МОДЕЛИРОВАНИЕ И РЕКОНСТРУКЦИЯ АРХЕОЛОГИЧЕСКИХ ПАМЯТНИКОВ РЕСПУБЛИКИ ХАКАСИЯ

Черненко Е.А.

ORCID: 0000-0001-8942-1693, Доцент, Кандидат технических наук, Саяно-Шушенский филиал Сибирского федерального университета

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 16-46-190142

МОДЕЛИРОВАНИЕ И  РЕКОНСТРУКЦИЯ АРХЕОЛОГИЧЕСКИХ ПАМЯТНИКОВ РЕСПУБЛИКИ ХАКАСИЯ

Аннотация

Работы по графическому моделированию и воссозданию исторических  археологических объектов - актуальны и позволяют знакомить наглядно всех интересующихся жителей Хакасии, России, других стран с историей региона. Реконструкция и визуализация исторических объектов перспективна в музейном деле и развитии туризма, имеет практическую значимость при организации образовательной и просветительской деятельности по вопросам истории Хакасии, сохранении культуры и языка малых этносов. Целью исследования является воссоздание склепа Салбыкского кургана и Барсучьего Лога при помощи 3D моделирования.

Ключевые слова: моделирование, трехмерная графика, курган, реконструкция.

Chernenko E.A. 

ORCID: 0000-0001-8942-1693, Associate professor, PhD in Engineering, Sayano-Shushenskaya branch of Siberian Federal University

MODELING AND RECONSTRUCTION OF ARCHAEOLOGICAL SITES REPUBLIC OF KHAKASSIA

Abstract

Work on the graphic modeling and reconstruction of historic archaeological sites - are relevant and make it possible to introduce clearly all interested residents of Khakassia, Russia and other countries with a history of the region. Reconstruction and visualization of historical objects in museums perspective and the development of tourism, is of practical importance in the organization of educational and outreach activities on the history of Khakassia, preserving the culture and language of small ethnic groups. The aim of the study is the reconstruction of the tomb mound and Salbyksky badger Loga using 3D modeling.

Keywords: modeling, three-dimensional graphics, burial mound, reconstruction.

Графическое представление музейной археологической  информации позволяет человеку получить знания в виде ярких незабываемых образов, упростить процессы  ознакомления с мировыми достижениями в области истории, заинтересоваться изучением культуры, в том числе и самобытной  культурой малых этносов России. Создание цифровых археологических объектов является современным новым  подходом для существования человека в виртуальном информационном пространстве и ознакомления его с  историей и археологией.  Сочетание археологии, истории и компьютерных технологий позволяет получить интересные результаты. В настоящее время популярны экспозиционные ролики (виртуальные экскурсии),  интерактивные путешествия (виртуальная реальность), анимационные 3d фильмы.  Вопросы разработки и адаптации известных методов моделирования  трехмерных объектов для  археологии является важным, актуальным и новым явлением. Активно используется 3D-моделирование для  создания цифровых экспонатов и реконструкции исторических и археологических объектов.

Реконструкция и визуализация исторических объектов –  перспективное направление в музейном деле и для развития туризма, имеющая практическую значимость при организации  образовательной и просветительской деятельности в вопросах истории регионов России.

 Республика Хакасия  расположена  в юго-восточной части  на востоке Сибири. На территории  Хакасско-Минусинской котловины  находится множество курганов. В Хакасии к одним из самых значимых памятников археологии относят «царские» или «вождевые» монументальные курганы скифского времени – Салбыкский курган и Барсучий Лог. Салбык является одним из самых  больших курганов скифского времени во всей Сибири. Его земляная насыпь до исследований достигала 11,5 м в высоту, а объем ее составлял 23,5 тыс. м3.

Большой Салбыкский курган получил  название по наименованию  долины, где он расположен. К сожалению, курган внешне значительно изменился со временем и  в связи с раскопками. Сейчас его трудно назвать курганом. Внутренняя  часть  скрыта от глаз под толщей земли и глины.  О ней можно узнать только из описания историков.

В 1954-1956 гг. Член корр. АН СССР С.В. Киселев провел исследование этого кургана и пришел к заключению, что насыпь при ее возведении была пирамидальной формы и имела высоту 25-30 м. По его приблизительным подсчетам 100 человек должны были возводить такую насыпь в течение 7 лет [1].

Курган Барсучий Лог тагарской эпохи, расположен в урочище Барсучий Лог Усть-Абаканского района Республики Хакасия. Исследования этого памятника были начаты ещё в 2004 году. В   2006 году был раскопан склеп кургана. При углубленном знакомстве с материалами раскопок просматривается несомненное конструктивное сходство пространственной модели построения Салбыкского кургана и кургана Барсучий Лог. Могилы в курганах закрыты накатами бревен. Разница в том, что внутри Барсучьего Лога, за могилой,  на вальках из красной глины была  построена дополнительная деревянная конструкция из досок в виде  вертикального шалаша, назначение которого  неизвестно.  Археологи считают,  что это сакральное сооружение.

Для сохранения представления о прошлом этих курганов создается их 3D-модель. В настоящее время уже существуют варианты  реконструкции Салбыкского кургана. Макет физической модели представлен в экспозиции в Хакасском краеведческом  музее.

Получение  3D цифровой модели для дальнейшего метода реконструкции  является новизной  проекта.

Для создания модели использована программа Autodesk 3ds Max, 16, бесплатная студенческая версия. Autodesk 3ds Max предназначен для 3D-моделирования, анимации, рендеринга.

Этапы работы по моделированию:

• изучение материалов по теме: текстовые описания Барсучьего Лога и Салбыкского кургана, фото, чертежи, выполненные археологами до и после раскопок;
• создание студии моделирования;
• моделирование объекта;
• наложение текстур и размещение источников света для рендеринга.

Для создания студии моделирования использован крестообразный метод. Перед реализацией трехмерной модели нужно было получить данные о размерах моделируемого кургана. Для этого рассмотрены фотографии с места раскопок, материалы археологов об их проведении, исторические сведения о подобных сооружениях – все, что могло дать представление о Большом Салбыкском кургане,  было изучено, для поиска расчетных данных, необходимых для воссоздания трехмерной модели. Непосредственную роль сыграли старые фотографии с места раскопок, по которым производилось большинство расчетов размеров кургана и его менгиров. По итогам работы  были получены  приблизительные размеры кургана, по которым и создана  3D-модель:

• основание кургана 80х80 м;
• высота кургана 25-30 м;
• размеры кургана на момент раскопок: около 75х75 м (каменная ограда имеет размеры 70х70 м);
• высота кургана на момент раскопок: 12 м (согласно археологическим записям).

Внешняя часть кургана представляет собой усеченную пирамиду.

В работе использованы такие методы и приемы, как: моделирование на основе примитивов и сплайнов,  модификаторов; правка редактируемых поверхностей: Editable Mesh и Editable Poly; наложение текстур: Unwrap UVW; настройка освещения: Omni и Skylight.

Модель склепа Большого Салбыкского кургана состоит из графических   3D-примитивов (cylinder, box, plane), к которым были применены модификаторы и сплайновое моделирование. После моделирования наложены текстуты, подобраны и настроены цвета  нарисованных объектов.

Результатом работы в программе является  изображение курганов снаружи и внутри  в формате .jpg в различных ракурсах  [2]. 3D изображения реконструированных объектов   планируется распечатать и разместить в Хакасском краеведческом музее. Картинки формата .jpg  можно использовать при создании фильма об истории Хакасии. Также  созданная модель кургана может быть импортирована из формата .max в формат  .stl и, далее в фомат .g-code для печати на 3D принтере. При создании картинки  цвета и текстуры накладываются в программе, а  пластиковый макет кургана требует художественной доработки и покраски.

Использование 3D реконструированных объектов в музеях позволит перейти на новый уровень восприятия информации посетителями музея, появится возможность организовать работу музея на качественно ином уровне. Работы по моделированию и воссозданию исторических объектов   актуальны и позволяют знакомить наглядно всех интересующихся жителей Хакасии, России, других стран  с историей Хакасии, культурой. Создание трехмерной реконструкции внешней и внутренней части курганов позволит визуализировать археологический объект и представить его макет, модель  на экспозиции в музее, на сайте в интернете, в электронном учебнике по краеведению.

Результаты работы  были  представлены на IV Международной научно-практической конференции «Сохранение и развитие языков и культур народов Сибири», проходившей в мае 2016 г. в г. Абакане и получили высокую оценку. Моделирование и реконструкция археологических памятников  были рассмотрены как способ сохранения этнокультурного наследия Республики Хакасия.

Литература

1. Киселев С.В. Исследование Большого Салбыкского кургана в 1954 и 1955 гг. // "Тезисы докладов на сессии Отд. Исторических наук и Пленуме ИИМК, посвященных итогам археологических исследований 1955 г.". M.-Л., 1956.
2. Е. А. Черненко 3D графическая реконструкция  и визуализация памятника археологии//  Информационное общество № 2-3 стр. 80-85.

References

1. Kiselev S. V. Investigation of the Big Salbyk mound in 1954 and 1955 / / Abstracts of the session Otd. Historical Sciences and the Plenum of the Institute, devoted to the results of archaeological research, 1955". M.-L., 1956. 2. E. A. Chernenko 3D graphic reconstruction and visualization of archaeological Information society No. 2-3 pp. 80-85.