Използването на 3D-моделиране в музейната работа (върху примера на средновековен водопровод от околностите на Велико Търново)

Бабайцев М. Н. Използването на 3D-моделиране в музейната работа (върху примера на средновековен водопровод от околностите на Велико Търново) // Мартенски студентски четения. Т. 3. Велико-Тырново, 2016. (в печати)

The author considers the problem of applying modern 3D technologies in Museum activities on the example of reconstruction of the preserved part of the medieval aqueduct in the town of Veliko Tarnovo.

Триизмерните модели и използването им за развитието на туризма. Съвременната епоха е епоха на технологиите. Включително и период на бързо развитие на триизмерното моделиране. Ако по-рано триизмерната графика е на разположение само на много тесен кръг от специалисти, днес всеки желаещ може да я овладее: има съответните ресурси. Триизмерната графика вече е навлязла в киното, инженерство, реклама и други дисциплини. Но историческата наука, по силата на своята консервативност, досега не много често се ползва от нея. Триизмерното моделиране може да даде на изследователя допълнителен инструментариум, да доведе музейното дело на ново ниво и да допринесе за увелича̀ване на популярността на послѐдните, а също и да привлече по-голям брой туристи в музѐите, което ще се отрази благоприятно на финансовата им дейност. Прилагането на триизмерно моделиране допринася за увеличаване на интереса към историческата наука, към миналото, у тези, които посещават такива интерактивни музеи.
Да разгледаме един конкретен пример, където може да се прилага такъв модел. Регионален исторически музей – Велико Търново. Като опитен образец, да възстановим модел на водопровод. Мястото, където се намира водопроводът, е труднодостъпно. Така че е възможно да се покаже на туристите с помощта на информационно табло, на което всеки посетител на музѐя може да пусне, например, кратък документален филм за водопровода, или със собствените си ръце да го сглобѝ /разглоби от/на съставните му елементи. Най-важното е да се дад̀е нагледна информация на посетителите за обекта.
Триизмерната реконструкция има един безспорен плюс: това са минималните инвестиции. Пълномащ̀абна реконструкция, как например катедралният храм „Преображение Господне“ [1] или храм „Александър Невски“ [2] в Твер, изисква огромни усилия и ресурси, и едва ли е подходящ за музеи, осв̀ен за архитектурни музеи под открито небе. Създаване на макет от дърво, гипс, папие-маше, пластмаса и други материали също е ресурсоемко като вариант, но е по-подходящо за музей – моделът може да се включи в постоянна експозиция. Триизмерното моделиране изисква най-малко парични инвестиции. Освен това има още едно много добро качество. Ако трябва нещо да се промени в модела, да речем, във връзка с появата на нови научни данни, това̀ не е трудно. Триизмерният модел с лекота може да се превърне в материален, с помощта на 3D-принтер, и също т̀олкова лесно може да бъде тиражиран. За създаване на такива модели ще трябва само един специалист, притежаващ знания в областта на триизмѐрната графика. Да контролира процеса на създаване може учен, ръководител на изследването, и при това моделиращият може изобщо да няма историческо образование.
Наличието на правилно възстановен обект в триизмерното пространство ще улесни и оптимизѝра работата на реставр̀аторите, тъй като предлага допълнителен инструментариум. Един добър пример – реставрацията на Фрауенкирхе [3] в Дрезден, Германия. Църквата е била напълно разрушена през годините на Втората световна война. Тя е била пресъзда̀дена по запазените довоѐнни снимки с прилагане на оригиналния материал и триизмѐрен модел, благодарение на който запазените елементи на цъ̀рквата с висока точност се поставят на първоначалните си места.
Има три етапа на създаване на моделите. Първият и най-важен етап е събирането на информация за обекта и проучването ѝ, научната работа. Тъй като целта на изучаването на обекта е неговата послѐдваща визуализация, трябва да бъдат събрани всички възможни данни: вид на използвания за създаване на обекта материал, нѐговите количествени характеристики и тем подобни. На този етап също е толкова е важно да се реши въпросът с това, как впослѐдствие да се реконструира избрания обект. Възможни са два варианта: най-лесният е възпроизвѐждане на това, което е запазено до дадения момент. Вторият е по-сложен – реконструкция на първоначалното състоя̀ние на обекта. Ко̀лкото по-далеч във вековѐте, толкова по-трудна е реконструкцията, и толкова по-малко вероятно е, че крайният модел ще съответства на реалността.
Вторият етап е директното моделиране. Вклю̀чва в себе си обработка на събраните данни: размери, форми, както и снемане на оригиналните текстури. Последното е необходимо за максимално доближаване на обекта до историческата действителност.
Необходими материали и ресурси. За пресъздаване на историческия обект в триизмерното пространство са необходими следните материали и средства:

  1. Специализиран софтуер (програмно осигуряване) за създаване на модела и за нѐговата демонстрация. Така че, може да се прилага свободна програ̀ма Blender 3D, или да се използват пробни версии, специални приложения на такива програми като Autodesk 3ds Max, Autodesk Maya, AutoCAD. За демонстрация може да се изпо̀лзват обикновени интернет-страници с вградѐн Adobe Flash Player, което позволява моделът да се демонстрира нѐ само локално, но и глобално. Друг вариант е вграждане на модѐла във формат *.PDF;
  2. Измервателен инструмент за теренна работа и фотоапарат за снемане на текстури от обекта;
  3. Компютър с монитор за демонстрация на обекта директно в музея.
    Опит за реконструкция на средновековен водопровод. По време на включено обучение във Велико Търново аз, разхождайки се по склоновете на хълмовете, попаднах на руините на водопровод (за да гледате приложе 1), изграден по технология, много напомняща византийската. Заслужава да се отбележи, че мястото, където той се намира, е доста труднодостъпно и не е посещавано от туристи. Водопроводът се намира в горната част на пролома, по хълма Царевец от улица „Ксилифорска“ до Арбанаси. Координатите на обекта са следните: 43°05’33.4″N 25°40’21.9″Е [4] Това, което е оцеляло и до днес от водопровода, не отразява първоначалното състояние. Но и това е достатъчно, за да се извърши виртуална реконструкция на съоръжението.
    Водопроводът се е захранвал от пресъхнал днес извор, който е изтичал от карстова пещера (за да гледате приложе 4),. Може да се открие на съветска топографска карта. Очевѝдно, потокът на подземните води е променен в резултат на срутване. На тази мѝсъл навежда налѝчието на друг извор, намѝращ се малко по̀-долу в странѝчната стена на про̀лома. Може би това е промяна на мя̀стото на излизане на подпо̀чвените води на повърхността и това се е превърнало в основна причина за изоставяне на водопроводната система.
    Структура на обекта. Водопроводът се намира на височина приблизително 350 м над морското равнище. Водата теч̀е надолу по склона на пролома и на височин̀а около 200 метра над нивото на мор̀ето се влива в река Янтра.
    Водопроводнтаа система се състои от няколко елемента (за да гледате приложе 3):
    • Тръба, която води от извора към резервоара. Водопроводните тръби са сходни с тези, които са експонирани в археологическия музей на Истанбул (№ 76.1 Т, 91.4 Т, 91.3 Т);
    • Резервоар с обем приблизително равен на 86 метра кубични;
    • Каменна канавка, която свързва цистерната с коритото поилка;
    • Корито, служило вероятно за поене на коне. Приблизително същите корита, издълбани от монолитни блокове скала, се наблюдават в древната крепост Червен на 35 км южно от град Русе (за да гледате приложе 2);
    • Калдаръмен път до водопровода.
    Предназначение. Водопроводът е снабдявал с вода занаятчии, които, може би, са работели долу в пролома; водата задвижвала някакви механизми, било то малки водни мелници, ермомелки и други подобни. В такъв случай, трябва да присъства и система за провеждащи тръби от резервоара надолу към занаятчиите. Останки от такава система не успях да открия, съответно, може да се предположи, че водите се ползват на място, от цистерната, и никъде не се транспортират.
    Датировка. Тази инсталирана водопроводна система има свой паралел в Истанбулския акведукт на Валент, който започва от българските Родопи и е строен от II до VI век [5]. Горната граница на датиране може да се определи до XIV век. Подобни корита са открити в крепостта Червен [6, 23].
    След обработката на предварително събраните данни (за да гледате приложе 5), се очерта доста добър, високополигонален триизмерен модел [7], готов за апробиране в музея.
    Заключение. Както се вижда, прилагането на триизмерно моделиране дава възможност да се покажат на посетителите на музеи тези обекти, които преди това е било невъзможно да се представят. Моделите добавят интерактивност на музеите, което, от своя страна, ще допринесе за привличане на посетители, за развитие на музейното дело, повишаване на интереса към историята у населението. Точно това ще даде възможност лесно и бързо да се създават и тиражират материални макети, а в някои случаи ще допринесе за историческото изучаване на обекти, като предоставя на изследователите по-голям инструментариум.
    Опитът за реконструкция на този средновековен търновски водопровод показва, че задачата е изпълнима и по силите дори на един специалист. С това, обаче, работата не се изчерпва: на този проект му предстои апробиране непосредствено в един от музеите, допълване и подобряване на модела на базата на нови научни данни.

Списък на използваните източници и литература
⦁ Б. а. Спаса-преображенский кафедральный собор в Твери. [Электронный ресурс]. URL: тверь-собор.рф (дата обращения: 25.04.2016).
⦁ Бокарев А. Церковь Александра Невского на Привокзальной площади. [Электронный ресурс]. URL: http://temples.ru/card.php?ID=17563 (дата обращения: 25.04.2016).
⦁ Старооскольский В. Церковь Фрауэнкирхе (Frauenkirche). [Электронный ресурс]. URL: http://masterok.livejournal.com/582017.html (дата обращения: 25.04.2016).
⦁ Карты Google. [Электронный ресурс]. URL: https://www.google.ru/maps/place/43%C2%B005’33.4%22N+25%C2%B040’21.9%22E/@43.092615,25.6705613,832m/data=!3m2!1e3!4b1!4m2!3m1!1s0x0:0x0 (дата обращения: 01.03.2016).
⦁ Иванов С. А. Где искать, что осталось от Византии. 2013 // Полит.ру. [Электронный ресурс]. URL: http://polit.ru/article/2013/02/26/ps_sc20_ivanov/ (дата обращения 01.03.16).
⦁ Николай Овчаров. Десять жемчужин в короне Болгарии. София, 2005.
⦁ Бабайцев М. Н. Промежуточный итог реконструкции Великотырновского водопровода на апрель 2016 года. [Электронный ресурс]. URL: https://youtu.be/S17daFMcWvY (дата обращения: 25.04.2016).
⦁ Б. а. Топографические карты. // Топографические карты [Электронный ресурс]. URL: http://www.afanas.ru/mapbase/050k-k35-028-3 (дата обращения 01.03.16).

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Руините на водопровод. Снимка на автора.
Приложение 2. Корито за поене на коне в Червен (България). Снимка на автора.
Приложение 3. Приблизителна схема на разположението на частите на водопровода
Приложение 4. Фрагмент от съветската топографска карта г. Велико Търново, България [8].
Приложение 5. Полеви данни.