3D-зацифрування колекції римського скла у Вероні

У рамках проєкту XRculture ГО Піксельовані реальності разом із компанією Inception Srl (Феррара, Італія) здійснила 3D-зацифрування колекції римського скла в Національному археологічному музеї Верони (Італія), застосувавши передові методи фотограмметрії та Ґауссового розбризкування. Кампанію цифровізації очолив Федір Бойцов.

Словничок цифровізації

Ґауссове розбризкування (3D Gaussian Splatting, 3DGS) — це метод комп’ютерної візуалізації, яка дозволяє представляти об’єкти у реалістичний спосіб у веб переглядачі, зберігаючи їх світлові характеристики, як-от освітленість, блискучість та прозорість. Шляхом реконструкції полів випромінювання (radiance fields) бризкові або сплат-моделі екстраполюють з хмари точок — результату фотограмметричної зйомки.

Під час сесії сканування в музеї команда зафіксувала сімдесят сім унікальних предметів стародавнього римського скляного посуду. Колекція включає такі об’єкти, як бальзамарії, амфори, келихи, тарілки, пляшки, горщики, кришки та глечики різних форм і розмірів. Ці предмети датуються приблизно I–III століттями н. е. і були знайдені у Вероні. Кожен виріб вирізняється своєю витонченістю, прозорістю та різноманітністю відтінків — від блакитних тонів до ніжних жовтих кольорів — та тисненим і рельєфним декором поверхні.

Дослідження відбувалося в Національному археологічному музеї Верони, де зберігається одна з найрепрезентативніших колекцій римського скла в регіоні.  Основною метою цієї роботи є створення точної 3D-документації цих артефактів для підтримки їхнього вивчення, збереження та цифрової репрезентації.

Ґауссове розбризкування та фотограмметрія

Метод рендерингу Ґауссового розбризкування відіграє ключову роль у процесі зацифрування в межах проєкту, забезпечуючи створення надреалістичних 3D-візуалізацій шляхом реконструкції полів випромінювання з високоякісних фотографій. Завдяки точному захопленню та вирівнюванню зображень команда створює детальні сплат-моделі, які відтворюють як форму, так і матеріальні властивості кожного артефакту з винятковою візуальною точністю. Цей метод особливо ефективний для документування об’єктів з недружніми для зацифрування поверхнями, таких як скло, оскільки дозволяє передавати дрібні деталі поверхні, прозорість і відбиття, зберігаючи при цьому реалістичний вигляд. Отримані бризкові моделі слугують для створення цифрових активів, що забезпечують ефект повного занурення, працюють у режимі реального часу та доступні для перегляду онлайн. 

Для процесу захоплення команда Піксельованих реальностей розробила спеціальну мобільну установку з постійним джерелом відеосвітла, що забезпечує рівномірне освітлення скляних поверхонь без постійних віддзеркалень у фінальному бризковому рендерінгу. Для реалізації проєкту було створено індивідуальне рішення на основі автоматичного поворотного столу з високопрозорим плексигласом, що дало змогу виконувати повне захоплення об’єкта без необхідності перевертати крихкі предмети. Такий підхід мінімізує ризик пошкодження цінних артефактів і водночас забезпечує найкращу якість отриманих сплат-моделей.

Для більш ефективного та швидкого знімання до двометрової стійки було вертикально прикріплено відеорейку, по якій камера переміщувалася за допомогою шнура та противаги — це дозволило забезпечити плавний, повторюваний вертикальний рух для послідовного багатокутного охоплення.

Цю спеціальну систему сканування, створену саме для 3D-захоплення скла та  Ґауссового розбризкування, протестували безпосередньо у музейному середовищі — і вона успішно зафіксувала детальні цифрові моделі навіть найменших предметів.

Ця ініціатива є частиною проєкту XRculture і входить до ширшої програми зацифрування європейської культурної спадщини, об’єктів, які важко сканувати традиційними методами — таких як скло, дорогоцінне каміння та метали.

Проєкт було реалізовано за підтримки та у співпраці з Джованною Фалецца та Адою Габуччі, а також у партнерстві з Міністерством культури Італії, Регіональним директоратом національних музеїв Венето (Національний археологічний музей Верони, Національний археологічний музей Адрії), Центральним інститутом каталогування та документації (ICCD) і Суперинтенденцією археології, образотворчого мистецтва та ландшафту провінцій Верона, Ровіго та Віченца.

ГО Піксельовані реальності є партнером консорціуму XRCulture, який співфінансується Європейською Комісією в межах програми “Цифрова Європа”. Бенефіціаром проєкту в Україні є Міністерство культури України.