Музейная революция: из чучела в 3D

Раньше ни один технический прибор не позволял столь точно передать объем и текстуру предметов Увеличить картинку Раньше ни один технический прибор не позволял столь точно передать объем и текстуру предметов (© picture alliance / dpa) Берлинский музей естествознания взялся за 3D-инвентаризацию. Разработанный немецкими учеными уникальный робот-сканер выдает на-гора цифровые копии приматов, жуков, куниц и динозавров. Впервые в мире эксперты и любители получат свободный интернет-доступ к миллионам экспонатов виртуального архива. А пока ученые тестируют чудо-аппарат на глазах посетителей музея. Но уже сейчас ясно, что немецкое ноу-хау откроет новую веху для исследователей и музейщиков.


Это похоже на кадры science fiction: чучело обезьяны помещают на сканер, движущийся подобно конвейеру. Павиан скользит по ленте и останавливается под алюминиевыми дугами, в которые инсталлированы лампы и девять камер. С легким жужжанием эта конструкция поднимается над объектом – камеры захватывают его со всех ракурсов, а свет обнажает каждую деталь. Потом конвейер снова останавливается – с помощью камеры с ручным управлением фиксируются детали, отсутствующие на первой серии снимков. Что ускользнуло от объективов на первой "фотосессии", решает компьютерная программа. За пару минут готовы почти триста снимков, из которых компьютер через двадцать минут сконструирует трехмерную модель примата. Вручную такая фотосъемка заняла бы добрых полдня.

Такую же процедуру проходят и другие экспонаты берлинского Музея естествознания, складированные в картонных коробках в выставочном зале: броненосец, куница, скелеты рыб, кости динозавра, копия бюста Нефертити... Ученые во главе с палеонтологом Генрихом Маллисоном (Heinrich Mallison) на глазах посетителей тестируют 3D-оцифровку сокровищ из музейного фонда. "Это любопытное зрелище хотя бы потому, что 99 процентов экспонатов из нашего многомиллионного фонда обычно скрыто от глаз посетителей", – поясняет Маллисон.

Впервые в мире полностью автоматизировать процесс инвентаризации подобных музейных объектов удалось специалистам Института графической обработки данных им. Фраунгофера. Они разработали уникальный мобильный сканер CultLab3D и установили в музее эту восьмиметровую конструкцию. Робот-сканер сделал возможным доселе небывалое: превращать сначала в биты, а потом в трехмерные копии мохнатые и пернатые экспонаты, а также скульптуры и музыкальные инструменты.

Раньше ни один прибор не позволял столь точно передать объем и текстуру предметов. Вооруженные агрегатом, который монтируется всего за несколько часов, эксперты теперь могут путешествовать от коллекции к коллекции по всему миру. Специалисты Центра дигитализации культурного наследия им. Фраунгофера сейчас ищут производителя, чтобы превратить успешный прототип в массовый продукт.

Специалисты возлагают большие надежды на чудо-новинку. С ее помощью экспонаты обретут свои цифровые копии. А особо хрупкие объекты на основе трехмерной модели можно будет репродуцировать на 3D-принтере. К тому же робот-сканер позволит в буквальном смысле разгрузить исследователей, облегчая их ежедневную работу. "Мы недавно отсканировали пятидесятикилограммовую бедренную кость ящера. Можно представить, каких усилий стоит собрать весь скелет, состоящий из шестидесяти костей", – рассказывает Маллисон в интервью журналу Spiegel. Компьютерная "сборка" не только избавляет от таких проблем, но и позволяет гораздо лучше визуализировать целостный образ объекта.

К тому же высокие технологии гарантируют сохранность хрупких музейных объектов, исключая возможные повреждения при транспортировке. А если отсканированный объект по каким-либо причинам будет утрачен, компьютер сохранит его трехмерный образ для будущих поколений. К примеру, это касается окаменелостей, которые содержат марказит – минерал, который со временем разлагается, выделяет серную кислоту и разрушает ценные находки.

Еще один "страховой случай" – когда целый вид в музейном собрании представлен одним экземпляром. Только в коллекции насекомых 4500 таких экспонатов. Кстати, уже через год музейщики планируют оцифровать и выставить во всемирную сеть около трети всей коллекции насекомых. Но для этой цели потребуется специальный сканер: камера будет делать 240 снимков каждого из ящиков, в которых хранятся эти почти невесомые обитатели, после чего снимки будут совмещаться. А в интернете можно будет приглядеться буквально к каждой пчеле, осе, бабочке или жуку. Новый метод позволит ученым лучше ориентироваться в гигантской коллекции, а вот детализация при такой "групповой съемке" невозможна.

Однако вопрос о том, можно ли полностью оцифровать коллекцию Музея естествознания, все еще остается открытым: пока неизвестно, во сколько обойдется тотальная цифровая инвентаризация. Собственно, именно это и должно прояснить тестовое сканирование. Ученые хотят понять, сколько времени займет оцифровка различных объектов, и на что следует обратить особое внимание. Только после этого можно будет оценить расходы.

Уже сейчас специалистам ясно, что самую качественную 3D-картинку можно обеспечить, если параметры экспоната по высоте и ширине составляют около 60 сантиметров. К примеру, 3D-хамелеон получился хоть и весьма "увесистым"– 680 мегабайт, но при этом очень пластичным и в совершенно натуральных красках. Да и блеск и фактуру птичьего оперения немецкое ноу-хау передает гораздо лучше, чем обычные фотоснимки. А вот чтобы оцифровать этим способом 500 костей гигантского динозавра, найденного в Танзании, по оценке Маллисона, потребуется шесть-семь лет.

Ученые признают, что 3D-сканирование несет с собой много нерешенных, в том числе и правовых вопросов. "Эти данные будут читаемыми в лучшем случае в течение четырех столетий. Мы должны обдумать, кто и как будет их хранить", – говорит один из создателей сканера Педро Сантос (Pedro Santos). При этом заветная мечта исследователей – предоставить свободный интернет-доступ к миллионам экспонатов – как экспертам, так и любителям. "Ученые из любой точки мира могли бы одновременно работать над 3D-моделью – рассматривать ее со всех сторон, увеличивать, измерять анализировать, – объясняет руководитель отдела информационных технологий музея Грегор Хагедорн (Gregor Hagedorn). – Это даст нам совершенно новые перспективы".

Арина Попова

09.12.2014

Музейная революция: из чучела в 3D

picture alliance / blickwinkelmm-images

Присоединяйтесь к нам

Нобелевская премия за "наноскопию"

Профессор из Гёттингена Штефан Хелль удостоен Нобелевской премии по химии

Шведская королевская академия наук назвала лауреатов Нобелевской премии по химии за 2014 год. Ими стали немец Штефан Хелль и американцы Эрик Бетциг и Уильям Мернер. Почетную награду они получат за создание суперфлуоресцентной микроскопии, которая позволила наблюдать очень малые объекты с высоким разрешением.

Музейная революция: из чучела в 3D

Раньше ни один технический прибор не позволял столь точно передать объем и текстуру предметов

Берлинский музей естествознания взялся за 3D-инвентаризацию. Разработанный немецкими учеными уникальный робот-сканер выдает на-гора цифровые копии приматов, жуков, куниц и динозавров. Впервые в мире эксперты и любители получат свободный интернет-доступ к миллионам экспонатов виртуального архива. А пока ученые тестируют чудо-аппарат на глазах посетителей музея.

Болезнь Альцгеймера: когда подводит память

Повреждения мозга при болезни Альцгеймера видны даже неспециалисту: Слева – мозг здорового человека, а справа – страдающего Альцгеймером

В самом начале болезнь Альцгеймера легко перепутать с обычной забывчивостью – мало ли кто из пожилых людей оставляет непогашенным свет или не помнит день рождение внуков. Но постепенно разрушая нервные клетки мозга, это заболевание отбирает у человека самое дорогое – его разум и память.

Александр Герст: на МКС мне не хватало семьи, пиццы и чистого лесного воздуха

Отдохнуть Александру Герсту удастся нескоро: что ни день – то пресс-конференция или интервью

После 166 дней пребывания на Международной космической станции немецкий астронавт Александр Герст, россиянин Максим Сураев и американец Рид Вайзман благополучно вернулись на Землю. Герст поблагодарил всех за помощь и поддержку, а командир экипажа Сураев похвалил совместную работу: "Каждый мог бы поучиться на примере сплоченности команды МКС".