Хто сказав, що легенди — це не інноваційно? Вони надихали людей на пригоди, відкриття та справжні подвиги. Фантастичні притчі змінювали уявлення про світ і його устрій. Саме тому так важливо зберегти та відновлювати культурну спадщину цивілізацій із історією, що почалася тисячі років тому. Компанія Lenovo виступила партнером масштабної програми «Грант на інновації», яку реалізують в Університеті Північної Кароліни (США). Мета проєкту — максимальне впровадження сучасних технологій в освітній процес.
Справа про порятунок спадщини Непалу
Після потужного землетрусу силою 7,8 балів, що струснув Непал у 2015 році, заклик до збереження архітектурних пам’яток і реліквій країни став актуальним, як ніколи. Якщо стародавні споруди руйнуються, наскільки точно можна відновити їх лише за спогадами та стандартними зображеннями? Тож інновації прийшли на допомогу в справі збереження 1500-річного кам’яного фундаменту храму Сваямбунатх, другої за розмірами ступи (монумента) Непалу.
За легендою, храм Сваямбунатх «виріс» із лотоса, насіння якого кинув на вершину пагорба Будда Шикхін. У перекладі зі санскриту «Сваямбху» означає «той, що виник сам, самосущий». І нехай про храм ходить легенда, що він з’явився сам по собі, відновитися без участі людей і технологій він, на жаль, не здатний.
Виник сам. Відновлений за допомогою технологій
Літній полудень. Безліч людей піднімається величезними сходами, що складаються з понад трьохсот кам’яних щаблів. Подорожні прямують до древнього загадкового Сваямбунатха — одного з найбільш священних місць у західній частині Катманду, шанованого як індуїстами, так і буддистами.
Відвідувачі досліджують знаменитий Мавпячий храм на вершині пагорба, де дика природа гармонійно межує з величними будівлями та статуями. Ясний сонячний день. Від краси і грандіозності снігових вершин Гімалаїв, розкішний вид на які відкривається з вершини Сваямбу, перехоплює подих...
Поки повз молитовні барабани та статуї сидячого Будди проходив щоденний парад із паломників і туристів, схилившись у напівпоклоні, тибетський монах із цифровою «зеркалкою» в руках кружляв біля одного невеликого і непримітного пам’ятника. Коли перехожі зупинялися, щоб зняти цей об’єкт, людина в червоній робі терпляче чекала, а потім продовжувала з усіх боків фотографувати пам’ятку.
Цей монах — один із 16 місцевих мешканців — учасників масштабної програми з перенесення об’єктів всесвітньої спадщини ЮНЕСКО до тривимірного простору. Щоб відобразити об’єкти максимально деталізовано, фахівці застосовують фотограмметричну зйомку. Згодом сотні зроблених ними знімків перетворять на складні цифрові моделі. «Я хочу, щоб люди мали можливість ознайомитися з реліквіями в їхньому первозданному вигляді, — каже Лорен Лів (Lauren Leve), професор Університету Північної Кароліни в Чапел-Хілл, що десятиліттями вивчає спадщину культур Непалу та Південної Азії. — Новітні технології дають нам змогу відкривати ці священні місця, які є невід’ємною частиною життя та культури Непалу, студентам із усього світу».
В межах програми «Грант на інновації» Лорен розробила семінар, під час якого запропонувала використовувати фотограмметрію та віртуальну реальність для відтворення храмів Непалу в 3D.
«Я не ставлю собі за мету просто здобувати інформацію і ділитися нею на Заході, — продовжує Лорен. — Я хочу, щоб це були історії, розказані мешканцями Непалу за допомогою їхніх фотооб’єктивів. Тож у непальців мають бути всі необхідні для цього інструменти».
У цих шанованих місцях стародавні буддистські та індуїстські ритуали живі. За силою впливу такий матеріал дасть фору будь-якій стандартній університетській лекції.
Лорен Лів із камерою 360° у Сваямбунатху
Семінар у Катманду
Щоб втілити задумане, Лорен включила до гранту надання необхідного обладнання та безкоштовний п’ятиденний семінар у Катманду. На цих заняттях місцеві мешканці могли навчитися основам фотограмметрії та VR-моделюванню. Керував навчанням доктор філософії Університету Північної Кароліни Бред Еріксон (Brad Erickson).
Спеціалізація Бреда — древній іудаїзм, а також технології таі віртуальна реальність у сфері археології. Раніше він займався оцифруванням реліквій Ізраїлю та Сирії, моделюючи їх в 3D.
«Я вперше навчав людей фотограмметрії, можливості якої будуть застосовані для збереження культурної спадщини, — зізнається Бред. — Настільки різномастого складу учасників навчального курсу на моїй пам’яті ще не було: культурні активісти, інженери, захисники природи, художники, журналісти, буддійський монах і навіть різьбяр по дереву, що шукав нові способи збереження та демонстрації традиційного непальського ремесла».
Ще один учасник семінару — Радж Бікрам Махарджан, колишній авіатехнік, а нині власник фірми з надання послуг аерозйомки. Він уже мав досвід використання дронів для відновлення стародавнього храму Кастамандап за допомогою 3D-моделювання.
«Ця технологія просто необхідна для країни, чию багату спадщину розкидано по різних куточках держави та не захищено від стихійних лих і руйнівних дій із боку людини», — заявив Радж.
Закарбована краса
Як і більшість інших учасників семінару, Радж дізнався про нього з повідомлення, опублікованого на сторінці спільноти у Facebook. Дзеркальна камера, ноутбук і бачення того, як учасник планує застосувати отримані знання, — такими були основні вимоги відбору. З групи близько 50 осіб Лорен та її колеги вибрали 16 і підготували для них спеціальну програму.
Однак навіть для місцевих мешканців долина Катманду — це лабіринт зі жвавих вулиць, тісних провулків і рідких знаків, що майже стерлися. У розпал сезону дощів ті, хто вирішили проїхатися велосипедом чи мотоциклом, напевно дізнаються, що таке субтропічні зливи. «До того часу, як нам вдалося дістатися до місця, більшість учасників промокли до нитки», — згадує Радж.
Група зібралася біля комп’ютерів у маленькій кімнатці. Перші два дні учасники провели за вивченням технічних основ захоплення зображень і створення тривимірних моделей. Зокрема для фотограмметрії використовували Agisoft Metashape, для доопрацювання моделей — MeshLab, а Tinkercad, SketchUp і Blender — для повноцінного 3D-моделювання. Ігровий движок Unity дав змогу «вдихнути життя» в підсумковий результат.
Щоб потренуватися, учасники проекту спершу сфотографували і змоделювали різні предмети зі своїх будинків. «Вони працювали невтомно, і нарешті з’явився перший зразок, — згадує Лорен. — Уся група була вражена його красою». Отримані знання учасники семінару поспішили застосувати на священних висотах Сваямбунатха.
Виклик прийнято
В ідеалі процес фотограмметрії можна контролювати за допомогою рівномірного та безперервного освітлення. Однак, незважаючи на поважний вік храмів і монастирів Непалу, вони не є ані музеями, ані закритими історичними пам’ятками. Там, як і раніше, проводять релігійні обряди, побачити які може будь-хто.
«Усередині мерехтять масляні лампи та свічки, — розповідає Лорен. — Звісно, вони відкидають тіні. Їх можна частково приховати, але це не особливо допомагає. Світло гарне, але знімати поверхню об’єктів у такій ситуації складно».
«З видом зовні справи йдуть трохи краще, — додає Еріксон. — Найчастіше м’яке освітлення на світанку і на заході ідеально підходить для проведення фотограмметрії. Однак ситуацію ускладнює наявність великої кількості місцевих жителів, які моляться або роблять підношення».
Лорен і Бред разом із іншими учасниками проекту прийняли виклик. Група розподілилася територією Сваямбунатха, вибираючи і фотографуючи з усіх боків знакові пам’ятки архітектури. Буддійський монах у червоній робі раз-у-раз зупиняється, перериває роботу, терпляче перечікуючи, поки схлинуть численні віруючі і туристи.
«Я намагаюся не заважати перехожим людям, — пояснює він. — Один із храмів Сваямбунатха було особливо важко сфотографувати через величезну кількість бажаючих зробити підношення. Мені доводилося ловити момент, робити кілька швидких знімків, а потім знову відходити в бік, даючи змогу іншим відвідувачам наблизитися до монумента».
Відтворити втрачене
Наступного дня група повернулася до своїх комп’ютерів, де доктор Еріксон допоміг їм «зшити» зображення в повноцінні моделі.
«Бред завжди був готовий прийти на допомогу: відповідав на найскладніші запитання, допомагав нам навіть після закінчення семінару, — згадує Радж. — Ми використовували його VR-шолом для перегляду тривимірних моделей, які у нас вийшли. Це було неймовірно! Саме тоді я усвідомив, як сильно ця технологія може вплинути на життя людей у Непалі».
Зовні моделі нагадують реліквії та пам’ятки з відеоігор на зразок Uncharted і Tomb Raider. Але, на відміну від вигаданих об’єктів, ці зображення зберігають у собі тисячі років нашої історії.
Завершального дня семінару група прибула на інший об’єкт всесвітньої спадщини ЮНЕСКО — площу Дурбар, що в Патані на південь від Катманду. Цю пам’ятку землетрус 2015 року теж не пощадив, особливо сильно постраждав храм Крішни.
Один із учасників семінару, архітектор і захисник природи, провів інших пошкодженими внутрішніми залами храмів, а також повз старі напівзруйновані водостоки і розпірки. Проходячи повз робітників, що старанно займалися реконструкцією храмових опор, група зазначила, як деталізовані 3D-моделі можуть допомогти точніше відтворити те, що здавалося назавжди втраченим.
«Зазвичай вхід до цих храмів закритий, а для такої великої групи людей і поготів, — зауважує Лорен. — Але того дня ми були сповнені ентузіазму негайно задіяти освоєну технологію на практиці. А ще — мабуть, найважливіше — після п’яти днів, проведених разом, ніхто не хотів прощатися та розлучатися».
Безмежні можливості для пізнання
Ці події, що відбувалися в маленькій країні, розташованій між гімалайськими висотами південного Китаю та джунглями північної Індії, продемонстрували нові способи взаємодії з найціннішими об’єктами. Віртуальна реальність — це унікальна можливість для студентів із усього світу відкинути абстрактні уявлення про далекі землі та стародавні артефакти й отримати непідробне захоплення від подорожі прекрасними коридорами стародавнього храму.
Лорен упевнена, що нові технології допоможуть громадам Непалу розпочати продуктивний діалог як на місцевому, так і на міжнародному рівнях: «Це щось за гранню звичних нам методів збереження історії та того, як люди володіють своєю культурою. 3D-моделі — лише невелика частина».
Після семінару його учасники продовжили навчання в своїх спільнотах. А для деяких 3D-моделювання стало частиною їхньої повсякденної роботи.
Наприклад, Радж працював із консультантом із архітектури в проекті створення макетів бібліотеки Кайзера — приголомшливого палацу XVIII століття, знищеного землетрусом 2015 року. Сьогодні він долучився до ЮНЕСКО у зсувних зонах віддаленого гірського регіону Мустанґ у Непалі з метою зафіксувати древній петрогліф, що належить до Шовкового шляху.
У майбутньому активісти Непалу зможуть використовувати безпілотники для зйомки пам’яток Сваямбунатха або комплексу Боднатх, чия масивна ступа є однією з найвідоміших у світі буддійських споруд. Із розвитком технологій та появою маневрених дронів із менш дорогими і більш портативними камерами можливості ентузіастів постійно розширюються.
«Краса цих храмів і монастирів і навчальний потенціал, який вони несуть, набагато ширші, ніж просто візуальна картинка, — переконана Лорен. — Для мене звуки і запахи здатні значно повніше передати атмосферу. Тільки-но уявіть, що ми зможемо перенести в віртуальну реальність піснеспіви, аромат масляних ламп або ладану».
«Сучасні технології дають змогу відвідати ці унікальні місця дітям, які перебувають далеко від того чи іншого міста або навіть за межами країни. Це допоможе достукатися до них і нагадати про наше славне минуле», — підсумував Радж.
Будучи частиною програми «Грант на інновації» професора Лів, семінар стане унікальною можливістю для його відвідувачів повністю зануритися в мальовничу красу храмів Непалу, що неодмінно позитивно позначиться також на житті його корінних жителів.
