Бабайцев М. Н. Цифровая реконструкция Тверского деревянного кремля // Наука. Молодость. Талант. Сборник статей стипендиатов Оксфордского Российского Фонда. Выпуск 9. Тверь: Тверской государственный университет, 2019. С. 10-15.
Большая часть территорий Российской Федерации (17,125 млн км²) занимают леса (8 млн км²) и болота (2 млн км²) [1]. Это обусловливает сохранность историко-культурного наследия страны. Широкое использование древесины в силу ее доступности для строительства и обеспечения быта способствовали экономическому развитию государства. Однако этот органический материал имеет свой срок службы для человека, после чего, попадая в землю разлагается на составляющие элементы. В среднем деревянное изделие может эксплуатироваться от 5 до 20 лет. Если проводить профилактические мероприятия по защите деревянных изделий от пагубных механических, биологических и химических воздействий, особенно это актуально для деревянного зодчества, то срок службы можно увеличить до сотен лет. Нередки случаи, когда древесина и ее производное хранится вплоть до тысячелетия. Это определяется либо искусственной изоляцией материала от воздействия окружающей среды, либо удачным стечением обстоятельств. Так, например, хорошо сохранились берестяные грамоты Руси XI—XV вв. Но это скорее исключение. Особый контраст проявляется в сравнении с странами, чьи территории исконно покрывали предгорья и горы. Камень — превосходный строительный материал, способный сохраняться без критических разрушений на протяжении тысячелетий. К таким памятникам, например, относятся мегалитические храмы Мальты [2]. Если рассмотреть современную Европу, особенно ее морские страны (Италия, Греция и т. п.), то обнаруживаем колоссальное количество каменных памятников истории и архитектуры [3]. По этой причине можно сделать не справедливый вывод, что европейские цивилизации древнее русской.
Тверской кремль — деревянное фортификационное сооружение, построенное на территории Тверского княжества в XII в. и просуществовавшее вплоть до 1763 года, когда был уничтожен пожаром и более не восстанавливался, так как утратил свои функции. Кремль неоднократно перестраивался, что объясняется не долговечностью материала и частыми военными действиями. Он играл важнейшую роль в экономической жизни города той эпохи и его историческое значение высоко. Однако, восстановить для народа России утраченный пожаром Тверской кремль на сегодняшний момент не представляется возможным в первую очередь по экономическим соображениям. Во-вторых, отстроенный заново кремль сильно повлияет на инфраструктуру города. В-третьих, это будет новодел, что негативно отразится на его культурном значении. Однако отказаться от реконструкции этого сооружения и оставить только лишь его описание в археологических отчетах было бы так же нецелесообразно.
Донести значимый утраченный памятник фортификационной архитектуры до населения возможно с применением современных цифровых технологий. Это потребует меньшее количество экономических ресурсов и повысит интерактивность музейного комплекса города и региона, привлекая новых посетителей, что, в свою очередь, будет способствовать популяризации исторической науки и формированию у населения культуры бережного отношения к собственной историко-культурной сокровищнице.
Для оценки разумности реконструкции был проведен эксперимент. Задача заключалась в поисках оптимальных высокотехнологичных цифровых инструментов и оценки возможности проведения реконструкции в целом.
Базовой технологией стало трехмерное параметрическое моделирование, так как с помощью него есть возможность создать цифровую копию объекта и при получении новых научных данных в последующих итерациях вносить корректировки. Трехмерная информационная модель является базовой; на основе нее можно создавать физические объекты посредством 3D печати (см. приложение 4), сделать анимацию для проморолика или документального фильма (см. приложение 3). Хорошим примером такого симбиоза истории и трехмерной графики являются документальные фильмы студий Star Media и Babich — Design [4], раздел — исторические реконструкции. Еще одним конечным продуктом должна стать реконструкция кремля в виртуальной и дополненной реальности.
Первый шаг в рамках эксперимента — реконструировать одну из башен кремля. На протяжении нескольких месяцев изучались исторические источники. За основу были взяты опубликованные результаты раскопок в Твери, проводимые с 1993 по 1997 гг [5]. Выяснилось отсутствие многих фактических данных, необходимых для реконструкции, в археологическом отчете. Например, диаметр венцового бревна, диаметр последующего бревна, количество бревен в башне и т. п. Это объясняется спецификой проведения раскопок, не заточенных под создание в последующим цифровых моделей исследуемых объектов. Решение данной проблемы видится в привлечении современной литературы по деревянному строительству, в частности государственных стандартов [6]. На основе полученных сведений была произведена реконструкция башни (см. приложение 1). Помимо археологических данных, использовались фотоснимки макета башни и крепостной стены, представленные в Тверском государственном объединенном музее, г. Тверь, и макет Старицкого деревянного кремля, выставленном в филиале ТГОМ в г. Старица. На основании новых данных была воссоздана часть крепостной стены. Для размещения башен и крепостных стен в пространстве, были использованы оцифрованные карты средневековой Твери работы Виноградовой Е. А. [7] (см. приложение 2). По разработанным моделям были сделаны тестовые приложения дополненной реальности для мобильной операционной системы Android.
Таким образом, в ходе эксперимента подтвердилась возможность цифровой реконструкции Тверского деревянного кремля. Стоит отметить, что на момент публикации статьи есть ряд неточностей, которые будут дорабатываться и устраняться в дальнейшем. Так, нельзя сказать однозначно, что все башни Тверского кремля были идентичны. В модели использована “усредненная” башня. Кроме того, есть несовпадения по реальным размерам сооружений и масштабам карты в приложении 2. В макете отсутствуют ворота, которые еще предстоит изучить, смоделировать и внедрить в модель.
Приложение дополненной реальности, инструкции для мобильной операционной системы, а также ряд дополнительных материалов можно найти по указанной ссылке на облачное хранилище Google Disk [8].
ПРИЛОЖЕНИЯ
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ
⦁ Волкова О. А., Борсук О. А., Бадюков Д. Д., География России. М, 2005.
⦁ Megalithic Temples of Malta [Электронный ресурс] // URL: https://whc.unesco.org/en/list/132 (дата обращения: 15.04.2019 г.)
⦁ World Heritage List [Электронный ресурс] // URL: ⦁ https://whc.unesco.org/en/list (дата обращения: 15.04.2019 г.)
⦁ Star Media [Электронный ресурс] // URL: ⦁ http://www.starmediafilm.com (дата обращения: 15.04.2019 г.)
⦁ Лапшин В. А. Тверь в XIII–XV вв. (по материалам раскопок 1993–1997 гг.). СпБ, 2009.
⦁ ГОСТ 30974-2002 Соединения угловые деревянных брусчатых и бревенчатых малоэтажных зданий. Классификация, конструкция, размеры. [Электронный ресурс] // URL: http://www.vashdom.ru/gost/30974-2002/ (дата обращения: 15.04.2019 г.)
⦁ Виноградова Е. А., Виноградов А. Д. Тверь конца XVI — начала XVIII вв. Очерки истории и экономики. Тверь, 2002.
⦁ Дополнительные материалы [Электронный ресурс] // URL: https://drive.google.com/open?id=1U-HHhkU8MPXgV8ir15YwEAyTBPW_0Hlb (дата обращения: 15.04.2019 г.)