У гру вступають лідари. Як лазерне сканування рятує пам'ятники від війни, стихії та часу

Що таке лазерне сканування і як воно рятує історію

Ще десять років тому технологія лазерного сканування могла здатися вигадкою з науково-фантастичного фільму. Раніше дослідникам доводилось покривати монументи гіпсовими зліпками або робити пап’є-маше, щоб отримати модель у натуральну величину. Але зараз уже є інструмент, який дає можливість вивчати об’єкти будь-яких розмірів, взагалі не торкаючись оригіналу. Для цього використовують три основні типи сканерів: високоточні метрологічні сканери (ручне сканування), сканери на штативах (наземне сканування) або повітряні судна: дрони, гвинтокрили, літаки (повітряне сканування), обладнані лазерами — лідарами. Усі вони забезпечують сканування внутрішніх і зовнішніх елементів будівлі з таким рівнем точності, який раніше був неможливим або вимагав багато часу.

Коротко про цю технологію можна розповісти так: лазер спрямовує промінь світла у стіну, вимірює час, необхідний для його віддзеркалення від поверхні, і створює точку в просторі. Під час роботи лазер здійснює мільйони таких "пострілів", кожен з яких дає інформацію. Так утворюється хмара точок, яка візуально нагадує цифрову 3D-модель. У подальшому її використовують для проєктування і створення креслень та реалістичних тривимірних моделей. Зображення може зберігатись у цифровому просторі та використовуватись як вченими, так і архітекторами під час реставрацій.

Нещодавно про технологію 3D-сканування заговорили розробники смартфонів і мобільних застосунків. В останніх моделях iPhone з’явились лідарні датчики. Наразі вони використовуються для створення якісніших фото та застосування AR-ефектів, але згодом компанія може зробити крок далі та почати використовувати технологію для інших цілей. Однак сканери в телефонах не володіють точністю, необхідною для проєктування.

Війна спонукала звичайних українців шукати рішення, які зроблять внесок у перемогу. Так з’явився проєкт "Немає дому", який допомагає фіксувати злочини і показує, як виглядають українські міста внаслідок обстрілів та авіаударів. Але проєкт не дозволяє побачити весь масштаб руйнувань, оскільки пропонує панорамні фото замість деталізованих цифрових моделей. Такі фото майже неможливо використовувати для реконструкції.

Світовий досвід: від Нотр-даму до Вавилону

Коли полум'я охопило дах паризького собору, весь світ із жахом спостерігав за руйнуванням перлини французької готичної архітектури. Але були ті, хто знав — Нотр-Дам буде відновлено завдяки 3D-моделі, створеної на основі лазерного сканування. Його для для майбутніх реставрацій ще пів десятиріччя тому провів історик мистецтва Ендрю Теллон. Для отримання хмари точок було здійснено понад 50 сканувань у різних місцях собору, внаслідок чого було створено деталізовану цифрову модель. Можливо, саме це сканування зіграє вирішальну роль у відродженні Нотр-Дама.

Теллон — не єдиний, хто зробив свій внесок для порятунку старовинних об'єктів. Сотні компаній і некомерційних організацій намагаються зберегти пам’ятки принаймні у цифровому вигляді. Серед останніх — організація CyArk, яка майже за 20 років роботи закарбувала понад 200 об'єктів культурної спадщини на всіх континентах. Країни та міжнародні спільноти звертаються до таких організацій як CyArk із проханням зберегти їхні історичні будівлі та визначні місця. Так, у 2009 році Світовий фонд пам'ятників (WMF) запропонував відсканувати Браму Іштар і храм Набу-Ша-Харі у Вавилоні, щоб задокументувати їхній поточний стан.

Як лазерне сканування допоможе зберегти українську історію

Врятувати пам'ятки від стихій і плину часу це одне, і зовсім інше — врятувати від війни. Ледь не щодня в Україні знищують її культурну й історичну спадщину. У Міністерстві культури й інформаційної політики створили спеціальний ресурс, на який можна надсилати фото- та відео зруйнованих пам'яток. Такі знімки можуть стати доказом у суді, однак мало чим допоможуть у процесі відбудови. Метод реконструкції за старими фото та ескізами був актуальний до появи новітніх технологій. Тепер у гру вступають лідари.

Лазерне сканування — це найшвидший і найбезпечніший спосіб зберегти об'єкти всесвітньої спадщини для майбутніх поколінь. Лідари зчитують об’єкти за лічені хвилини, а завдяки дронам провести сканування можна на тих територіях, де ще триває розмінування. Ці цифрові копії існуватимуть ще довго після того, як зникнуть їхні справжні аналоги, а для архітекторів вони стануть важливим інформаційним підґрунтям для реставрації.

Насамперед варто відсканувати пам’ятки, які ще не були пошкоджені. Їх можна дослідити і зсередини, і ззовні. Вивчаючи об'єкт, лідари отримують мільйони даних, зокрема про точний розмір і текстуру, що дасть змогу відтворити споруду до деталей, якщо вона буде пошкоджена. Другий етап — сканування частково пошкоджених пам’яток. Воно допоможе визначити, які елементи можна зберегти, а які зруйновані остаточно. Крім того, сканери дають можливість вивчати об’єкти на відстані, без необхідності заходити в зруйновані приміщення, оскільки це може бути небезпечно, а дрони можуть робити сканування з повітря.

За кожною будівлею, вулицею і площею стоїть історія, яка не повинна безслідно зникнути. Завдяки лазерному скануванню ми можемо зберегти ці місця. Спроби зруйнувати частину нашої спадщини не увінчаються успіхом, якщо вже зараз ми дозволимо сучасним технологіям зробити свій внесок у її збереження.

Важливо

"Денацифікація" культурної спадщини. Ці пам'ятки історії та архітектури обстріляли війська РФ