Учёные ЛЭТИ создали трёхмерную цифровую копию древнего документа «Чертежа Сибири от границ китайских». Теперь уникальная карта будет сохранена от разрушительного действия времени.
Что за карта и почему она важна
«Чертёж Сибири от границ китайских» Семёна Ремезова появился в 1698 году. На нём вручную отмечены реки, дороги, рельеф и города огромной территории –— от Урала до Арктики и Дальнего Востока. Это целая энциклопедия представлений о Сибири конца XVII века.
Оригинал выполнен на хлопковой ткани и за три века заметно состарился. Сам материал весьма хрупкий, краски выгорели, появились трещины и деформации. Любое лишнее прикосновение ускоряет разрушение, поэтому работа с таким документом требует максимально бережного подхода.
Зачем понадобилось 3D-сканирование?
Команда Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» применяет лазерное 3D-сканирование, чтобы буквально «снять слепок» текущего состояния карты. Лазерный луч по миллиметру сканирует поверхность, фиксируя микрорельеф: складки, вздутия, трещины, деформации основы.
На основе этих данных создаётся трёхмерная цифровая модель. В отличие от обычной фотографии она отражает не только цвет, но и форму, толщину и мельчайшие неровности. Это важно, ведь именно деформации ткани становятся первыми признаками разрушения.
Вадим Парфенов - профессор кафедры фотоники и кафедры лазерных измерительных и навигационных систем СПбГЭТУ «ЛЭТИ»Представители Русского географического общества обратились к нам с просьбой помочь в мониторинге состояния уникального картографического памятника – “Чертежа Сибири от границ Китайских”. Для этого с помощью технологии трехмерного лазерного сканирования мы создали его цифровую копию в текущем виде, что позволит следить за негативными изменениями на микроуровне. В дальнейшем раз в несколько лет мы будем проводить повторные сканирования и сопоставлять полученные 3D-модели, чтобы получать информацию о состоянии его сохранности
Как цифровая копия помогает реставраторам
Главная цель – не заменить оригинал, а дать реставраторам новый инструмент наблюдения. Периодические повторные съёмки позволят сравнивать 3D-модели между собой и замечать малейшие изменения: где ткань начала провисать, где появились новые микротрещины.
Такой мониторинг помогает заранее спланировать меры по сохранению. Можно усилить подложку, изменить условия хранения, корректировать микроклимат, не дожидаясь очевидных повреждений. Решения принимаются на основе точных измерений, а не только визуальной оценки.
Для музея это означает переход от разовых реставраций «по факту» к постоянному контролю состояния ценного экспоната.
От одного чертежа к цифровому архиву
Проект с чертежом Ремезова показывает, как современные технологии встраиваются в работу с культурным наследием. Лазерное 3D-сканирование давно используют в мире для фиксации памятников архитектуры, скульптуры, археологических объектов. Теперь этот подход распространяется и на хрупкие картографические материалы.
Цифровые модели удобно включать в виртуальные экспозиции и онлайн-архивы. Исследователи и преподаватели получают доступ к точной копии редкого артефакта без риска для оригинала. Можно масштабировать фрагменты, изучать подписи и детали, сопоставлять карту с современными данными.
Со временем на основе подобных проектов может сложиться национальный цифровой архив картографических памятников. Это позволит изучать историю освоения территории России, не перегружая фонды музеев живыми просмотрами.
Российские учёные в мировом тренде цифровизации наследия
Во всём мире растёт интерес к цифровому сохранению наследия. Международные организации вроде CyArk создают 3D-копии знаковых памятников. Российские проекты по лазерному сканированию архитектурных объектов, например Шуховской башни, уже показали, что технология хорошо подходит и для сложных конструкций.
В ближайшие годы можно ожидать расширения круга объектов, для которых используется лазерное 3D-сканирование: от других карт и атласов до старинных рукописей и живописи, где важен микрорельеф красочного слоя. На основе накопленных моделей могут появиться специализированные программные решения для анализа изменений во времени.