Разработка Пермского Политеха поможет сохранить и реконструировать в цифровом виде памятники архитектуры
Сохранение архитектурного наследия в России становится все более актуальной проблемой. Уникальные здания постепенно разрушаются, и не все объекты удается отреставрировать. Сегодня цифровые технологии дают возможность описать, запечатлеть или виртуально реконструировать памятники архитектуры. Ученые Пермского Политеха создают универсальную базу данных для анализа и сбора информации об историко-архитектурных объектах. Она будет полезна как для реконструкции зданий, так и для сохранения и изучения архитектуры следующими поколениями.
Работа ученых стала частью проекта, который получил финансирование от исследовательской и инновационной программы Европейского союза Horizon 2020 в рамках грантового соглашения Марии Склодовской-Кюри. В нем приняли участие Пермский Политех, Университет Павии, Университет Валенсии и два европейских предприятия.
Результаты исследования разработчики опубликовали в журналах Springer Nature Switzerland AG и Lecture Notes in Civil Engineering (в печати). Ученые также запатентовали программный модуль, который можно использовать для пополнения базы данных.
«Историческая застройка отражает культурные особенности и индивидуальность места. Мы провели обследование и цифровое моделирование историко-архитектурной среды на примере одного из значимых и богатых в архитектурном наполнении мест Пермского края – региона Верхнекамья, который включает Чердынь, Соликамск и Усолье.
Памятники архитектуры здесь находятся в различном состоянии – от работоспособного до руинированного. Современные технологии позволили документировать, сохранить и реконструировать их в цифровом виде», – рассказывает одна из разработчиков, старший преподаватель кафедры «Архитектура и урбанистика» Пермского Политеха Анастасия Семина.
Поиск информации об объектах культурного наследия обычно занимает много времени. Проект ученых поможет структурировать эти данные, собрав их в одном месте. Универсальную базу данных можно будет пополнять цифровыми описаниями и моделями архитектурных памятников. Она сможет стать основой для каталогов или архитектурных атласов. С помощью цифровых моделей можно проследить, как изменялось состояние памятников.
Ученые провели виртуальную реконструкцию некоторых объектов культурного наследия на основе данных, полученных с помощью цифровых инструментов. 3D-модели они разработали, используя лазерное сканирование, фотограмметрию, аэрофотосъемку и данные визуального обследования. Эти методы обеспечивают высокую точность и скорость сбора натурных данных.
Для построения цифровых моделей исследователи использовали технологию BIM (Building Information Modeling). Она позволяет поэлементно описать объект и сохранить данные о строительных конструкциях, материалах и других элементах зданий. Ученые применяли программы Autodesk Recap, Agisoft Photoscan, Graphisoft ArchiCAD и Autodesk Revit.
Такая 3D-модель архитектурного объекта уже является базой данных, а в совокупности с пространственными данными может стать наиболее точным его описанием. Этот подход в том числе поможет сохранить архитектурные элементы памятников и монументально-декоративную роспись.
«С помощью программных продуктов можно создать идеальные 3D-модели зданий. Но для сферы историко-культурного наследия важно сохранить уникальность каждого элемента постройки. Репрезентация повреждений и материалов конструкций позволяет лучше оценить состояние здания. По нашему мнению, архитектурный объект можно представить с помощью дискретной модели, используя возможности лазерного сканирования или фотограмметрии.
Облако точек достоверно фиксирует нечеткую геометрию, повреждения и цвета. Используя дополнительную обработку и исторические фотографии, можно воссоздать первоначальный вид памятника архитектуры», – поясняет научный руководитель, заведующая кафедрой «Архитектура и урбанистика» Пермского Политеха, профессор, доктор технических наук Светлана Максимова.
Результаты исследования можно использовать не только для реставрации зданий, но и при разработке стратегии развития территорий и проектов по восстановлению исторических поселений, а также при принятии управленческих решений.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Биологи нашли особый тип стволовых клеток, которые просыпаются в среднем возрасте и активно производят новый жир на животе. Открытие сделали благодаря масштабным экспериментам на мышах и анализу человеческих тканей. Результат объяснил природу возрастного ожирения и дал новую цель для будущих лекарств.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно