Технология воссоздания облика архитектурных ансамблей с использованием ГИС на примере исторического центра г. Смоленск

Долгое время реконструкция центров городов была главной проблемой в области сохранения объектов наследия и исторической городской среды. Такой она остается и сейчас. Но, сегодня пришло время обратить внимание на особую ситуацию с памятниками в срединной и периферийной зонах города. Именно срединная зона подвергается в настоящее время масштабным преобразованиям. Меняется строительная и функциональная структура районов. Эти процессы стали не только следствием перемен в обществе, но являются проявлением закономерной динамики градостроительных систем, взаимодействия центра и периферии. Они не могут не затронуть исторической застройки. Зачастую на окраинах исторического ядра она в значительной степени фрагментирована или представляет собой локальные исторические комплексы, монастыри, слободы, села, усадьбы, дворцовые ансамбли, окруженные иновременной застройкой.

Проблема воссоздания изначального облика частично или полностью разрушенной архитектурной постройки и живописного убранства обычно решалась умозрительно и исключительно на основе уцелевших фрагментов росписей или по сохранившимся памятникам, близким по времени, месту и по стилистике. Сегодня, благодаря накопленному опыту, сложились предпосылки для достоверной реставрации, казалось бы, навеки утраченных архитектурных построек и фресок. Всестороннюю помощь в этом начинании могут оказать компьютерные технологии. Они могут стать одним из инструментов в решении проблемы сохранения культурного наследия.

Стремительное распространение компьютерных технологий привело к возникновению принципиально новых методов в реставрации. Быстро развивающиеся информационные технологии (компьютерной графики, трехмерного моделирования) позволяют реализовать известные в архитектуре методы проективной геометрии на качественно новом уровне.

В настоящее время создание и использование трехмерных виртуальных моделей объектов (3D-моделей) становится важной частью деятельности, связанной с государственной охраной, сохранением, использованием и популяризацией объектов историко-культурного наследия. 3D-моделирование позволяет объединить текстовую информацию о предмете охраны, фото и видео изображения, графический материал и сделать более гибким процесс работы с этой информацией. Использование 3D-моделей в Государственном учете, а именно в историко-культурном анализе памятника, при его паспортизации и инвентаризации, в государственном реестре с целью выявления и представления предмета охраны расширяет возможности учета и фиксации.

При разработке планов развития территории, всех видов проектирования на исторических территориях возникает необходимость работы с большим количеством текстовой и картографической информации. В настоящее время в этой области активно применяются геоинформационные системы (ГИС), в состав которых входит также работа с трехмерными компонентами. При построении 3D-моделей памятников для ГИС требования к ним определяются конкретным случаем, но, как правило, они менее строгие, чем в реставрации и ограничиваются необходимостью сохранения пропорций объекта, соблюдением его основных стилевых особенностей и обеспечением наличия легко узнаваемых индивидуальных элементов конструкции.

Геоинформационные системы могут стать неотъемлемой составляющей реставраторов, поскольку они позволяют представить облик как одного памятника архитектуры, так и всего архитектурного ансамбля, с окружающим его миром.

Целью дипломной работы является знакомство с методами и подходами воссоздания облика исторических объектов, инструментарием, который нашел применение при данной тематике; в работе рассматривается технология воссоздания исторического облика архитектурных ансамблей с применением геоинформационных систем.

Введение 4

1 Способы и методы восстановления облика исторических объектов 0

1.1 Реставрация и консервация 0

1.1.1 Этические проблемы реставрации0

1.2 Лазерное сканирование0

1.3 Построение пространственных моделей архитектурных памятников по

одиночным изображениям0

1.4 Трехмерное моделирование как новый инструмент историка архитектуры.

Виртуальные реконструкции0

2 Обзор пакетов трёхмерного моделирования0

2.1 Autodesk AutoCAD0

2.2 Autodesk Maya0

2.3 Autodesk 3D Studio Max0

2.4 Программный продукт ZBrush0

2.5 Программный продукт Google SketchUp0

2.6 Три измерения ГИС0

2.6.1 Основные стратегии создания 3D моделей0

3 Разработка технологии воссоздания облика архитектурных ансамблей с

использованием ГИС0

4. Экспериментальная апробация разработанной технологии0

5 Безопасность жизнедеятельности и охрана труда в строительстве0

5.1 Проблема травматизма в строительстве 0

5.2 Техника безопасности при строительстве, обслуживании и ремонте зданий 0

6. Организационно-экономическое обоснование дипломной работы0

6.1 Характеристика организации работ 0

6.2 Обоснование косвенного экономического эффекта0

6.3 Определение себестоимости дипломной работы0

6.4 Оценка значимости дипломной работы0

Заключение0

Список литературы0

1 Круг идей: Методы и технологии исторических реконструкций. Под ред. Л.И. Бородкина, В.Н. Владимирова, Г.В. Можаевой. М.: Изд-во МГУ, 2010. С. 145 – 175.

2 Логдачева Е.В., Швембергер С.В. Проблемы и методики трехмерной реконструкции.

3 Новый взгляд. Лаборатория Социальной истории ТГУ им. Г.Р. Державина. Международный сборник работ молодых историков. Тамбов. Т. 1. Издательство «Юлис». 2007. 144 с.

4 Жеребятьев Д.И. О методике комплексного использования источников при построении виртуальной реконструкции объектов культурного наследия // Вестник РУДН, серия "История России", 2011, №1.

5 Теория и практика использования компьютерных технологий в реставрации и сохранении памятников древнерусской монументальной живописи. О.Г. Попов.

6 Построение пространственных моделей утраченных архитектурных памятников по одиночным изображениям. Ю.А. Крейдун, С.И. Жилин, А.А. Васильев.

7 Проблемы создания 3D-изображений объектов историко-культурного наследия. М.Э. Иванов. Тезисы конференции EVA’2000, Москва 2000.

8 Объемные модели из фотографий. Светлана Шляхтина.

9 Обзор программ для 3D моделирования. Интернет-ресурс. http://soohar.ru/%20obzor-programm-dlya-3d-modelirovaniya/

10 Архитектурный памятник как исторический источник. Н. Н. Воронин. http://www.russiancity.ru/books/b12.htm

11 От поновления к научной реставрации. Зверев В.В. М., 1999.

12 Модуль расширения ArcView 3D Analyst. http://www.dataplus.ru/Soft/ESRI/ARCVIEW/3DAnalis.htm

13 Охрана труда в строительстве: учебник для нач. проф. образования / О. Н. Куликов, Е. И. Ролин. — 6-е изд., стер. — М. : Издательский центр «Академия», 2009. — 352 с.

14 Проблема травматизма в строительстве. http://www.stroyca.ru/

15 Охрана труда в строительстве. http://www.znakcomplect.ru

16 Охрана труда и техника безопасности. http://lib.rus.ec/b/176712/read#t54