Podwójne! 3D dla kultury europejskiej – część II zachęca ministerstwa kultury państw członkowskich Unii Europejskiej do współpracy z ich krajowymi instytucjami kulturalnymi w celu przedłożenia co najmniej jednego wysokiej jakości zasobu dziedzictwa cyfrowego 3D do wspólnej europejskiej przestrzeni danych dotyczących dziedzictwa kulturowego, z wyraźnym zamiarem ponownego wykorzystania. W ramach kampanii, współpracy między inicjatywą Europeana a Komisją Europejską, współpracownicy z Estonii pracowali nad przesłaniem modelu 3D wraku Lootsi w 3D do przestrzeni danych za pośrednictwem Europeana.eu, wspierając jego ponowne wykorzystanie i badania. Opowiadają nam o wraku, procesie digitalizacji i ponownym wykorzystaniu modelu 3D.
Wrak Lootsi - skanowanie 3D wyjątkowo zachowanego wraku statku
Wrak dobrze zachowanego XIV-wiecznego statku handlowego odkryto w 2022 r. podczas prac budowlanych w pobliżu portu Old City Harbour w Tallinie w Estonii. Po wstępnych wykopaliskach na miejscu statek został przetransportowany do Estońskiego Muzeum Morskiego w czterech sekcjach i mieścił się w specjalnie wybudowanym budynku. Kontynuowano tam wykopaliska, ujawniając liczne artefakty ukryte między ramami i deskami. Jednocześnie statek został udokumentowany i zmierzony.
W ramach dokumentacji eksperci opracowali trzy modele 3D wraku. Wykorzystali skanowanie laserowe i fotogrametrię do stworzenia chmur punktów o wysokiej rozdzielczości wraku i modeli luźnych elementów statku odzyskanych podczas wykopalisk. W tych chmurach punktów każdy punkt utworzony przez pomiar obiektu za pomocą lasera ma swoje unikalne współrzędne, które określają jego położenie w układzie współrzędnych xyz. Skanowanie laserowe tworzy tysiące, czasem nawet miliony takich punktów położonych bardzo blisko siebie. Oprócz lokalizacji, kolor obiektu jest zapisywany, a dla ludzkiego oka bardzo gęsta chmura punktów wydaje się modelem stałego obiektu. Trzy takie modele były produkowane w różnych porach roku (wiosna, lato i jesień), aby ocenić odkształcenia w kadłubie statku.
Skanowanie statku było długim i skomplikowanym procesem. Wrak ma wewnętrzną drewnianą konstrukcję nośną i zewnętrzne metalowe wsporniki, które częściowo pokrywają i zaciemniają cechy konstrukcyjne statku. Dlatego proces skanowania był bardziej złożony niż zwykle, a liczne skany pod różnymi kątami były wymagane do stworzenia chmury punktów o pełnym pokryciu. Ponieważ chmury punktów uchwyciły wszystko we wraku i wokół niego, konieczny był szeroko zakrojony proces czyszczenia, aby przygotować chmurę punktów do kolejnych etapów pracy. Powstało kilka modeli o różnych gęstościach punktów i rozmiarach plików. Odcinki statków były modelowane zarówno razem, jak i osobno, a na koniec wyprodukowano stosunkowo mały model siatki teksturowanej do wstępnej przebudowy.
Umożliwienie ponownego wykorzystania wraku
Precyzyjne modele o dużej i złożonej strukturze, takie jak wrak, mogą być stosowane na wiele sposobów. Pierwszym z nich jest rozpowszechnianie. Estońskie Muzeum Morskie jest zaangażowane w udostępnianie informacji o swoich zbiorach jak najszerszej publiczności, a wysokiej jakości modele 3D odgrywają kluczową rolę w tym procesie, ponieważ umożliwiają naukowcom i ogółowi społeczeństwa szczegółowe zbadanie obiektu pod każdym możliwym kątem. Chmury punktów są również wykorzystywane w badaniach archeologicznych, ponieważ umożliwiają porównanie wraku z innymi podobnymi znaleziskami w całej Europie. Trzy modele dodatkowo stanowią użyteczne narzędzie dla konserwatorów, ponieważ służą do monitorowania odkształceń w kadłubie statku.
Istotnym aspektem badań archeologicznych jest określenie pierwotnego kształtu i wielkości statku. Aby odpowiedzieć na te pytania, modele 3D mają ogromne znaczenie. Proste zrekonstruowane elementy (takie jak pionowe lub grabione drewno w dziobie znane jako trzon) można łatwo dodać, podczas gdy wcześniej zeskanowane i modelowane luźne szczegóły można praktycznie przywrócić do ich pierwotnych pozycji. Proces ten pozwala określić pierwotną lokalizację, a czasem nawet funkcję tych elementów bez uszkadzania rzeczywistych obiektów, a także przetestować lub obalić różne hipotezy dotyczące konstrukcji statku.
Kolejna ważna kwestia, którą modele cyfrowe mogą pomóc rozwiązać, dotyczy zdolności statku do utrzymywania się na morzu. Jako artefakt archeologiczny wrak nie może być już testowany w warunkach rzeczywistych, więc niezbędne obliczenia należy przeprowadzić za pomocą wirtualnych rekonstrukcji. Analizując modele za pomocą konkretnego oprogramowania, można określić pojemność wypornościową i ładunkową statku, a także wiele innych parametrów. Zapewnia to unikalny wgląd w świat średniowiecznego żeglarstwa.
Wartość modeli 3D i kampanii Twin it!
Modele 3D, wraz z innymi nowoczesnymi rozwiązaniami technicznymi, pozwoliły Estońskiemu Muzeum Morskiemu zaprezentować tę wyjątkową perspektywę różnym odbiorcom. Modele 3D odegrały kluczową rolę w opracowywaniu różnych rozwiązań wystawienniczych, w tym animacji, doświadczeń rzeczywistości wirtualnej i drukowanych w 3D praktycznych eksponatów dla osób niedowidzących. Ponadto modele cyfrowe stanowią cenny zasób dla długoterminowej dokumentacji i konserwacji zbiorów muzeum.
Jako największy średniowieczny statek wydobyty w Estonii, wrak Lootsi był logicznym wyborem do opublikowania na Europeana.eu jako szczegółowy model 3D poprzez kampanię Twin it!. Model umożliwi widzowi bezpośrednie przyjrzenie się jednemu z najbardziej niezwykłych znalezisk archeologicznych w krajach bałtyckich oraz podniesienie świadomości i wiedzy na temat naszej morskiej przeszłości. Mamy nadzieję, że model ten zainspiruje przyszłych badaczy, muzealników i twórców gier oraz będzie generował nowe pomysły na rozpowszechnianie dziedzictwa kulturowego.
Dowiedz się więcej
Więcej informacji na temat wraku można znaleźć na stronie internetowej Estońskiego Muzeum Morskiego. Wykopaliska i odkryte artefakty opisano w artykule opublikowanym w Archeological Fieldwork of Estonia.
Więcej informacji na temat Twin it! można znaleźć w sekcji aktualności na stronie internetowej poświęconej przestrzeni danych.