Fotogrametria: vstúpme do priestoru zbierkových predmetov – virtuálne

Diaľkový prieskum nie je trik ľudí s paranormálnymi schopnosťami. Ako súhrnný pojem takto označujeme každú metódu zberu a spracovania údajov, pri ktorej sa predmet alebo dokonca rozsiahle územie zameriava z diaľky, bez priameho kontaktu. Jedným z jeho dôležitých postupov je fotogrametria. Už z jej názvu možno vyčítať, že kľúčovú úlohu v nej zohráva fotografovanie: z daného predmetu sa urobia fotografie a potom sa rôznymi meraniami a výpočtami určia rozmery predmetu zobrazeného na snímke.

Od máp po zbierkové predmety

Tento postup je takmer rovnako starý ako samotná fotografia. V roku 1858 mladý inžinier architekt Albrecht Meydenbauer pri zameriavaní budovy takmer spadol z jednej z veží dómu vo Wetzlare. Vtedy ho omrzelo pracovať vo veľkých výškach. Radšej vypracoval postup, ako by sa dali na základe fotografií určiť rozmery predmetu. Už v 19. storočí vznikli prvé fotogrametrické spoločnosti. V 20. storočí vzniklo množstvo máp na základe fotografií zhotovených z lietadiel a družíc a potom počítače s veľkou kapacitou a geoinformačné aplikácie priniesli boom digitálnej techniky aj v tejto oblasti.

Nemyslime si však, že týmto spôsobom možno zamerať len reliéf terénu. Fotogrametria je aj nástrojom na získavanie údajov o budovách a predmetoch. Keďže nedochádza k dotykovému kontaktu s objektom, je dokonale vhodná na zobrazenie krehkých alebo ťažko prístupných zbierkových predmetov. Výsledkom je presný opis priestorových rozmerov, ktorý možno použiť na archiváciu a prezentáciu, ale aj na reprodukciu daného predmetu.

Fotografia pôvodného predmetu.

Virtuálny model s textúrou (detail).

Ako vzniká?

Okrem odborníkov s veľkými skúsenosťami sú pre fotogrametriu nevyhnutné dva prostriedky. Jednak veľmi prepracované meracie fotoaparáty, jednak spracovateľské algoritmy a špičkové počítačové zázemie.

Zo súčasných fotoaparátov je na tento účel najvhodnejší strednoformátový fotoaparát Phase One XF IQ, pretože je lídrom na trhu v kvalite zobrazenia. Digitálne steny dánskeho výrobcu poskytujú obrazové rozlíšenie 100 megapixelov, 16-bitové radiometrické rozlíšenie a dynamický rozsah 15 EV (expozičných stupňov). Informačná bohatosť a hĺbka ostrosti snímok tak vytvára ohromujúco verný obraz – pri priblížení dokonca poskytuje aj informácie, ktoré voľným okom už nie sú viditeľné. K tomu prispieva aj to, že snímky zhotovené systémom Phase One majú veľmi nízku úroveň šumu. Pre priestorové zobrazenie je dôležité aj to, aby sa snímky zhotovovali s primeraným prekrytím, na čo je potrebný koľajnicový systém umožňujúci presné posuny. Potom sa na základe fotografií pri fotogrametrickom spracovaní vytvorí trojrozmerné mračno bodov a vznikne ortofotosnímka, ktorú možno považovať za textúru a ktorá umožňuje mnohé spôsoby využitia.

Detail trojrozmernej vektorovej siete.

Detail dráh CNC frézovania na výrobu rezby namodelovanej na účely rozmnoženia.

Na čo sa dajú použiť údaje získané o zbierkových predmetoch?

Od zmerania parametrov zbierkového predmetu vedie priama cesta k jeho digitálnej archivácii, keďže máme k dispozícii všetky dôležité informácie o jeho rozmeroch a povrchu. Tie možno uložiť ako súbor údajov, ale aj ako 3D digitálny záznam. Keďže sa však zaznamenáva fyzický vzhľad predmetu, textúra povrchu a každý drobný detail zložitých tvarov, na základe priestorového zamerania možno ľahko zhotoviť aj kópie daného predmetu, napríklad 3D tlačou alebo frézovacími strojmi pracujúcimi podľa digitálneho modelu. Pri zbierkových predmetoch zachovaných len fragmentárne uľahčuje virtuálnu rekonštrukciu aj to, že sa existujúce časti predmetu digitalizujú priestorovo. Čiastočne zachované zbierkové predmety možno rekonštruovať v trojrozmernom priestore a zhotoviť aj v ich fyzickej podobe.

Okrem archivácie a reprodukcie však fotogrametria ponúka aj možnosť pôsobivo predstaviť zbierkové predmety, interiéry alebo fasády. Na základe údajov totiž môže vzniknúť interaktívne online rozhranie, v ktorom návštevník môže absolvovať virtuálnu prechádzku. Ako v počítačovej hre: v danom priestore sa môže obzerať, akoby tam bol osobne. A ak ide o menšie zbierkové predmety, môže ich obchádzať a otáčať; môže si priblížiť také detaily, aké by na výstave nikdy nevidel. To je atraktívne nielen pre záujemcov o hmotnú kultúru, ale poskytuje to presné a ľahko dostupné informácie aj na vedecké účely, pričom sa šetrí pôvodný predmet.

Autori: Gábor Bakó, Péter Peti, Boglárka Cziglényi