Использование субд и гис в археологии

Виртуальная реконструкция Фатепур-Сикри
Одним из наиболее ярких примеров виртуальной реконструкции древнего города является проект по воссозданию древнего индийского дворцового комплекса Фатепур-Сикри (Fatehpur Sikri), о котором следует рассказать подробнее. Проект был осуществлен при участии департамента САПР и графики (CAD and Graphics Department) Национального центра программных технологий (National Center for Software Technology) (Бомбей, Индия).
Работа проводилась в несколько этапов. Сначала был собран археологический материал, который давал обширную информацию: детальные планы различных секций сооружений, фотографии, археологические исследования и т.п. При использовании ортогональных проекций (рис. 5) обнаружилось, что большинство планов не стыкуются между собой, что чертежи выполнены в разных масштабах с ошибками, а высота многих объектов указана неверно. Все нестыковки изучались с помощью полевых замеров и проверялись по фотографиям местности; часть информации была уточнена на основе исторических архивов.
На следующем этапе необходимо было выбрать подходящее ПО для перевода ортогональных проекций в 3D-модель. Такой программой стала AutoCAD (рис. 6), позволяющая впоследствии легко экспортировать данные в 3D Studio MAX. Проволочная модель экспортировалась в 3D Studio MAX и оптимизировалась, то есть лишние полигоны убирались (рис. 7). Важной задачей в данном проекте было определение оптимального соотношения между мощностью компьютеров и подробностями модели.
Текстуры готовились на базе сохранившихся фотографий. Данные внешнего и внутреннего освещения моделировались программно. Текстуры оказались наиболее важной и сложной частью проекта, поскольку именно они придавали виртуальному городу реалистичность. Многие узоры воссоздавались вручную по сохранившимся обломкам, реставрировались и ретушировались художниками (рис. 8).
Итоговые параметры модели были весьма впечатляющими: примерно 600 тыс. треугольников и около 44 Mбайт текстур.
В работе над проектом участвовали несколько рабочих групп:
• группа археологов — сбор археологической, исторической и культурной информации;
• группа моделирования — перевод двумерных данных в 3D-модель, оптимизация проволочной модели, моделирование освещения и т.п.;
• группа художников — подготовка текстур и их ретуширование;
• группа аниматоров — подготовка виртуального тура по архитектурному комплексу (walkthrough-движка);
• программисты — подготовка walkthrough-движка для ПК;
• специалисты по звуку — редактирование и синхронизация национальной музыки, сопровождающей виртуальный тур;
• дизайнеры — подготовка пользовательского интерфейса.
В проекте были использованы программные продукты:
• AutoCAD — для перевода 2D-данных в 3D-модель;
• 3D Studio MAX — для наложения текстур, имитации освещения;
• Adobe Photoshop — цифровое ретуширование текстур;
• Adobe Premiere — редактирование аудио- и видеоматериалов;
• Sound Forge — редактирование аудио;
• Visual C++ — разработка walkthrough-движка.
Результаты работы представлены на рис. 9. Демонстрация возможна на ПК под управлением Windows, имеющем характеристики не ниже следующих: Pentium III; 128 Мбайт RAM; 8 Мбайт AGP-карта; CD-ROM; Windows 98; DirectX 6.1; DirectX 6.0 Media.