Кто сказал, что легенды — это не инновационно? Они вдохновляли людей на приключения, открытия и настоящие подвиги. Фантастические притчи меняли представления о мире и его устройстве. Именно поэтому так важно сохранить и восстанавливать культурное наследие цивилизаций с историей, начавшейся тысячи лет назад. Компания Lenovo выступила партнером масштабной программы «Грант на инновации», реализуемой в Университете Северной Каролины (США). Цель проекта — максимальное внедрение современных технологий в образовательный процесс.
Дело о спасении наследия Непала
После мощнейшего землетрясения силой 7,8 балла, сотрясшего Непал в 2015 году, призыв к сохранению архитектурных памятников и реликвий страны стал актуален, как никогда. Если древние сооружения разрушаются, насколько точно можно восстановить их лишь по воспоминаниям и стандартным изображениям? Так, инновации пришли на помощь в деле сохранения 1500-летнего каменного фундамента храма Сваямбунатха — второй по размерам ступы (монумент) Непала.
По легенде, храм Сваямбунатха «вырос» из лотоса, семя которого бросил на вершину холма Будда Шикхин. В переводе с санскрита «Сваямбху» означает «самовозникший, самосущий». И пусть о храме ходит легенда, что он появился сам по себе, восстановиться без участия людей и технологий он, к сожалению, не способен.
Возник сам. Восстановлен с помощью технологий
Летний полдень. Множество людей поднимается по огромной лестнице, состоящей из более чем трехсот каменных ступеней. Путники направляются в древний загадочный Сваямбунатх — одно из самых священных мест в западной части Катманду, почитаемое как буддистами, так и индуистами.
Посетители исследуют знаменитый Обезьяний храм на вершине холма, где дикая природа гармонично соседствует с величественными зданиями и статуями. Стоит ясный солнечный день. От красоты и грандиозности снежных вершин Гималаев, роскошный вид на которые открывается с вершины Сваямбу, перехватывает дух…
Пока мимо молитвенных барабанов и статуи сидящего Будды проходил ежедневный парад из паломников и туристов, склонившийся в полупоклоне тибетский монах с цифровой «зеркалкой» в руках кружился возле одного небольшого неброского памятника. Когда проходящие мимо люди останавливались, чтобы снять этот объект, человек в красной робе терпеливо ждал, а затем продолжал со всех сторон фотографировать достопримечательность.
Этот монах — один из 16 местных жителей — участников масштабной программы по переносу объектов всемирного наследия ЮНЕСКО в трехмерное пространство. Чтобы запечатлеть объекты максимально детализированно, специалисты применяют фотограмметрическую съемку.. Впоследствии сотни сделанных ими снимков преобразуют в сложные цифровые модели. «Я хочу, чтобы люди имели возможность ознакомиться с реликвиями в их первозданном виде, — говорит Лорен Лив (Lauren Leve), профессор Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл, десятилетиями изучающая наследие культур Непала и Южной Азии. — Новейшие технологии позволяют нам открывать эти священные места, которые являются неотъемлемой частью жизни и культуры Непала, студентам всего мира».
В рамках программы «Грант на инновации» Лорен разработала семинар, во время которого предложила использовать фотограмметрию и виртуальную реальность для воссоздания храмов Непала в 3D.
«Я не ставлю перед собой цель просто добывать информацию и делиться ею на Западе, — продолжает Лорен. — Я хочу, чтобы это были истории, рассказанные жителями Непала с помощью их фотообъективов. Следовательно, у непальцев должны быть все необходимые для этого инструменты».
В этих почитаемых местах древние буддистские и индуистские ритуалы живы. По силе воздействия такой материал даст фору любой стандартной университетской лекции.
Лорен Лив с камерой 360° в Сваямбунатхе.
Семинар в Катманду
Чтобы воплотить задуманное, Лорен включила в грант предоставление необходимого оборудования и бесплатный пятидневный семинар в Катманду. На этих занятиях местные жители могли обучиться основам фотограмметрии и VR-моделирования. Руководил обучением доктор философии Университета Северной Каролины Брэд Эриксон (Brad Erickson).
Специализация Брэда — древний иудаизм, а также технологии и виртуальная реальность в области археологии. Ранее он занимался оцифровкой реликвий Израиля и Сирии, моделируя их в 3D.
«Я впервые обучал людей фотограмметрии, возможности которой будут применены для сохранения культурного наследия, — признается Брэд. — Столь разномастного состава участников обучающего курса на моей памяти еще не было: культурные активисты, инженеры, защитники природы, художники, журналисты, буддийский монах и даже резчик по дереву, искавший новые способы сохранения и демонстрации традиционного непальского ремесла».
Еще один участник семинара — Радж Бикрам Махарджан, бывший авиатехник, а ныне владелец собственной фирмы по оказанию услуг аэросъемки. Он уже имел опыт использования дронов для восстановления древнего храма Кастамандап с помощью 3D-моделирования.
«Эта технология просто необходима для страны, чье богатое наследие разбросано по разным уголкам государства, подвержено стихийным бедствиям и разрушительным действиям со стороны человека», — заявил Радж.
Запечатленная красота
Как и большинство других участников семинара, Радж узнал о нем из сообщения, опубликованного на странице сообществе в Facebook. Зеркальная камера, ноутбук и видение того, как участник планирует применить полученные знания, — такими были основные требования отбора. Из группы примерно в 50 человек Лорен и ее коллеги выбрали 16 и подготовили для них специальную программу.
Однако даже для местных жителей долина Катманду — это лабиринт из оживленных улиц, тесных переулков и редких почти стершихся знаков. В разгар сезона дождей решившие прокатиться на велосипеде или мотоцикле наверняка узнают, что такое субтропические ливни. «К тому времени, как нам удалось добраться до места, большинство участников промокли до нитки», — вспоминает Радж.
Группа собралась у компьютеров в маленькой комнатке. Первые два дня участники провели, изучая технические основы захвата изображений и создания трехмерных моделей. В частности, для фотограмметрии использовали Agisoft Metashape, MeshLab — для доработки моделей, а Tinkercad, SketchUp и Blender — для полноценного 3D-моделирования. Игровой движок Unity позволил «вдохнуть жизнь» в итоговый результат.
Чтобы потренироваться, участники проекта сперва сфотографировали и смоделировали различные предметы из своих домов. «Они работали без устали, и наконец появился первый образец, — вспоминает Лорен. — Вся группа была поражена его красотой». Полученные знания участники семинара поспешили применить на священных высотах Сваямбунатха.
Вызов принят
В идеале процесс фотограмметрии можно контролировать с помощью равномерного и непрерывного освещения. Однако несмотря на почтенный возраст храмов и монастырей Непала, они не являются ни музеями, ни закрытыми историческими достопримечательностями. Там по-прежнему проводят религиозные обряды, посмотреть на которые может любой желающий.
«Внутри мерцают масляные лампы и свечи, — рассказывает Лорен. — Естественно, они отбрасывают тени. Их можно отчасти скрыть, но это не особо помогает. Свет красивый, но снимать поверхность объектов в такой ситуации сложно».
«С видом снаружи дела обстоят немногим проще, — добавляет Эриксон. — Зачастую мягкое освещение на рассвете и на закате идеально подходит для проведения фотограмметрии. Однако ситуацию осложняет наличие большого количества местных жителей, которые молятся или делают подношения».
Лорен и Брэд вместе с остальными участниками проекта приняли вызов. Группа распределилась по территории Сваямбунатха, выбирая и фотографируя со всех сторон знаковые памятники архитектуры. Буддийский монах в красной робе раз за разом останавливается, прерывает работу, терпеливо пережидая, пока схлынут многочисленные верующие и туристы.
«Я стараюсь не мешать проходящим мимо людям, — объясняет он. — Один из храмов Сваямбунатха было особенно трудно сфотографировать из-за огромного количества желавших совершить подношение. Мне приходилось ловить момент, делать несколько быстрых снимков, а затем снова отходить в сторону, позволяя другим посетителям приблизиться к монументу».
Воссоздать утраченное
На следующий день группа вернулась к своим компьютерам, где доктор Эриксон помог им «сшить» изображения в полноценные модели.
«Брэд всегда был готов прийти на помощь: отвечал на самые сложные вопросы, помогал нам даже после окончания семинара, — вспоминает Радж. — Мы использовали его VR-шлем для просмотра получившихся трехмерных моделей. Это было невероятно! Именно тогда я осознал, как сильно эта технология может повлиять на жизнь людей в Непале».
Внешне модели напоминают реликвии и достопримечательности из видеоигр наподобие Uncharted и Tomb Raider. Но, в отличие от выдуманных объектов, эти изображения хранят в себе тысячи лет нашей истории.
В заключительный день семинара группа прибыла на другой объект всемирного наследия ЮНЕСКО — площадь Дурбар, что в Патане к югу от Катманду. Эту достопримечательность землетрясение 2015 года тоже не пощадило, особенно сильно пострадал храм Кришны.
Один из участников семинара, архитектор и защитник природы, провел остальных через поврежденные внутренние залы храмов, мимо старых полуразрушенных водостоков и распорок. Проходя мимо рабочих, усердно занимавшихся реконструкцией храмовых опор, группа отметила, как детализированные 3D-модели могут помочь точнее воссоздать то, что казалось навсегда потерянным.
«Обычно вход в эти храмы закрыт, тем более для такой большой группы людей, — замечает Лорен. — Но в тот день мы были полны энтузиазма незамедлительно задействовать освоенную технологию на практике. А еще, — наверное, важнее всего, — после пяти дней, проведенных вместе, никто не хотел прощаться и расставаться».
Безграничные возможности для познания
Эти события, происходившие в маленькой стране, расположенной между гималайскими высотами южного Китая и джунглями северной Индии, продемонстрировали новые способы взаимодействия с ценнейшими объектами. Виртуальная реальность — это уникальная возможность для студентов всего мира отбросить абстрактные представления о далеких землях и древних артефактах, и испытать неподдельный восторг от путешествия по великолепным коридорам древнего храма.
Лорен уверена, что новые технологии помогут общинам Непала начать продуктивный диалог как на местном, так и на международном уровнях: «Это нечто за гранью привычных нам методов сохранения истории и того, как люди владеют своей культурой. 3D-модели — лишь небольшая часть».
После семинара его участники продолжили обучение в своих сообществах. А для некоторых 3D-моделирование стало частью их повседневной работы.
Например, Радж работал с консультантом по архитектуре в проекте создания макетов библиотеки Кайзера — потрясающего дворца XVIII века, уничтоженного землетрясением 2015 года. Сегодня он присоединился к ЮНЕСКО в оползневых зонах отдаленного горного региона Мустанг в Непале с целью запечатлеть древний петроглиф, относящийся к Шелковому пути.
В будущем активисты Непала смогут использовать беспилотники для съемки памятников Сваямбунатха или комплекса Боднатх, чья массивная ступа является одним из известнейших в мире буддийских сооружений. С развитием технологий, появлением маневренных дронов с менее дорогими и более портативными камерами, возможности энтузиастов постоянно расширяются.
«Красота этих храмов и монастырей и обучающий потенциал, который они несут, гораздо шире, чем просто визуальная картинка, — убеждена Лорен. — Для меня звуки и запахи способны намного полнее передать атмосферу. Только представьте, если мы сможем перенести в виртуальную реальность песнопения, аромат масляных ламп или ладана».
«Современные технологии позволяют посетить эти уникальные места детям, находящимся далеко от того или иного города или даже за пределами страны. Это поможет достучаться до них и напомнить о нашем славном прошлом», — подытожил Радж.
Будучи частью программы «Грант на инновации» профессора Лив, семинар станет уникальной возможностью для его посетителей полностью погрузиться в живописные красоты храмов Непала, что непременно положительно скажется и на жизни его коренных жителей.
