Fotogrammetrie: să pășim virtual în spațiul obiectelor de patrimoniu

Teledetecția nu este un truc al paranormalului. Cu un termen generic, numim astfel orice metodă de colectare și prelucrare a datelor în cadrul căreia un obiect sau chiar o suprafață întinsă de teren sunt măsurate de la distanță, fără contact direct. Una dintre procedurile sale importante este fotogrammetria. Din denumire se poate deduce că fotografia joacă în ea un rol-cheie: se realizează fotografii ale obiectului respectiv, apoi, prin diverse măsurători și calcule, se determină dimensiunile obiectului vizibil în imagine.

De la hărți la obiecte de patrimoniu

Procedeul este aproape la fel de vechi ca fotografia însăși. În 1858, un tânăr inginer arhitect, Albrecht Meydenbauer, a fost cât pe ce să cadă de pe unul dintre turnurile domului din Wetzlar în timp ce măsura clădirea. Atunci s-a săturat să lucreze la mari înălțimi. În schimb, a elaborat o metodă prin care dimensiunile unui obiect ar putea fi stabilite pe baza fotografiilor. Încă în secolul al XIX-lea s-au înființat primele societăți de fotogrammetrie. În secolul al XX-lea s-au realizat nenumărate hărți pe baza fotografiilor făcute din avioane și din sateliți, apoi calculatoarele de mare capacitate și aplicațiile de geoinformatică au adus boom-ul tehnicii digitale și în acest domeniu.

Dar să nu credem că în acest fel se poate măsura doar relieful. Fotogrammetria este și un instrument de obținere a datelor despre clădiri și obiecte. Întrucât nu intră în contact tactil cu obiectul, este perfect potrivită pentru a surprinde în imagine obiecte de patrimoniu fragile sau greu accesibile. Rezultatul este o descriere precisă a întinderii spațiale, care poate fi folosită pentru arhivare și prezentare, dar și pentru reproducerea obiectului respectiv.

Fotografia obiectului original.

Modelul virtual cu textură (detaliu).

Cum se realizează?

Pe lângă specialiștii cu multă experiență, fotogrammetria necesită două instrumente indispensabile. Pe de o parte, camere de măsurare foarte rafinate, pe de altă parte, algoritmi de prelucrare și o infrastructură informatică de vârf.

Dintre aparatele foto actuale, aparatul de format mediu Phase One XF IQ este cel mai potrivit pentru acest scop, deoarece este lider de piață în ceea ce privește calitatea imaginii. Spatele digitale ale producătorului danez asigură o rezoluție a imaginii de 100 de megapixeli, o rezoluție radiometrică de 16 biți și o gamă dinamică de 15 trepte de expunere. Astfel, bogăția de informații și profunzimea de câmp ale capturilor dau o imagine uimitor de fidelă realității – ba chiar, la mărirea imaginii (zoom), oferă informații care nu mai sunt vizibile cu ochiul liber. La aceasta contribuie și faptul că nivelul de zgomot al imaginilor realizate cu Phase One este foarte scăzut. Pentru redarea spațială este important și ca imaginile să fie realizate cu suprapuneri adecvate, ceea ce necesită un sistem de șine care permite deplasări precise. Apoi, pe baza fotografiilor, în cadrul procesării fotogrammetrice se creează un nor de puncte tridimensional și se realizează un ortofotoplan care poate fi considerat textură și care permite numeroase moduri de utilizare.

Detaliu al plasei vectoriale tridimensionale.

Detaliu al traiectoriilor de frezare CNC pentru fabricarea piesei sculptate, modelate în vederea multiplicării.

La ce pot fi folosite datele obținute despre obiectele de patrimoniu?

De la măsurarea parametrilor obiectului de patrimoniu duce o cale directă spre arhivarea digitală a obiectului, întrucât se dispune de toate informațiile importante despre dimensiunile și suprafața lui. Acestea pot fi stocate atât ca set de date, cât și ca captură digitală 3D. Dar, deoarece se înregistrează aspectul fizic al obiectului, textura suprafeței și fiecare mic detaliu al formelor complexe, pe baza măsurării spațiale se pot realiza cu ușurință și copii ale obiectului respectiv, de exemplu prin imprimare 3D sau cu mașini de frezat care lucrează pe baza modelului digital. În cazul obiectelor de patrimoniu păstrate fragmentar, reconstrucția virtuală este facilitată și de digitizarea spațială a părților existente ale obiectului. Obiectele de patrimoniu păstrate parțial pot fi reconstruite în spațiul tridimensional și realizate și în forma lor fizică.

Pe lângă arhivare și reproducere, fotogrammetria oferă posibilitatea de a prezenta spectaculos obiecte de patrimoniu, interioare sau fațade. Pe baza datelor se poate crea o interfață online interactivă, în care vizitatorul poate face o plimbare virtuală. Ca într-un joc pe calculator: se poate uita în jur în spațiul respectiv ca și cum ar fi acolo în persoană. Iar dacă este vorba despre obiecte de patrimoniu mai mici, le poate ocoli, le poate roti; poate mări detalii pe care nu le-ar putea vedea niciodată la o expoziție. Aceasta nu este atractivă doar pentru cei interesați de cultura materială, ci oferă informații precise și ușor accesibile și în scopuri științifice, cruțând obiectul original.

Autori: Gábor Bakó, Péter Peti, Boglárka Cziglényi