Добавена реалност и 3D визуализация – проучване, представяне и опазване
на културното историческото наследство
В
България има много останки от древни градове, крепости и храмове. От
Тракийските царства, Римската империя, Първо и Второ Българско царство,
са останали много руини. Археологическите разкопки установяват плановата
схема на сградите, от които в повечето случаи са останали стени с
максимална височина 1-2 метра или само основите. От друга страна тези структури, дори и
консервирани са трудно разбираеми за обикновения посетител.
За усилването на интереса на масовия посетител е нужно да се възстанови
предполагаемата форма и големинана сградата. Така може да се
получи по-добра представа за нея и да се възприеме по-лесно историята
чрез свързване в някакъв контекст.
Реконструкцията на сграда на базата на
оскъдни археологически находки е сложна и рискована задача. Проблемът е,
че освен относително точната планова схема и евентуални находки в или
около сградата не са налични други данни за нея.
Tези структури, дори и
консервирани са трудно разбираеми
за обикновения посетител
В
такива случаи се търсят аналогии с евентуално запазени постройки,
фрагменти от тях или изображения и описания от същия исторически период.
Прави се нов проект и се гради на ново със съвременни строителни
технологии върху разкритите а често на мястото на оригиналните структури.
В
резултат получаваме два негативни резултата.
Получава се
нещо, което има спорна автентичност, защото е до голяма степен
базирано на хипотеза на някой изследовател.
Нарушаване на автентичността на останките до степен тяхно
унищожаване.
Спорна
автентичност
Примери за това как
да(не) го правим
·
Проблем е не липсата на средства а липсата на
идеи!
Това е Heidentor
(Heathen е Gate) в Carnuntum, стар римски лагер в Австрия.
Low tech AR
инсталация или
хитър начин да
се покаже как са изглеждали древните руини
Античният пристанище
Classe близо до Равена, Италия. Ситуацията е подобна като на много места
в България.
3D перспектива
върху прозрачно стъкло.
Атрактивен и евтин трик връщащ посетителите назад във времето.
Съвременните
информационни технологии чрез мултимедия, интерактивност и достъпност
могат да решат проблема с опазването и “показването” по-лесно,
по-ефективно и по-евтино. Виртуалните сгради могат да бъдат лесно
променяни в по-късни етапи, когато въз основа на нови изследвания или
археологически разкрития се получат нови непознати до момента данни за
архитектурата на паметника. Могат да показват динамично и различните
етапи на неговото съществуване. За целта първо е нужно да се създаде
качествено съдържание като 3D
модел а след
това да се намери подходящ начин той да се визуализира пред посетителя
така че той да получи едно наистина добро изживяване и да научи нещо
ново за историята на видения паметник. Аз ще пропусна описанието на
методите за създаване на 3D
обекти,
визуализации и анимации. Фокуса ми е върху начините на използване и
взаимодействие със зрителя. Смятам че най-подходящо е използването на
технологията добавена реалност (AR)
за
визуализация на културен обект защото:
AR-софтуера наслагва виртуални предмети върху видео кадрите, заснети
с камера и дава на потребителите впечатление, че виртуалните
предмети действително съществуват в реална среда и позволява
сравнение на виртуални и реални обекти.
Визуализацията с добавената реалност създава чувството за реални
измерения на виртуалните реконструкции, нещо, което е трудно и скъпо
да се постигне с чиста VR технология.
За визуализация на
добавената информация може да се използват части или стени от
реалния културен обект.
Сценарии за реконструкция и визуализация на културно наследство с
използване на технологията за добавена реалност (AR)
Основните
сценарии за реконструкция и визуализация на недвижими паметници са три.
Избора на това кой да се използва зависи от характера на паметника, от
техническото обезпечаване, от степента на интерактивност и от вида на
добавеното съдържание.
Сценарий 1:
Базиран на мобилна технология и
използващ за визуализиране на добавеното съдържание мобилни устройства (таблети,
смартфони). Този вариант има предимството, че не се използва скъпа
специализирана техника за крайни устройства. Потребителите могат да я
използват самостоятелно на свое мобилно устройство ако са инсталирали
необходимия софтуер. Устройството може да бъде предоставяно за ползване
от работещите в музейния обект, тогава най-подходящ е таблет с размер на
дисплея 7-8 инча. При този вариант 3D
визуализациите могат да се
съчетаят с интерактивен пътеводител на археологическия обект.
Изисква много добър 3D
модел на сградата от всички
възможни ъгли, в целия обект трябва да има бърза и надеждна мрежова
връзка защото устройствата използват сървърно приложение което им
предоставя данните в реално време. Пример за това е приложението Rome
MVR за iPhone.
Създателите наричат системата
Time Window защото екрана на мобилното устройство се
превръща в своеобразен прозорец назад във времето. (Вижте
демонстрационното видео на адрес:
https://www.youtube.com/watch?v=w32SAZ3PN98
Сценарий 2:
Стационарна система за добавена
реалност. Това са специализирани компютърни системи за публичен достъп с
голям дисплей, често сензорен снабдени с камера с висока резолюция.
Камерата се управлява от потребителя и му предоставя различен изглед на
изследвания обект. Софтуера наслагва в реално време добавеното
съдържание (3D
модел) върху заснетото
изображение. Пример за това е
ENAME
974 project (Атанасов 2014, 57). Там тази
система е обособена в малка кабина, която защитава апаратурата от външни
влияния.
Монтирана е на подходящо разстояние и ъгъл от обекта. Посетителите получават силно усещане за
непосредственост и реализъм, защото външните условия, реалното небе,
сенките на реалните обекти и останки се виждат на фона на виртуална
реконструкция. Предимствата на този сценарий пред предния е простотата
на реализация, не е нужно да се изгражда всеобхватна мрежова
инфраструктура. Друго предимство е възможността да се използва голям
дисплей с висока резолюция, който позволява едно по-качествено и
детайлно изображение. Екранът е сензорен и позволява на посетителите да
избират различни опции отнасящи се за различни теми като предлагат други
перспективи на виртуалната реконструкция. Например, когато една
структура от определен период е „вградена” или надстроена в по-късен
етап от други структури, зрителите могат да ги изследват, да разглеждат
вътрешните помещения или техния интериор.
Освен това големия дисплей позволява няколко потребителя да наблюдават
визуализацията. Което предполага трупането на групов опит а по принцип
това е много важно за един музей, да допуска групово взаимодействие (Атанасов
2014, 96 – 97). Недостатък е използването на скъпо специализирано оборудване.
Археологически парк Ename, Белгия.
Ясно се вижда консервация на това което е останало.
Този вариант е удачен за обекти подобни на нашата стара столица Плиска.
Сценарий 3:
Директно визуализиране върху повърхността на обекта (стени,
арки, капители) и други допълнителни повърхности (пана). Използват се
мултимедийни проектори и технологията за 3D мапинг. Пример за това е
музеят Domus Romane di Palazzo Valentini в Рим. Това е перфектно
съчетание на технология и археология. Чрез виртуални реконструкции,
визуални ефекти и филми се „съживява” един хипотетичен първоначален вид
на средата и ежедневния живот, които са били на това място. Постига се
усещането за присъствие. Това е направено с използване на специален
софтуер за управление на десетки прожектори, електронно програмирани
светлини, звукови ефекти и 3D реконструкции.
Този сценарий e най-добре развит и има голям образователен потенциал.
Недостатъка му е че има специални изисквания към обекта на който се
използва. Той трябва да е покрит, да има пълен контрол на дневната
светлина (затъмнено частично или напълно) за да могат да се правят тези
визуализации. Такива обекти все пак има. Вила Армира до Ивайловград,римската улица в подземната част на музея в Стара Загора,
части от ларгото в София и от Римските терми на Одесос-Варна.
В
заключение
Технологията за
виртуалната реалност (VR) вече е достигнала ниво на зрялост, което
позволява да бъде въведена в хуманитарни области на науката като
образование и културно наследство. В последно време със значителни
изследователски усилия се развива и технологията Augmented Reality
(AR). Тя разширява VR системите,
като смесва реални и виртуални елементи в непрекъсната комбинирана сцена.
Чрез съчетаването на виртуална реалност с видео обработка в реално време
и компютърна технология за визуализация AR системите предлагат естествен
изглед на реални сцени и обекти, обогатен с виртуални предмети и сцени.
Така че днес ние разполагане с потенциала да направим
културно-историческите паметници на България по-достъпни,
по-интерактивни и по-интересни за обикновения посетител. По настоящем
обаче тези технологии се прилагат ограничено. Това са разработки на
дипломанти в университетите където има катедри занимаващи се със
съхраняване на културното наследство или с история на архитектурата. Има
единични проекти които демонстрират възможностите на технологията но не
са намерили практическо приложение. Такъв е моя проект за добавена
реалност за настолни системи в музейна среда (Атанасов 2014, 124
– 134;
http://sim-on.org)
както и сходен
използващ добавена реалност и мобилни устройства среда (Атанасов 2014, 135
– 145;
http://sim-on.org).
Трябва обаче да направим всичко възможно съвременните информационни
технологии да се използват широко в тази сфера. Защото изоставането ни
от развитите държави е голямо и става все по-голямо. Вярвам, че
използването на технологиите за 3D
сканиране,
създаването на 3D
визуализации
на движими и недвижими археологически паметници в различните етапи от
разкриването, проучването и накрая реставрация и консервация ще
допринесе много за научните изследвания на историците и археолозите. Ще
допринесе за по-доброто социално присъствие на тези обекти в местната
общност и много по-добро представяне пред чужди туристи. И не на
последно място ще ги съхрани автентични за бъдещето.
кликнете върху изображението и вижте
видео
презентация
ЦИТИРАНА ЛИТЕРАТУРА
1.
Атанасов, П. Новият Музей и
цифровото бъдеще. Варна: Онгъл, 2014, с. 96 – 97
2.
Атанасов, П. Новият Музей и
цифровото бъдеще. Варна: Онгъл, 2014, с. 124 – 134
3.
Атанасов, П. Новият Музей и
цифровото бъдеще. Варна: Онгъл, 2014, с. 135 – 145
4.Добавена реалност в
музея. В:
SiMon. Иновации и високи технологии в музеите и галериите.
Налична на
http://sim-on.org/AR_system.htm
[03.08.2016
г.]
5.Мобилно приложение за
добавена реалност (AR)
в музея. В:
SiMon. Иновации и високи технологии в музеите и галериите.
Налична на
http://sim-on.org/AR_mobile_system.htm
[03.08.2016]