Оцифровка самой старой колониальной лодки в Австралии, обнаруженной на месте строящейся станции метро в Сиднее

30 авг. 2021

Автор: Лоретта Мари Перера

Если бы вы услышали, что в Австралии обнаружили что-то неожиданное, наверное, вы бы в первую очередь представили себе, что в городе завелся коварный зверь или пугающе огромный паук, от которых лучше держаться подальше.

Однако в этом случае неожиданностью стала лодка.

Морской археолог Рене Маллиарос сканирует доску из внутренней части обшивки корпуса лодки под названием Барангару. Доску подвесили к балке над платформой, где расположены предметы разной геометрии и текстуры. [Автор изображения: Хитер Берри/фонд Silentworld Foundation; правообладатель: Сиднейский метрополитен, 2019]

«Сиднейский метрополитен занимался разработкой нескольких участков в Сиднее», — вспоминает Айрини Маллиарос (которую друзья и коллеги называют Рене), менеджер проектов и морской археолог из фонда Silentworld Foundation. Эта австралийская некоммерческая организация занимается морской археологией, историей и культурным наследием. Конкретно в этом осушенном участке будущей станции метро Барангару специалисты наткнулись на руины судостроительной верфи. Это место назвали в честь коренной жительницы Австралии из клана Каммерайгал по имени Барангару, которая была сильным лидером во времена европейской колонизации. «Конечно же, геологи наткнулись на самые различные судоходные объекты, включая маленькую лодку», — добавляет она.

Лодку Барангару обнаружили вблизи верфи на ныне осушенном участке земли. Предполагается, что ее подняли на берег в конце ее срока службы, где она покоилась до тех пор, пока не была открыта во время разработок, которые были организованы Сиднейским метрополитеном для строительства новой станции под названием Барангару. [Автор изображения и правообладатель: Рене Маллиарос/фонд Silentworld Foundation]

Когда лодку нашли (специалисты считают, что она относится примерно к 1820 году), начались долгие дискуссии, связанные со способом раскопки: необходимо было решить, извлекать ее из земли целиком или по частям.

«Наконец, мы пришли к выводу, что будет безопаснее разобрать ее, поднять из земли по частям, запротоколировать на месте раскопок, завернуть, сложить и перевезти в хранилище в контейнерах-холодильниках, — объясняет Маллиарос. — [И теперь] мы, в принципе, получили лодку длиной 12 метров и шириной примерно 3‒3,5 метра, которую погрузили в резервуары для консервации в хранилище Сиднейского метрополитена».

С тех пор археологам необходимо было найти способ оцифровать эту лодку, узнать на ее основе всё, что только возможно, а затем воссоздать ее в цифровой среде, пока саму лодку готовят к экспозиции. Для этой задачи был выбран сканер Artec Eva.

«За последние несколько лет я разговаривал с Рене много-много раз и даже посещал их фонд, когда туда были доставлены обломки судна», — рассказывает Бен Майерс, директор отдела 3D-сканирования компании Thinglab, сертифицированного партнера Artec 3D с золотым статусом.

«Это чрезвычайно интересный и увлекательный проект. Дело даже не в том, что это самое старое колониальное судно, построенное австралийцами, которое когда-либо было обнаружено, а в том, как обращаются с его останками. Особый интерес вызывает использование сканера Eva для съемки и последующего цифрового восстановления лодки».

Сканирование каждой доски

Для столь подробной и сложной задачи требовалась помощь человека, который специализируется на подобных проектах. В этом случае для обучения австралийской команды был приглашен морской археолог и специалист по 3D-реконструкции из Бельгии Томас Ван Дамм, который уже имел опыт работы над подобной оцифровкой корабельных обломков..

Томас Ван Дамм (слева) показывает этап обработки данных после получения сканов. Томас обучил четырех морских археологов для работы над проектом лодки Барангару — до этого момента еще ни одни корабельные обломки в Австралии не были отсняты таким образом. [Владелец изображения: Сиднейский метрополитен, 2019]

Благодаря опыту Ван Дамма и сканеру Eva процесс оцифровки прошел очень быстро, особенно если сравнивать его с такими предыдущими методами, как контактное 3D-копирование (процесс, который потребовал бы много часов для записи каждой детали) или 2D-чертеж (это дешевый, но очень трудоемкий и неточный метод).

«(Обычная) контактная 3D-оцифровка позволяет зафиксировать только те детали, которые кажутся важными конкретному археологу, упуская всё остальное, — поясняет Ван Дамм. — Artec Eva создает объективную 3D-копию самой доски, в которую входят и геометрия, и цвет».

Artec Eva по праву является самым популярным сканером Artec: легкое и портативное 3D-устройство может использоваться в самых разных сферах и является идеальным выбором для создания точных 3D-сканов с текстурой. Технология структурированной подсветки, которая используется в Eva, позволяет использовать этот сканер для съемки объектов небольшого и среднего размера в самых разных отраслях: от науки и образования до искусства и проектирования. Такое 3D-устройство отлично подходит как для оцифровки человека, так и (как в нашем случае) 200-летней лодки.

Томас Ван Дамм демонстрирует технику сканирования длинных тонких досок лодки Барангару. Тонкие края было сложно оцифровать, когда доски лежали на плоской поверхности, поэтому для решения этой проблемы было решено подвесить их. [Автор изображения: Рене Маллиарос/фонд Silentworld Foundation; правообладатель: Сиднейский метрополитен, 2019]

Для оцифровки лодки была крайне важна точность, которой отличается Eva.

«В процессе сканирования с помощью Artec Eva мне попадались действительно мелкие обломки. Я просто включала сканер, быстро на ходу оцифровывала доски один раз, затем переворачивала их, быстро проходила еще раз и всё, — удивляется Маллиарос. — У меня даже начинала кружиться голова из-за того, что я передвигаюсь с такой скоростью!»

Из-за того, что каждый обломок (а их было почти 300) был завернут и хранился таким образом, чтобы не повредилась его оригинальная форма, или же форма, в которой он был обнаружен, их необходимо было отснять максимально быстро после распаковывания.

«После этого их помещают в воду, где они могут отдохнуть. Доски способны менять свою форму, поэтому нам нужно было работать очень быстро и при этом точно», — добавляет Маллиарос.

Рене Маллиарос пользуется способом съемки, указанным Томасом Ван Даммом. Опытным путем было выявлено, что если подвесить доску прозрачными трубками над платформой с дополнительной геометрией и текстурой, то на этапе обработки данных результаты будут максимально высокими, а точную 3D-модель удастся создать за самое короткое время. [Правообладатель изображения: Сиднейский метрополитен, 2019]

Съемка более крупных элементов, которые выполняют функцию важных конструктивных частей судна (например, киля), занимала до 15 минут, в то время как более тонкие детали, такие как доски, подвешивались на балку и сканировались за один проход.

«Съемка проходила невероятно здорово и быстро! — вспоминает Маллиарос. — Я включила склейку в режиме реального времени, поэтому процесс больше походил на рисование в цифровой среде».

Обработка элементов

После обработки сканов в ПО Artec Studio археологи импортировали 3D-модели в программу для моделирования Rhino, где они выделили основные характеристики.

«Крайне важно было подчеркнуть особенности: следы от инструментов, отверстия от гвоздей, направление волокон, вмятины и т. д., поскольку в дальнейшем эти данные будут представлять особый интерес», — говорит Маллиарос, добавляя, что уже идет более глубокий научный анализ устройства лодки и окружающего грунта.

После обработки сканов в Artec Studio получается чистая 3D-модель досок. Затем ее могут использовать археологи для фиксации подробной информации о каждой детали в программе Rhino: доску можно приблизить и изучить, а затем оставить комментарии к модели. [Правообладатель изображения: Сиднейский метрополитен, 2019]

«[3D-сканирование и обработка] — это очень легкий процесс, а также эргономичный и результативный, — считает Ван Дамм. — Вы сразу получаете цифровой объект без необходимости обводить края. С помощью Rhino можно быстро создать 2D-чертеж каждой части [в целях документирования]».

Благодаря такой организации проекта все работы были завершены в течение месяца. Если бы археологи решили использовать привычный процесс копирования, то они потратили бы целый год.

Важный день для лодки

Пока все части лодки находятся в безопасности, проходя процесс, в результате которого вода в древесине замещается жидким воском (такой метод уже использовался для консервации знаменитых боевых кораблей: «Мэри Роуз» из Англии и «Ваза» из Швеции), проводятся большие работы по триумфальному возвращению судна. Планируется, что лодка обретет новый дом в стенах Австралийского национального морского музея, который поддерживает этот проект с самого начала.

«По совету руководящего хранителя Иана Пантера из благотворительной организации York Archaeological Trust, лодка Барангару сейчас находится в химических составах, которые прекрасно пропитывают ее.  Она останется там еще несколько месяцев, возможно, до следующего года, — говорит Маллиарос. — Затем мы ее еще раз проверим, чтобы понять, как идут дела». По завершении этого этапа деревянные конструкции по частям отправят на сублимационную сушку. Когда все элементы просохнут, могут потребоваться еще дополнительные работы: очистка и уход. Предполагается, что собрать лодку воедино удастся через 2–3 года.

«Перед началом работ с элементами самой лодки необходимо будет потренироваться, чтобы понять, как все части конструкции совпадают друг с другом, а также чтобы продумать опорную систему», — добавляет Маллиарос.

Для этого требуется отпечатать на 3D-принтере уменьшенные копии каждого элемента конструкции (их возьмут из готовой 3D-модели), поработать сначала с ними, а затем приступать к сборке самой лодки в выставочном зале. «Сначала у нас будет уменьшенный «пазл» лодки, который мы научимся собирать. Получилось? Отлично! Тогда можно приступать к настоящему судну».

Команда, занимающаяся документацией и консервацией лодки Барангару-2019: Иан Пантер (руководящий хранитель из YAT), Рене Маллиарос (менеджер проекта из SWF), Рон Тернер (менеджер проекта 2019 года из Сиднейского метрополитена), Пол Хандли (старший морской археолог из SWF), Хитер Берри (ассистент хранителя из SWF), Джеймс Хантер (морской археолог из ANMM), Киеран Хости (морской археолог из ANMM) и Томанс Ван Дамм (специалист по 3D-сканированию из Ubi3D)

Быт мореплавателей

После лодки Барангару Маллиарос участвовала еще в трех проектах по сканированию обломков кораблей (или их частей), поэтому количество обнаруженных и отсканированных ею суден достигло четырех. В дальнейшем к ее проектам могут присоединиться и другие решения Artec.

«Мы с радостью продолжим наше сотрудничество и поможем фонду понять, как его сотрудники могут использовать и другие решения из линейки Artec, — делится Майерс. —Для нас огромная честь внести посильный вклад в запись и использование 3D-данных для фонда Silentworld Foundation».

А пока совершается серьезный подвиг подготовки этого старинного судна к показу современным посетителям, его история уже проливает свет на некоторые особенности жизни того времени.

Например, хотя лодка и не была коммерческой, она была очень надежно построена. Вероятно, она служила для переправы по рекам, заливу, возможно, даже совершала небольшие рейсы вдоль морского берега.

«Она дает нам некоторое представление о социально-экономическом климате того времени», — утверждает Маллиарос.

«[Скорее всего, лодка принадлежала] человеку, который хорошо знал свое дело. Особенности ее конструкции указывают на то, что она была источником дохода для своих владельцев. Вероятно, она прослужила много лет и, очевидно, была очень дорога своему хозяину».

Так и хочется представить, что бы сказал владелец лодки, если бы спустя сотни лет он мог увидеть чертежи своей скромной, но прочной лодки, которой предстоит занять столь почетное место.