku tinklas (zr. a ir b virsutines dalis) ir pavirsius po atliktos trianguliacijos (zr. a ir b apatines dalis) (Garcia et al. 2011)

Caption: Fig. 4. Use of the archaeological finds by digitalising and restoring digital three-dimensional interior element-fireplace in the palace of Lower castle in Vilnius. (auth. I. Genyte, 2011)

4 pav. Archeologiniu radiniu panaudojimas suskaitmeninant ir atkuriant skaitmenini trimati interjero elementa--zidini Vilniaus Zemutines pilies rumuose (aut. I. Genyte, 2011)

Caption: Fig. 5. Dover castle 3D model (Heutink 2010)

5 pav. Dover pilies trimatis modelis (Heutink 2010)

doi: 10.3846/mla.2013.48

Literatura

Almagro Vidal, A. 2011. Islamic palaces of Al-Andalus. A perceptive approach through virtual reconstruction. Leuven workshop Virtual Palaces. Part I. Digitizing and Modelling Palaces. University of Leuven. Leuven. Belgia.

Ballarin, M. 2011. Digital technologies for knowledge: the 3D model of the Tribuna of Palazzo Grimani in Venice. Leuven workshop Virtual Palaces, Part I. Digitizing and Modelling Palaces. University of Leuven. Leuven. Belgia.

Blake, B.; Van Genechten, B.; De Jonge 2011. The integration of metric data with historical context at Aren berg Castle, Heverlee. Telling the story from the evidence of social, architectural and domestic functions revealed in the interpretation of 3D and 2D measured work by RLICC 2000-2011. Leuven workshop Virtual Palaces, Part I. Digitizing and Modelling Palaces. University of Leuven. Leuven. Belgia.

Charte internationale pour la gestion du patrimoine archeologique. 1990 [interaktyvus], [ziureta 2012 11 18]. Prieiga per interneta: http://www.international.icomos.org/ charters/arch_f.pdf

Convention concerning the protection of the world cultural and natural heritage. 1972 [interaktyvus], [ziureta 2012 11 18]. Prieiga per interneta: http://cipa.icomos.org/fileadmin/template/pdf/CIPA_Status.pdf.

Digital Surveys. 2010. Mont Orgueil pilies Prancuzijoje 3D lazerinis skanavimas [interaktyvus], [ziureta 2012 07 18]. Prieiga per interneta: http://www.digitalsurveys.co.uk/projects/project-images/.

Eppich, R. 2011. New possibilities, an assessment and the future of three dimensional tools for capturing, modeling and documenting cultural heritage. Leuven workshop Virtual Palaces. Part I. Digitizing and Modelling Palaces. University of Leuven. Leuven. Belgia.

Fernandez-Palacios, B. J. 2011. Importance of 3D models for studies and analyses of architectural structures. Leuven workshop Virtual Palaces, Part I. Digitizing and Modelling Palaces. University of Leuven. Leuven. Belgia.

Garcia, J.; Martinez, J.; Fernandez, J. J.; San Jose, J. I.; Martinez, R.; Delgado, F. J.; Finat, J. 2011. A hybrid methodology for documentation, information and management systems. A case study for the Palatial Complex of the Alca zarejo and the Alcazar of Valladolid. Leuven workshop Virtual Palaces, Part I. Digitizing and Modelling Palaces. University of Leuven. Leuven. Belgia.

Genyte, I. 2011. Recovery aspects of the Castle Palaces in the Baltic Sea Region. Leuven workshop Virtual Palaces. Part I. Digitizing and Modelling Palaces. University of Leuven. Leuven. Belgia.

Heutink, M. 2010. 3D Modeling & Texturing--Buildings [interaktyvus], [ziureta 2012 07 18]. Prieiga per interneta: http://www.behance.net/gallery/3D-Modeling-TexturingBuildings/891693l.

ICOMOS, STATUTES. CIPA--Documentation du patrimoine (1969-2000: Comite international de photogrammetrie architecturale, CIPA). 2004 [interaktyvus], [ziureta 2012 11 24]. Prieiga per interneta: http://cipa.icomos.org/index.php?id=7.

ICOMOS, Venice Charter. 1964 [interaktyvus], [ziureta 2012 11 22]. Prieiga per interneta: http://www.international.icomos.org/ charters/venice_f.pdf

Kurdiovsky, R.; Wittine, H. 2011. Re-building the Hofburg of Vienna. Leuven workshop Virtual Palaces, Part I. Digitizing and Modelling Palaces. University of Leuven. Leuven. Belgia.

Lo Buglio, D.; De Luca, L. 2011. Comparative study of the cognitive aspects contained in the 3D representation of cultural heritage: review of six technical and methodologycal approaches. Leuven workshop Virtual Palaces. Part I. Digitizing and Modelling Palaces. University of Leuven. Leuven. Belgia.

Magyar, K. 2011. The changing ways of the visual and physical reconstruction: a case study on Buda Castle. Leuven workshop Virtual Palaces. Part I. Digitizing and Modelling Palaces. University of Leuven. Leuven. Belgia.

Oreni, D. 2011. The vaults of Villa Reale in Monza: a threedimensional virtual model for the accurate understanding of their genesis and construction techniques. Leuven workshop Virtual Palaces. Part I. Digitizing and Modelling Palaces. University of Leuven. Leuven. Belgia.

Renaudin, N.; Rondot, B.; De Luca, L. 2011. 3D virtual reconstruction and visualization of the Petit Trianon in Versailles. Leuven workshop Virtual Palaces. Part I. Digitizing and Modelling Palaces. University of Leuven. Leuven. Belgia.

Santana Quintero, M.; Blake, B.; Eppich, R. 2007. Conservation of Architectural Heritage: The Role of Digital Documentation Tools: The Need for Appropriate Teaching Material, International Journal of Architectural Computing 5(2): 240-253. http://dx.doi.org/10.1260/1478-0771.5.2.240

Inga Genyte

Vilniaus Gedimino technikos universitetas, Vilnius, Lietuva

El. pastas inga@pri.lt

----------

Please note: Illustration(s) are not available due to copyright restrictions.
COPYRIGHT 2013 Vilnius Gediminas Technical University
No portion of this article can be reproduced without the express written permission from the copyright holder.
Copyright 2013 Gale, Cengage Learning. All rights reserved.

Article Details
Printer friendly Cite/link Email Feedback
Author:Genyte, Inga
Publication:Science - Future of Lithuania
Article Type:Report
Geographic Code:4EXLT
Date:Jun 1, 2013
Words:2441
Previous Article:Spatial narrative and perception of space in historical and contemporary architectural compositions/erdvinis naratyvas ir formos percepcija istorines...
Next Article:Formation and architectural development of the lithuanian manor (yard)/lietuvos dvaro (kiemo) formavimasis ir architekturine raida.
Topics:

Terms of use | Privacy policy | Copyright © 2021 Farlex, Inc. | Feedback | For webmasters |