Skanowanie 3D ocali zabytki

Ruch uliczny, zmienne warunki pogodowe, zanieczyszczenie powietrza i różnego rodzaju remonty nie ułatwiają życia wiekowym budowlom. Mikroruchy i przesunięcia pozycji mogą przyczyniać się do pogorszenia stanu zabytkowych konstrukcji. Z pomocą przychodzi nowoczesna technologia - skanowanie 3D pozwalające tworzyć trójwymiarowe plany i modele, umożliwiając w ten sposób analizę wszystkich czynników wpływających na stan zabytków.

Skanowanie 3D to proces, w którym trójwymiarowy obiekt zostaje opisany przez chmurę współrzędnych, z których każda posiada dodatkowy atrybut - natężenie odbicia (reflection), dzięki czemu oglądając skan widać obraz. O ile pomiar GPS w najszybszych odbiornikach pozwala na zapis 100 punktów na sekundę, o tyle skanery wykonują pomiar 1 mln punktów na sekundę. Dlatego też analiza określonych struktur budynków nie jest problemem dla urządzeń tego typu. Są one w stanie badać zarówno wnętrza, jak i fasady zabytków.

Skany i analiza zmian wskazują na ewentualne różnice w położeniu czy też kondycji budowli. Dzięki tej metodzie reakcja konserwatorów i właścicieli obiektów narażonych na działanie czasu i czynników zewnętrznych może być o wiele szybsza i przyczynić się do zachowania skarbów kultury w jak najlepszym stanie.

- Skanowanie budynków, przygotowywanie ich wirtualnych planów i analiza kondycji przyczynia się do uratowania zabytków. Niekiedy może być to jedyne wyjście z sytuacji, kiedy wszystkie inne metody analiz zawiodły - powiedział Kajetan Terlecki z firmy Geopryzmat oferującej skanery 3D.

Z technologii skanowania laserowego w celu "zabezpieczania budowli" skorzystano m.in. w przypadku kościoła św. Anny w Warszawie. Stabilność zabytkowej świątyni była zagrożona z powodu osuwającej się skarpy, która przyczyniła się do powstania pęknięć w ścianach. Obraz 3D wraz z precyzyjną geolokalizacją umożliwił identyfikację wszystkich uszkodzeń murów, a tym samym zaplanowanie koniecznych prac konserwatorskich, które bez wykorzystania danych pochodzących ze skanowania 3D byłyby niemożliwe do pozyskania.

- Obok czysto wizualnych korzyści płynących z możliwości tworzenia komputerowych obrazów, przestrzenna forma rejestracji pozwala na szczegółową analizę materiałową  i typologiczną dokumentowanych zabytków. W porównaniu z klasycznymi metodami dokumentacji, obraz 3D jest pełniejszym i dokładniejszym merytorycznym źródłem informacji. Uzyskane dane przestrzenne pozwalają na prowadzenie nie tylko prac projektowo-rekonstrukcyjnych, ale także są podstawą do ewentualnego wykonania fizycznych replik zeskanowanych obiektów. Drugim obszarem zastosowania modeli 3D jest popularyzacja informacji o zabytkach - poinformował Narodowy Instytut Dziedzictwa, bezpośrednio zaangażowany w proces przenoszenia kościoła św. Anny w świat wirtualny.

Na bieżąco skanuje się również budowle zabytkowego obozu koncentracyjnego Auschwitz-Birkenau. Drewniane baraki oraz miejsca kaźni setek tysięcy przebywających w Oświęcimiu więźniów rokrocznie trafiają na zdigitalizowane plany powstające właśnie dzięki skanerom 3D. Wykonuje się je z podobnego powodu jak w przypadku kościoła św. Anny. Chodzi o sporządzenie dokumentacji, która pozwalałaby na analizę stanu budynków znajdujących się na terenie byłego niemieckiego obozu koncentracyjnego.

- Skan najcenniejszych zabytków pozwala na zachowanie informacji o nich po wsze czasy. Ewentualne uszkodzenia można wykryć szybciej niż w przypadku tradycyjnych metod, a np. w razie pożaru z łatwością daje się odtworzyć najmniejszy detal spalonego zabytku. W ten sposób udałoby się uratować chociażby kościół św. Doroty w łódzkich Mileszkach, powstały w 1766 r. Strawił go płomień i szanse na precyzyjną odbudowę na minimalne. Gdyby tylko został przeniesiony w rzeczywistość wirtualną, problem byłby zdecydowanie mniejszy - stwierdził Kajetan Terlecki.

W ramach użycia skanerów w pałacu-muzeum w Wilanowie wykonano przestrzenną dokumentację 3D wybranych obiektów: 18 antycznych waz greckich, 32 rzeźb biskwitowych, 4 ogrodowych waz piaskowcowych oraz sarkofagu poświęconego Stanisławowi Kostce Potockiemu. Przeprowadzone zostały także pomiary powierzchni wszystkich ścian i sufitu Gabinetu Chińskiego Króla (ponad 90 m² zmierzonych z dokładnością 100 punktów pomiarowych na mm²). Do realizacji opisanych zadań wykorzystano najbardziej zaawansowane technologie pomiarowe, w tym sterowane komputerowo roboty przemysłowe zmieniające położenie skanera oraz głowice pomiarowe umożliwiające skanowanie z dokładnością do 2500 punktów na mm².

- Skanowanie laserowe bez wątpienia pomaga w dokumentacji i zachowaniu dziedzictwa, jakim są zabytkowe budowle dla przyszłych pokoleń. Nabiera to szczególnego znaczenia w tej chwili, kiedy jesteśmy świadkami utraty budowli zabytkowych o nieocenionej wartości. Wykorzystanie technologii 3D jest innowacyjne i kosztowne, jednak wraz z rozwojem nowych technologii procesy stosowania skanerów staną się powszechne. Nasze muzeum jest swego rodzaju pionierem w tej kwestii. Mamy nadzieje, że nasze doświadczenia posłużą za podstawę dla działania innych instytucji - powiedziała  Elżbieta Grygiel, kierownik działu komunikacji społecznej Muzeum Pałacu Króla Jana III Sobieskiego w Wilanowie

Czy zatem w najbliższym czasie należy spodziewać się skanerów pracujących przed każdym zabytkiem w kraju? Zapewne nie. Ale liczba skanowań będzie rosła, bo to obecnie jedyna szansa na 100-procentowo zgodne z rzeczywistością odwzorowanie obiektów, pozwalające ocalić historię od zapomnienia.