Nume proiect

Biserici Înlemnite _ Inventarierea bisericilor istorice de lemn din România_ proiect-pilot: bisericile de lemn din jud. Arad
Scanarea 3D a bisericilor de lemn din Corbești și Groși

 

bîScan3d.png

Prezentare Generală

În cadrul atelierului multidisciplinar în preajma bisericilor de lemn din Arad, o etapă a proiectului „Biserici Înlemnite - Inventarierea bisericilor de lemn din România - proiect pilot: bisericile de lemn din jud. Arad”, s-a realizat un workshop de relevare digitală a bisericilor de lemn, la care au participat specialiștii Călin Șuteu, Cosmin Bloju, Adriana Sărășan și Cristian Ardelean.

Descriere
 

A avut loc scanarea digitală și fotogrametrică a bisericilor din Corbești și Groși cu scopul determinării celei mai eficiente metodologii de relevare și documentare a unei biserici de lemn. Au avut loc discuții între specialiști, atingându-se subiectul celei mai eficiente metodologii, a timpului și instrumentelor necesare, avantaje și dezavantaje, precum și limitările actuale. Aceste scanări vor fi accesibile pe platforma digitală care va rezulta în urma acestui proiect.

Cosmin Bloju
 

Cosmin Bloju este arhitect și specialist în scanări laser cu o experiență de patru ani în acest domeniu în cadrul firmei B&B 3D SCAN. Actualmente folosește două scanere laser, unul fix și altul mobil de la producătorul Leica.

Acesta a realizat scanarea laser a bisericii din Corbești, jud. Arad, procesul de scanare fiind următorul:

- Captarea datelor din teren (copie 3D a limitelor spațiului) folosind scanerul fix, care înregistreză un nor de puncte a cărui densitate se poate seta în timpul scanării. Aparatul face și fotografii care apoi colorează punctele scanate, obținându-se o imagine reală a modelului

- Procesarea datelor pe o aplicație dedicată scanerului (Cyclone REGISTER). În cadrul acestei etape stațiile de scanare se leagă între ele iar norul de puncte se curăță de elementele care nu sunt relevante

- Exportarea Modelului 3D în diferite formate și calități, în funcție de scopul pentru care este folosit. De exemplu, în programul Pointcab se pot procesa secțiuni, planuri fațade, etc., care apoi se pot folosi în programe C.A.D. în cadrul proiectelor de conservare / restaurare

Durata procesării:

- Scanarea întregii biserici (inclusiv zona accesibilă din turn) a durat 4 ore

- Descărcarea datelor de pe aparat a durat 8-9 ore, proces care nu trebuie asistat direct

- Procesarea datelor (legarea stațiilor și curățarea) a durat 14- 15 ore. Comparativ se poate menționa că un releveu manual la o biserică de lemn, experimentat în cadrul proiectului de conservare / restaurare a bisericii din Crivina de Sus a durat luni de zile pentru obținerea unui plan și a două secțiuni acurate. Folosind această metodă precisă se pot obține secțiuni și planuri în orice poziție și la orice cotă, inclusiv vederi de proiecție

Provocări:

- Scanarea zonei de pod inaccesibile fizic (dintre șarpantă și boltă) este o provocare în condițiile actualei tehnologii

- Pentru fotografierea pe care o realizează aparatul este nevoie de lumină interioară

Limite:

- Zonele inaccesibile

- Prin scanare se obțin suprafețele exterioare care apoi trebuiesc completate cu un releveu manual al elementelor acunse, interioare pereților, îmbinărilor etc.

- Prin scanare se obține un suport și informații care apoi sunt folosite și trebuiesc interpretate de către specialiști

Utilitate:

- O documentare detaliată și fidelă a situației actuale

- Suport (releveu) pentru un proiect de conservare / restaurare

- Rapiditatea, eficiența și calitatea rezultatelor incomparabile cu un releveu realizat manual

Călin Șuteu
 

Călin Șuteu (dr.) este arheolog și specialist în documentare fotografică computațională și scanare 3D cu o experiență de cel puțin 8 ani în acest domeniu (din care 4 ani dedicați doctoratului pe subiectul documentării fotografice computaționale a patrimoniului cultural), mai recent (2017) în cadrul firmei Gigapixel Art S.R.L. Documentarea fotogrammetrică este realizată cu aparatură profesională DSLR Nikon și obiective fixe dedicate, pentru documentarea aeriană fiind utilizată drona Mavic Pro 1, ca soluție software comună fiind folosit programul Agisoft Metashape Pro v.1.7.2. Pentru operațiunile de scanare 3D sunt disponibile două tipuri de echipament, un scanner cu laser pentru obiecte de dimensiuni mici și medii (Artec Space Spider și soluția software Artec Studio 14) și mai nou un scanner de tip TLS (Leica BLK360 cu soluția software Leica Cyclone BLK edition).

Călin a realizat documentarea fotogrammetrică a bisericii din Corbești, jud. Arad, pe 3 paliere de detaliu, pornind cu o documentare de ansamblu, aeriană, una de proximitate, de la sol și o serie de detalii și obiecte din patrimoniul mobil al ansamblului.

Documentarea fotogrammetrică aeriană s-a efectuat prin programarea zborului în sistem grid de coordonate (veți putea observa acest aspect în captura de ecran), fiind culese în paralel și alte tipuri de fotografii aeriene și filmări (panorame 360 de grade, fotografii nadirale de ansamblu, detalii cu acoperișul, filmări ale contextului peisagistic).

Documentarea de proximitate s-a realizat de la nivelul solului (handheld) și cu ajutorul unui monopod de 4 m. Pentru fiecare aspect au fost culese un număr foarte mare de fotografii (aeriană – 544, de proximitate – 760, 3 ripide de procesiune – 623, bolta – 112 și ușile împărătești – 53), procesate prin soluția software Agisoft Metashape Pro (detalii capturi ecran).

Din procesare au rezultat produse utile documentării de detaliu și anume reprezentări ortografice (ortofotomozaic, model digital al elevației) și modele 3D scalate, ce au fost încărcate pe platforma online Sketchfab.com pentru vizualizare interactivă. Documentarea propriu-zisă, în teren, s-a realizat pe parcursul a 4 – 5 ore, procesarea fiind de mai lungă durată, aproximativ două zile, incluzând exportul produselor. Documentarea s-a realizat în coordonate locale, modelele fiind aduse la scară cu ajutorul unui reper fotogrammetric dedicat sau folosind datele GPS interne pentru dronă.

Provocări:

Documentarea fotogrammetrică completă a monumentului (interior / exterior) este o provocare în limitele de timp avute la dispoziție în cadrul acestei deplasări (6 ore), în mod normal sunt necesare iluminări dedicate pentru toate încăperile, precum și asigurarea unui sistem de orientare interior, prin ținte fotogrammetrice. Cu toate acestea unele zone sunt greu sau imposibil de documentat, mai ales în zonele strâmte sau ascunse (îmbinări, pod, acoperiș etc)

Utilitate:

- O documentare detaliată și fidelă a situației actuale, cu avantajul unei texturi de calitate, față de documentarea TLS, care oferă detalii foarte bune ale geometriei dar cu texturi de calitate mult redusă.

- Permite extragerea de produse georeferențiate / scalate pentru relevee detaliate ale stadiului de conservare, cu posibilitate de mapare a degradărilor în sisteme de tip GIS.

- Rapiditatea, eficiența și calitatea rezultatelor sunt incomparabile cu un releveu realizat manual. Prin combinarea datelor fotogrammetrice cu documentarea TLS se poate atinge un standard foarte ridicat al documentării, de actualitate.

- Pentru documentarea de proximitate costurile implicate pot fi minime, fiind necesare doar un aparat fotografic mai performant, un trepied și lumini, softurile de procesare existând și în variante free sau foarte ieftine (60 USD etc).

Adriana Sărășan și Cristian Ardelean
 

Adriana Sărășan - a susținut doctoratul în Geografie în anul 2018, iar din 2019 activează ca specialist GIS în cadrul secției de Arheologie a Muzeului Național al Banatului (Timișoara).

Adrian-Cristian Ardelean - a susținut doctoratul în Geografie în anul 2015, iar din 2016 activează ca specialist geofizică în cadrul secției de Arheologie a Muzeului Național al Banatului (MNaB), Timișoara.

Ce fac:

Aplică cunoștiințele dobândite pe parcursul anilor de studiu în cercetarea arheologică respectiv, conservarea patrimoniului cultural mobil și imobil. Mai exact, se ocupă cu achiziția, procesarea și analiza datelor spațiale, utilizând tehnici precum, geofizica aplicată, GIS, teledetecție, fotogrammetrie și scanare 3D.

În cadrul workshop-ului Adriana a susținut prezentarea ’’O scurtă poveste Evoluționară – despre fotogrammetrie și scanare 3D’’. Iar, cu ajutorul instrumentelor (dronă DJI Phantom 4 Pro + scanner terestru Faro Focus 3D x 330), aflate în dotarea MNaB, s-a realizat fotogrammetria și scanarea 3D a bisericii de lemn din localitatea Groși.

Utilitate: în arheologie, conservare, restaurare și multe alte domenii, scanarea 3D și fotogrametria, sunt două tehnici complementare care implică transpunerea informației din analog în digital. Datele achiziționate prezintă o acuratețe foarte ridicată, fiind posibile măsurători de înaltă precizie, ceea ce facilitează procesul de documentare, analiză a obiectivelor investigate, constituind și suportul pentru proiecte de conservare / restaurare.

Parteneri
 

Parteneri în proiect sunt I.N.P. (Institutul Național al Patrimoniului), D.J.C. Arad (Direcția Județeană pentru Cultură Arad), C.J.A. (Centrul Cultural Judetean Arad), C.M.A (Complexul Muzeal Arad), MNAB (Muzeul Național al Banatului), F.A.U.T. (FAUT - facultatea de arhitectură și urbanism timișoara -Universitatea Politehnică Timișoara) și TVR Timișoara.

"Proiectul nu reprezintă în mod necesar poziţia Administrației Fondului Cultural Național. AFCN nu este responsabilă de conținutul proiectului sau de modul în care rezultatele proiectului pot fi folosite. Acestea sunt în întregime responsabilitea beneficiarului finațării."