3D сканування

На території Львівської області знаходиться більше чотирьохсот сакральних дерев’яних пам’яток, які потребують особливого захисту. Крім постійних заходів по збереженню, особливо гострим питанням постає оновлення наявних та створення нових графічних матеріалів. Основою для створення будь-яких креслень є дані вимірювань об’єкту. На сьогодні передовим метод знімання з високою точністю та максимальною детальністю вважається наземне лазерне 3D сканування (НЛС).

Зважаючи на актуальність проблеми, впродовж 2012-2015 років на території Львівської області проводився масштабний проект з фіксації пам’яток архітектури місцевого та національного значення — сканування дерев’яних церков Львівщини. Проект виконувався згідно Регіональної програми збереження пам’яток дерев’яної сакральної архітектури Львівської області на замовлення відділу охорони культурної спадщини та культурних цінностей ЛОДА. Виконавцем проекту виступав Інститут геодезії НУ «Львівська політехніка».

Вибір даного методу знімання є повністю обґрунтованим, адже НЛС на сьогодні є єдиним методом, який дозволяє з високою швидкістю (сотні тисяч точок в секунду) визначати координати значної кількості точок на поверхні об’єкта з точністю від кількох міліметрів до 4см без значних спотворень поверхні. Ця фтехнологія реалізується за допомогою спеціальних приладів — наземних лазерних сканерів, які вимірюють горизонтальні та вертикальні напрямки розповсюдження лазерного випромінювання і похилі відстані. Дані, одержані в результаті лазерного сканування, дозволяють повністю відтворити будь-який об’єкт у вигляді точкової 3D моделі. Подальша побудова моделі споруди відбувається шляхом логічного визначення приналежності кожної точки чи групи точок до певної поверхні та створення по цих точок відповідного елементу. Аналіз хмар точок спрощується завдяки присвоєнню кожній окремій точці певного кольору. Це досягається завдяки роботі інтегрованої чи зовнішньої цифрової фотокамери лазерного сканера — дані вимірювання суміщаються разом із знімком.

Фрагмент точкової моделі церкви Преображення Господнього у с. Волиця Сокальського р-у

Отримана точкова модель дозволяє виконувати різноманітні вимірювання видимих елементів будови церкви, служить основою для побудови 3D моделі або звичайного плану чи перетину. Опрацювання таких даних вимагає високих технічних параметрів комп’ютера, так як точкова 3D модель сканованого об’єкта може складатися з мільярдів точок. Крім того, результат сканування у великій мірі залежить від програмного забезпечення, у якому опрацьовуватимуться хмари точок. Незважаючи на наведені недоліки роботи з даними сканування, досвід підтвердив, що всі описані особливості технології дозволяють 3D сканування ефективно використовувати у різних сферах, а особливо у такій як збереженні культурної спадщини.

З метою збору цифрових даних про будову пам’яток Львівщини, в рамках проекту, було проведено вимірювання 79 сакральних споруд: 55 церков, 1 костелу, 1 цвинтарної каплиці, 22 дзвіниць. З цього переліку 4 об’єкти занесені у список світової спадщини ЮНЕСКО, 34 церкви та 11 дзвіниць належать до пам’яток національного значення, 15 церков та 3 дзвіниці — до пам’яток місцевого значення, а 4 — це ново виявлені пам’ятки архітектури.

Крім проведених робіт з НЛС дерев’яних церков Львівщини, проведено сканування й інших об’єктів культурної спадщини, зокрема:

• костел св. Марії Магдалини (с. Вовкові Пустомитівського р-ну);
• музей сакральної барокової скульптури Пінзеля (м. Львів);
• Мала Максиміліанська вежа № 3 (м. Львів);
• дерев’яна церква Архангела Михаїла (м. Смольник, Польща).