Цифровий щит для спадщини: кейс зі створення XR-сценарію для надзвичайних ситуацій

Культура є складовою національної безпеки: її знищення, викрадення чи викривлення так само б’ють по стійкості держави, як атаки на інфраструктуру. Саме тому в умовах війни Україні потрібні сталі сценарії застосування інноваційних технологій для збереження, документування, евакуації та цифрової доступності спадщини: від 3D‑сканування й AR‑інструментів до інтеграції даних у національні та європейські реєстри. Коли ворог намагається знищити українську культуру, музейники із зони бойових дій вивозять до сховищ безцінні артефакти. Так, в умовах війни Україна стає майданчиком випробування різних підходів та практик в реальному часі, країною, яка пропонує світові практичний досвід збереження спадщини в кризі.

У відповідь на один із найбільших викликів галузі — евакуацію об’єктів рухомої культурної спадщини, ми, одеська громадська організація Піксельовані Реальності, у межах консорціуму  XRculture, тестувала нові сценарії захисту загроженої спадщини. Наша команда представила Україну в цьому європейському проєкті із зацифрування культурної спадщини новітніми методами, тривимірного моделювання та розширеної реальності, де бенефіціаром в Україні офіційно виступило Міністерство культури.

Діяльність ГО Піксельовані Реальності в рамках цього проєкту здійснювалась у координації з Анастасією Бондар, заступницею Міністра культури України з питань цифрового розвитку, цифрових трансформацій і цифровізації, та Олександром Лашком, директором Департаменту інновацій та цифрових трансформацій Міністерства культури України.

До XR-сценарію для загроженої спадщини увійшов комплекс рекомендацій та технологічних розробок: MVP (мінімальний життєздатний продукт) мобільного AR‑додатку для сканування експонатів у надзвичайних умовах, розробка методів зацифровізації колекцій зі складними поверхнями в українських та європейських музеях, інтеграція 3D‑моделей об’єктів культурної спадщини до Реєстру Музейного фонду України (РМФУ) та платформи Europeana.

Проєкт XRculture — eXplore & Reuse 3D Cultural Heritage within the Data Space — фінансується Європейською Комісією в рамках програми Цифрова Європа, реалізується з лютого 2025 по липень 2026 року. Його головна мета: збагатити спільний європейський простір даних культурної спадщини (DSCH) тривимірними моделями найвищої якості, застосовуючи передові методи зацифрування на основі нейромереж та XR-застосунків.

Консорціум XRсulture об’єднав десять партнерів із семи країн Європи: INCEPTION (Італія, координатор), Fondazione Bruno Kessler – FBK (Італія), Stichting Europeana (Нідерланди), IN2 Digital Innovations GmbH (Німеччина), Arctur (Словенія), RDF OOD (Болгарія), Pixelated Realities PO (Україна), Università Politecnica delle Marche – UNIVPM (Італія), Ministero della Cultura (Італія) та Talent S.A. (Греція).

Українська організація працювала у тісній зв’язці з провідними європейськими інституціями, які мають глибокий досвід у 3D-зацифруванні, штучному інтелекті, XR‑технологіях та цифрових платформах культурної спадщини. Це важливо не лише з точки зору отримання підтримки, а насамперед з перспективи інтеграції у європейські дослідницькі мережі: спільна розробка рішень, тестування в реальних умовах і обмін досвідом дають змогу створювати проєкти, результатом яких стає технологічний продукт, наприклад, презентований мобільний застосунок для сканування спадщини в надзвичайних умовах, розроблений у сценарії XR for Heritage at Risk з ініціативи ГО Піксельовані Реальності.

XR Scenario for Heritage at Risk

Сценарій розроблено під керівництвом ГО Піксельовані Реальності за участю партнерів IN2, ARCTUR, FBK та UNIVPM. Його ціль: дати українським та європейським музейникам, волонтерам і рятувальникам робочий інструмент, з яким можна діяти швидко й впевнено там, де культурна спадщина опиняється під прямою загрозою, у зонах конфлікту (як в Україні під час війни) або в регіонах із природними й техногенними ризиками.

Команда вивчала процедури евакуації, узгоджені з рекомендаціями ICCROM, Blue Shield та новими політиками Міністерства культури, щоб окреслити часові вікна для цифрування: превентивно до евакуації після настання загрози, а також під час консервації чи перевірки стану об’єкта в сховищі.

XR‑сценарій зосереджений на розробці набору технологій, які в конкретних умовах налаштовують процес зацифрування ефективніше, ніж наявні методи, і дають змогу фіксувати вигляд загрожених колекцій та поширювати інформацію про них у професійних спільнотах України та ЄС.

Технологічний комплекс XR‑сценарію

Комплекс технологій, які розробив консорціум включають:
– AR додаток на опенсорсних технологіях, що може працювати офлайн;

– Інструмент для 3D-реконструкції, який можна розгорнути на сервері;

– Middleware протокол, що створює умови для розробки 3D-переглядачів сумісних з простором даних Європеани;

– Пайплайн агрегації від хмарного сховища Zenodo до дата спейсу з витягуванням метаданих із підготованих XML та автоматичним доданням параданих 3D-моделей та сплатів (3DGS); 

– Розміщення об’єктів із 3D‑моделями та 3DGS на вітрині РМФУ та Europeana.

Для кого створений інструмент

AR‑додаток орієнтований на працівників музеїв та інституцій, що працюють із рухомою спадщиною, фахівців із консервації й реставрації, екстрені служби та волонтерські організації, залучені до охорони спадщини під час обстрілів, повеней чи пожеж.

Особливий акцент зроблено на малих і регіональних музеях з обмеженими ресурсами, для яких інструмент має бути простим у впровадженні, інтуїтивним для нефахівців у 3D та ефективнішим, ніж паперові методи, що не забезпечують ні швидкої реакції, ні повноцінної цифрової копії. У прифронтових умовах цифрова фіксація стає єдиним реалістичним способом зафіксувати стан і контекст об’єктів до евакуації чи консервації.

Цифрова інвентаризація кожного об’єкта створює додатковий рівень захисту у випадку викрадення або незаконного вивезення: 3D‑моделі, метадані та фото‑відео‑документація можуть використовуватися для ідентифікації, міжнародного розшуку та юридичного доведення права власності. Таким чином, цифрова фіксація працює одночасно на консервацію, правовий захист і дипломатичну аргументацію щодо повернення спадщини.

121 українські об’єкти на Europeana та Сплати на РМФУ

Піксельовані Реальності у рамках XRCulture зацифрували та сприяли зацифруванню 62 об’єктів рухомої культурної спадщини України та агрегували загалом 198 моделей, з них 121 з України, до платформи Europeana, загальноєвропейського простору даних культурної спадщини.

Загрожена нерухома спадщина

Перша публікація відбулася у листопаді 2025 року і стала історичним моментом: тривимірні моделі з Музею Української Перемоги, Каталогу Куяльника та Одеського муніципального музею особистих колекцій ім. Блещунова з’явилися в Europeana як перші 3D-об’єкти з України. Зокрема до онлайн-колекції увійшли:

•      Статуя герцога де Рішельє в мішках із піском (Одеса)

•      Левиця Одеського міського саду (скульптор Огюст Кен)

•      Пам’ятник Тарасові Шевченку в Одесі та в мішках із піском у Харкові

•      Статуї половецьких воїнів (Половецькі баби), Харківщина

•      Північні ворота Херсонської фортеці

•      Охтирський краєзнавчий музей, Сумська область

Ці моделі створила команда Піксельованих Реальностей у 2022–2023 роках за підтримки воєнних кореспондентів, які пройшли спеціальне навчання та провели фотограмметричне сканування безпосередньо в польових умовах, після чого матеріали були опрацьовані в Одесі.

3D-Ґауссове розбризкування в Реєстрі Музейного фонду України

Портал Реєстру Музейного фонду України створений Міністерством культури України, як національний вузол для музеїв, після створення Національного агрегатора Europeana з’єднає українські колекції з загальноєвропейським простором даних культурної спадщини. Робить внесок не лише в цифрову трансформацію сектору, а й у відновлення України після перемоги.

На Порталі Музейного фонду України вже збережено 3D‑моделі об’єктів, створені ГО Піксельовані Реальності методом 3DGS на основі фотограмметричної зйомки. Це цифрові копії, які вже інтегровані до державної системи обліку культурної спадщини та слугують демонстрацією того, як сучасні алгоритми 3D‑реконструкції з використанням нейромереж працюють зі складними для зацифрування поверхнями – металом, склом, дрібним рельєфом і декоративними вставками. До таких об’єктів належать, зокрема, експонати ОММОК імені О.В. Блещунова:

•      «Гульяка» (туркменська нагрудна прикраса, мідний сплав і кольорове скло, складна багатошарова фактура поверхні);

•      «Єнселік» (традиційна ювелірна прикраса з тонким металевим каркасом і численними дрібними вставками);

•      «Шельпе» (підвіска з багатокомпонентною структурою, де поєднуються метал і скляні елементи);

•      «Тумар» (амулет‑контейнер із виразним рельєфним декором, різними матеріалами та складними переходами форм);

•      «Дагдан» (масивний елемент традиційної прикраси, що поєднує металеві пластини й різноманітні вставки).

Для цих об’єктів метод рендерингу 3DGS застосовується після фотограмметрії як спосіб отримати максимально фотореалістичну 3D‑реконструкцію: 

У класичному методі фотограмметричної реконструкції модель генерується з карт глибини попередньо зорієнтованих стереопар (SfM MVS), і у разі блискучих чи прозорих предметів виникають неможливі для алгоритму мешингу умови.
Блискучі, металеві та прозорі поверхні тому називаються нон-коллаборативними, і для їх ефективного сканування використовуються матуючі спреї та хімічні склади. При цьому не всі музейні об’єкти можна покривати спреями, а матована поверхня не передає при скануванні внутрішні особливості прозорих та напівпрозорих матеріалів.
3D-Gaussian Splatting заснований на першій стадії фотограмметрії Structure from Motion, де використовується розріджена хмара точок, отримана після тріангуляції, та матриця позицій камер у просторі, які надають нейромережі можливість натренувати по фотографіях 3D образ із маленьких різнокольорових еліпсоїдів – розбризкувань, і надати можливість сканувати нон-коллаборативні поверхні без застосування спреїв і хімікатів.

Для ікон, відсканованих за технологією 3DGS, також створюються високоякісні 3D-моделі з текстурами, зокрема:

•          Ікона «Успіння Богоматері» – перша половина XIX ст., виконана у традиції липованського письма Нижнього Придунав’я (Одеська область, Україна), з характерною насиченою колористикою, акцентом на центрі композиції;

•      Ікона  «Святий Никола “Відворотний”»  – кін. XIX ст., виконана у традиції липованського письма Нижнього Придунав’я (Одеська область, Україна), з характерною багатошаровою фарбою, потемнілою олійною основою та складною фактурою;

 •      Ікона «Богоматір Охтирська» – кін. XVIII – поч. XIX ст.,  покровителька сумського гусарського полку. Український ізвод. Україна (Сумська область), з тонкою графічною проробкою обличчя й одягу та виразним кракелюром.

Для ікон 3D-моделі важливі не лише з точки зору візуалізації, а й для реставрації та охорони: цифровий шар дає змогу документувати стан живопису, тріщини, втрати фарби, деформації основи й використовувати ці дані як цифрову «точку відліку» для подальших інтервенцій.

Сканування скла у Веронському археологічному музеї

У рамках проєкту XRCulture ГО Піксельовані Реальності виступає не лише як український партнер консорціуму, а й як команда, що бере на себе найскладніші випадки 3D-зацифрування. Їхня робота одночасно спрямована на збереження української спадщини та на розширення можливостей всіх музеїв працювати з «недружніми» матеріалами: склом, металом, комбінованими поверхнями, іконами й об’єктами з високою оптичною складністю.

Команді організації вдалося відсканувати прозоре скло. Наприкінці березня 2026 року вони провели 3D-зацифрування колекції римського скла в Museo Archeologico Nazionale di Verona (Італія). Кампанію очолив Федір Бойцов. Було відзнято 77 унікальних предметів I–III ст. н.е.: бальзамарії, амфори, склянки, тарілки, пляшки, глечики, кришки — тонкостінні, прозорі, з рельєфним і пресованим декором, у відтінках від блакитного до жовтуватого.

Щоб обійти проблеми зі скануванням недружніх поверхонь та прозорих предметів команда розробила кастомізовану мобільну установку:

–  поворотний стіл та штатив для камери;

•      постійне відеосвітло, що рівномірно підсвічує скло й мінімізує паразитні відблиски в фотоматеріалі;

•      автоматичний поворотний столик з надпрозорим плексигласом, який дозволяє не перегортати об’єкт для фіксації його нижніх поверхонь, що особливо важливо для крихких артефактів;

•      висока вертикальна рейка на 2‑метровій стійці з системою шнура і противаги для плавних, повторюваних вертикальних проходів камери.

У поєднанні з фотограмметрією та 3D-Ґауссовим розбризкуванням ця установка дала змогу отримати деталізовані цифрові моделі навіть найменших скляних об’єктів, які будуть представлені на Europeana як приклад того, що недружні поверхні можуть бути успішно зацифровані.

Скло та ікони в музеї Блещунова

В Одесі провели зацифрування колекції ікон і скляних предметів Одеського муніципального музею особистих колекцій ім. О.В. Блещунов. Створені 3D-моделі 10 ікон і 20 скляних об’єктів, обраних саме через складні властивості поверхні: прозорість, блиск, поєднання різних матеріалів.

Для цих об’єктів команда, окрім фотограмметрії та 3D-Ґауссового розбризкування, розробила новий напівавтоматичний метод очищення хмар точок на основі Houdini, який зменшує постобробку до приблизно 10 хвилин на об’єкт – критично важливий показник для умов, де час і ресурси обмежені.

З технологічного боку це означає:

•      можливість системно зацифровувати прозорі й блискучі об’єкти (скляні посудини, ювелірні прикраси, металеві деталі) та забезпечувати їх доступність для дослідників та широго загалу;

•      створювати меші для найцінніших експонатів, які надалі можна використовувати для 3D-друку і фрезерування – для інклюзивних експозицій (тактильні копії, для роботи з дітьми, незрячими й людьми з порушеннями зору), а також для реставраційних процесів.

Що це означає для України

Результати проєкту XRCulture безпосередньо підсилюють державну культурну політику і враховують стратегічні інтереси Міністерства культури України.

По‑перше, інтеграція українських 3D-моделей до Europeana та синхронізація цих даних з об’єктами Реєстру Музейного фонду України роблять українську спадщину видимою й захищеною на рівні, який фінансово та технологічно складно досягти лише на національних ресурсах. 

Для України це інструмент:

•      доведення права власності на об’єкти, що можуть бути викрадені, вивезені або піддані сумнівним реституційним схемам;

•      юридичної й дипломатичної аргументації в міжнародних процесах (як у кейсі скіфського золота, де єдиний державний реєстр і цифрові записи стають доказом належності експонатів Україні).

По‑друге, участь України через XRCulture у створенні перших українських 3D‑моделей на Europeana – це символічний і практичний жест, який показує, що українська культура є невід’ємною частиною спільного європейського культурного простору. Це не просто «цифрові файли», а:

•      сигнал партнерам ЄС, що українські інституції здатні працювати за найвищими технічними стандартами,

•      аргумент на користь подальших інвестицій у цифрову інфраструктуру культури та приєднання України до довгострокових європейських ініціатив у сфері 3D‑зацифрування.

По‑третє, розробка  XR-сценарію Heritage at Risk означає:

•      наявність пілотної, перевіреного технологічного сценарію (3D Ґауссового розбризкування, мобільні установки для зацифрування, офлайн‑застосунок) для масштабування зацифрування у співпраці з музеями по всій країні;

•      можливість розбудовувати національну цифрову політику в галузі спадщини у синхронізації з вже визнаними міжнародними стандартами, платформами та протоколами для ІТ розробки;

•      підсилення позиції України в європейських дискусіях про захист спадщини в умовах війни, змін клімату й криз — із аргументом «ми не тільки просимо допомоги, ми ділимося рішеннями, які працюють».

Підводячи підсумки, міжнародні проєкти — це не тільки гранти як фінансування, а й доступ до найновіших технологій та експертних спільнот; можливість тестувати свої рішення на реальних кейсах — від музеїв у прифронтових містах до великих європейських інституцій; шанс закріпити українську присутність у спільному цифровому просторі.