Как 3D-технологии воскресили Страстной монастырь

Страстной монастырь был основан в середине XVII века и просуществовал почти три столетия. За это время его облик и значение не раз кардинально менялись. Причин тому было много: добавление новых функциональных строений, пожары, несколько перестроек. Монастырь был полностью уничтожен в 1937 году. Несмотря на то, что активисты выдвигали предложения о восстановлении, на данный момент мы, гуляя по Бульварному кольцу, с трудом можем представить себе, что на месте сквера, где сейчас стоит памятник Пушкину, когда-то находился знаменитый Страстной монастырь.

В 2014-2015 годах на кафедре исторической информатики исторического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова под руководством профессора Л.И. Бородкина был организован масштабный проект по 3D-реконструкции облика Страстного монастыря в разные эпохи.

Откуда брали сведения?

Для того чтобы понять, как именно выглядел Страстной монастырь в тот или иной период времени, ученым пришлось провести скрупулезный анализ источников. Для этого были проанализированы:

1. Карты Москвы за разное время
2. Рисунки, гравюры и фотографии, которые позволяют взглянуть на монастырь с разных сторон
3. Планы монастыря и чертежи отдельных зданий в нем
4. Многочисленные текстовые свидетельства и документация

Исторический пазл

Первые программы для 3D-моделирования появились во второй половине XX века. Со временем интерфейс таких программ стал упрощаться, что привлекло еще больше людей, напрямую не связанных с IT-индустрией. В том числе 3D-технологии стали активно использоваться историками и археологами. Хорошей иллюстрацией тому служит реконструкция Страстного монастыря.

Итак, можно выделить следующие этапы работы над проектом:

1. В Corel Draw был построен план площади, основанный на данных из планов Москвы и и монастырской территории. Соответственно, после этого стало понятно, сколько и какие именно здания нужно будет реконструировать. На этом плане были обозначены границы сооружений, дорог и зеленых зон.
2. По топографическим планам был изучен рельеф местности. Линии рельефа были спроецированы на различные временные срезы и затем перенесены в трехмерную среду на основе популярного игрового движка Unity 3D. Там по данным о высотах на определенных участках местности была построена география рельефа.
3. В процессе оцифровки графических источников ученые сверили данные и устранили найденные несоответствия и неточности. Например, неправильную перспективу, отсутствие некоторых деталей или разный размер одного и того же здания.
4. Поскольку значительная часть источников была черно-белой (гравюры, фотографии), цвет был восстановлен по цветным рисункам и другим данным о московской застройке.
5. Созданы объемные модели монастыря и всех зданий на площади. В основном для этого была использована программа Graphicsoft ArchiCAD, поскольку она позволяет сразу добавлять сведения о материале, прочности и размерах каждого элемента. Такие системы по-научному называются BIM — Building Information Modelling.
6. Если планов не было, применялась фотограмметрия — определение форм и расположения объектов в пространстве на основе фотографий. Для этого брались изображения, на которых можно увидеть одно и то же здание с разных ракурсов. «Реперными точками» были те элементы, которые встречались сразу на нескольких фотографиях. Это позволяет сделать программа для 3D-моделирования SketchUp.
7. Наконец, на последнем этапе все готовые модели зданий были объединены, и итоговый вариант был собран в Unity 3D.

Что из этого вышло

Любой человек может «погулять» по Страстному монастырю и площади вокруг него. Вот как это выглядит:

Выбрав конкретное здание, можно посмотреть его отдельную пространственную модель, а также изучить все источники, по которым оно было воссоздано. Кроме того, специалисты, которым непосредственно интересны детали реконструкции, могут ознакомиться с точными данными о размерах каждого объекта, изучить его конструкцию. Соответственно, в случае обнаружения ошибки или неточности можно помочь разработчикам устранить найденное искажение.

Важно отметить, что помимо пространственных координат, в этом проекте есть и временная ось. Реконструкция выполнена для трех отрезков времени: рубеж XVII — XVIII вв., 1830-е гг. и начало XX в. Это позволяет проследить динамику развития монастыря и территории вокруг него.

Помимо этого, можно сравнить исторические виды с панорамами современной Пушкинской площади.

Зачем это нужно

Важная миссия науки — бороться с историческим и культурным забвением. Для этого объекты, которые дошли до нас из прошлого, сохраняются, исследуются специалистами и демонстрируются публике.

Обычно человеку, который приходит в музей, предлагается посмотреть на разрозненные изображения и документы и самому достроить в уме цельную картину. Но для человеческого воображения это сложная задача.

К счастью, нам повезло жить в то время, когда с помощью информационных технологий это стало выполнимо. Мы можем не только представить, но и увидеть, как выглядел архитектурный ансамбль, уничтоженный больше 80 лет назад.

Источник: Проект «Виртуальная реконструкция московского Страстного монастыря»