Техника - молодёжи 1995-01, страница 29

ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ

ЭКСПОНАТ? щшштова ДОСТАНЬ

ИЗ ФАЙЛА

АРХЕОЛОГИЯ ВПРИГЛЯДКУ

Средиземное море с точки зрения археолога — грандиозное хранилище затонувших предметов материальной культуры: ведь под водой они сохраняются куда дольше, чем при контакте с воздухом ("ТМ", № 9 за 1994 г.). Так что среди выловленных со дна морского рукотворных изделий встречаются порой поистине уникальные! Увы, "классические" подводные раскопки — с применением аквалангов — технически осуществимы лишь на глубинах до 80 м. Можно, конечно, изловчившись, тем или иным способом поднять отдельные предметы из пучины, но кто скажет, сколько при зтом теряется ценной информации?

Во Франции, одном из мировых центров подводной археологии, специалисты упорно и небезуспешно охотятся за античными судами — подлинными жемчужинами Средиземноморья. И вот в 1988 г., в 80 км от Арля, были обнаружены останки судна римской постройки, покоящиеся, к великому огорчению исследователей, на глубине 660 м. При первом дистанционном обследовании находки, зарегистрированной как "Арль-4", специалисты установили: это груженный амфорами "торговец"... вот.

собственно, и все.

Вторая экспедиция к обломкам состоялась лишь в 1992-м. Ее организовал базирующийся в Марселе Департамент подводных археологических исследований, предоставив в распоряжение ученых предназначенную для подводных съемок мини-субмарину "Наутил". Научный руководитель экспедиции Люк Лонг, будучи отнюдь не в восторге от запланированной "туристической прогулки с фотоаппаратом" (так он охарактеризовал занятие археологией вприглядку), задался целью получить максимальное количество информации в кратчайший срок — тем более что парочка поднятых с помощью специальных захватов амфор сама по себе не представляла особого научного интереса.

Как известно, Франция — страна высоких технологий, так что озабоченный археолог вскоре вышел на Мориса Бло-стейна, директора фирмы SETP, специализирующейся на стереофотограмме-трии. Названный метод (его применяют

в геодезии, картографии, военном деле, космических исследованиях и т.п.) позволяет определять формы, размеры и положение объектов по их фотографическим изображениям. А чем подводные съемки хуже авиационных или космических? Суть одна и та же: нужные объекты или участки местности фотографируют с двух ракурсов, затем, после соответствующей обработки, вся визуальная информация вводится в компьютерную базу данных, откуда ее в любой момент можно извлечь, дабы вновь синтезировать изображение. Но уже — по принципу стереоскопа! — трехмерное: объемный предмет или рельефный ландшафт.

"Наутил", экипированный двумя фотокамерами на выдвижных штангах, запустили кружить на высоте 3 м над местом последнего упокоения античной реликвии. Потребовалось всего 5 дней, чтобы полностью завершить разработанную фирмой уникальную программу стерео-грамметрии, а именно: запечатлеть каждый квадратный метр поверхности в трех ракурсах (строго сверху и с двух сторон под острым углом), причем так, чтобы каждый последующий снимок на 60% перекрывал предыдущий.

У подводных съемок — своя специфика: огромное на зтой глубине давление (66 атмосфер!) вкупе с преломлением света под водой вызывают довольно заметные визуальные искажения. Отклонения фотоизображения предмета от его реальной формы и размеров может достигать 10%, а это, согласитесь, многовато... Проблему решили простым, но эффективным способом: на дно рядом с останками был опущен эталонный параллелепипед с точно известными габаритами, и при последующей компьютер

ной обработке по нему автоматически восстанавливались правильные пропорции картинки.

Синтезированный общий вид находки выявил, что сам корабль практически съеден морем, зато наличествует около 950 амфор, рассыпанных на площади примерно 30x10 м. Скуповато? Как сказать!

Прежде всего, взаимное расположение сосудов позволяет с достаточной уверенностью предположить, что они были уложены в несколько слоев, следовательно, изначально их было вдвое, а то и втрое больше. Так удалось оценить габариты и грузоподъемность "торговца". Кроме того, по форме и другим специфическим признакам амфор, а также по их набору (обнаружилось по крайней мере 10 различных типов) ученые установили не только характер груза, но даже происхождение и возраст сгинувшего судна.

'Оно родом из Бетики, это район Южной Испании, и датируется 25 — 40 гг.

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 1 '9 5

н.э. Вероятно, разбито бурей при попытке воити в Рону, — суммирует Люк Лонг. — А транспортировали на нем вина из Ибица, загруженные на Болеарах, оливковое масло, соленую рыбу, кожевенные изделия из Бетики — все это предназначалось римским войскам в Галлии и Германии".

Самое замечательное, однако, что описанная компьютерная база данных позволяет работать с информацией, применяя технологии BP: надев шлем со стереоочками и перчатки с датчиками, исследователь может, к примеру, собственноручно разобрать и рассортировать груду амфор, внимательно рассмотрев каждую из них по отдельности... и тому подобное. В данном случае была увековечена лишь поверхность археологического объекта "Арль-4", в принципе же ничто не мешает, разобрав первый слой манипуляторами, сфотографировать второй, третий и т.д. (буде они обнаружатся), запечатлев тем самым максимально полную картину. А затем уж произвести "виртуальные раскопки", которые — если задуматься — куда практичней и эффективней настоящих.

Чтобы получить полное представление об исследуемом археологическом объекте, "Наутилу" пришлось, сделав снимки общего вида сверху с высоты 3 м 'облететь " на той же высоте всю площадь "раскопок", фотографируя каждую амфору с двух сторон (справа внизу — эталонный параллелепипед, предназначенный для коррекции оптических искажений под водой).

С помощью сотен полученных фотостереокомплектов (на врезке — один из исходных снимков) были синтезированы "трехмерные" визуальные образы амфор, с которыми можно взаимодействовать, применив технологию BP. Кстати, съемки "Арль-4" легли в основу первого в истории кино крупнометраж-ного эпизсща, выполненного исключительно из синтезированных образов. Этот эпизод получил известность как "двойная виртуальность Ричарда Бориндже-ра" — режиссера, экранизировавшего знаменитый роман Жюля Верна "20 тысяч лье под водой" и сыгравшего в фильме роль капитана Немо.

Судите сами: поработав в любом месте любого слоя — да хоть переворошив все сверху донизу! — ученый с легкостью необыкновенной возвращает ВР-раскоп к первозданному виду. То есть каждый исследователь получает в свое распоряжение новенький, неповрежденный материал — даже если в действительности его уже нет... а это открывает перед археологией, да и прочими науками весьма заманчивые перспективы.

Прежде всего, соблазнительно создать зтакую глобальную археологическую информотеку, методически фиксируя все раскопки мира в процессе — ведь поздние слои неизбежно разрушаются при вскрытии более ранних. Кроме того, возникает возможность нетривиальным образом решить важную проблему сохранения национального наследия. Речь идет о различных местах и объектах исторической или культурной ценности, которые имеют несчастье оказаться на планируемых линиях мет

29