Реферат на тему «Информационные технологии в построении исторических реконструкций»

СОДЕРЖАНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ
2. Сущность исторических реконструкций
3. Использование информационных технологий при построении исторической реконструкции
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
5. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность данной работы обусловлена тем, что на современном этапе развития российского общества большое значение имеет сохранение историко-культурного наследия. Особую остроту эта проблема приобретает в связи с постоянно растущими угрозами его существованию, обусловленными недостатком средств для реставрации или восстановления. Виртуальная реконструкция исторических памятников может решить эту проблему, так как на базе современных компьютерных технологий используются методы 3D-моделирования.

Надо отметить, что во всем мире возрастает внимание к реконструкции исторического прошлого. Это объясняется обновлением методологических принципов исторического познания и тенденцией сохранения историко-культурного наследия. Россия сегодня лидирует в мире по масштабам, качеству и количеству исторических фестивалей. Ежегодно их посещают сотни тысяч россиян, в них участвуют тысячи реконструкторов, которые представляют эпохи от Античности до конца XX века.

Целью настоящей работы является рассмотрение особенностей использования информационных технологий в построении исторических реконструкций.

Задачи:

1. Раскрыть сущность исторической реконструкции
2. Рассмотреть возможности информационных технологий при построении исторической реконструкции.

В структурном отношении настоящая курсовая работа состоит из введения, основной части, заключения, списка используемой литературы.

1. Сущность исторических реконструкций

Историческая реконструкция — обобщенное название субкультуры, образованной вокруг одноименного раздела исторической науки. Разумеется, чем дальше идет её развитие, тем большее количество ответвлений и направлений появляется. Например — историческое фехтование, но границы довольно размытые, ибо обычно и тем, и другим занимаются одни и те же люди. Разница обычно непосредственно в формате мероприятий.

Второе значение слова «реконструкция» — это максимально достоверное материальное / графическое / художественное воссоздание того или иного древнего предмета, основываясь на изобразительных, литературных или материальных источниках. Причем обычно реконструируется предмет в том виде и состоянии, в каком он находился на момент, когда он предположительно был новым. Т.е. по остаткам пластин воссоздается доспех полностью.

Обычно реконструируется полностью комплекс доспеха и вооружения (КДВ) или комплекс костюма и аксессуаров (ККА), и ценится принадлежность этого КДВ/ККА одному и тому же историческому персонажу. В сборных же комплектах действуют определенные правила, например временной разброс отдельных предметов между собой не должен превышать 50 лет, а географически — 1000 км.

Помимо доспехов и костюмов реконструируются практически любые исторические предметы — например фрагменты крепостных стен, жилища, предметы интерьера и быта. Такой виде деятельности обычно обозначается термином «Living History» («Живая История»). В виду своей разноплановости, «Living History» — наиболее реалистичный раздел исторической реконструкции.

В отличии от Исторического средневекового боя, бои на оружии в Living History идут не в полную силу и не несут за собой спортивных целей, поскольку в виду соответствия доспехов выбранной эпохе зачастую отсутствуют те или иные защитные элементы. Например латные перчатки, защита лица.

Исторические реконструкции носят показательно-демонстрационный характер и настроены на зрителей. Главная цель таких выступлений — образовательная, дабы обычные граждане «прикоснулись» к истории и имели более полное представление о той или иной эпохе[4].

Исторические реконструкции в настоящее время приобрели особую популярность. Практически в каждом российском городе существуют клубы

исторической реконструкции. При этом данные клубы имеют различную направленность  — от античности до периода холодной войны. Многие клубы получили распространение сразу в нескольких городах России, например, сибирский «Дортмунд» или «Нюрнберг», отделение которого есть в Казани.

Стоит выделить в отдельную сферу деятельности так называемую экспериментальную археологию. Археологический эксперимент — это в первую очередь один из методов получения научных данных археологами. Внешне это может выглядеть не так эффектно, как исторический фестиваль реконструкторов, но ученые за внешней эффектностью и не гонятся. Их цель — понять на практике технологические нюансы древних ремесел, трудо- и времязатраты.

Глобальная разница — в исторической реконструкции важен финальный результат, поэтому могут применяться современные инструменты и технологии. В экспериментальной археологии важен сам процесс, поэтому инструменты применяются такие же исторические.

Помимо вышерассмотренных, существует и третий смысл термина «историческая реконструкция» — это воспроизведение тех или иных исторических событий. Например — масштабная реконструкция Бородинской или Грюнвальдской битвы. И в этом смысле не стоит путать с реконструкцией битвы обычный спортивный «бугурт», в котором первоначальная цель — это физическая победа над командой противника, согласно установленным правилам. Хотя для зрителя со стороны и то, и другое — «две группы людей в доспехах бьют друг-друга».

Таким образом, историческая реконструкция открывает новые перспективы для познания окружающей действительности в рамках истории, археологии, этнологии, антропологии и т.д. Она позволяет получать интересные данные, которые расширяют возможности интерпретации событий прошлого. В исторической реконструкции привлекаются следующие исторические источники:

1. Вещественные
2. Письменные (в т.ч. летописи, хроники, жития, законодательные источники, актовые материалы и др.)
3. Изобразительные
4. Этнографические (данные быта, нравов, обычаев).

Для максимального приближения к исторической эпохе, современные реконструкции строятся с использованием  информационных технологий.

2. Использование информационных технологий при построении исторической реконструкции

Информационные технологии (ИТ) подразумевают изучение и применение компьютеров и любых видов телекоммуникаций, которые хранят, извлекают, изучают, передают, манипулируют данными и отправляют информацию. Информационные технологии включают в себя сочетание аппаратного и программного обеспечения, которое используется для выполнения основных задач, необходимых людям и используемых ими на ежедневной основе.

Профессионалы в области информационных технологий предлагают моделирование, экспертизу в области безопасности данных, управления и модернизации систем.

Сегодня, в начале XXI в. человечество переживает эпоху цифровых открытий: появляются новые направления деятельности (компьютерная индустрия), создаются новые виды устройств (мобильные), формируется новая среда общения (виртуальная).

Благодаря появлению сети Интернет и средств компьютерной графики сформировалась новая особенность цифровых технологий – мультимедийность, т.е. возможность в рамках одного ресурса совместить графику, видео, анимацию, дизайн, текст и звук.

Сегодня во многих музеях при построении исторических реконструкций активно используется цифровое оборудование: создаются электронные презентации, виртуальные туры и панорамы, разнообразные интернет-сайты, анимационные ролики. Цифровое оборудование на данном этапе характеризуется мобильностью и малогабаритностью. Развивается индустрия мобильных устройств и контента.

Телефоны, смартфоны и прочие гаджеты посетителей теперь часто используются для осмотра музея как особый канал передачи музейной информации, при помощи которого транслируется различный (не только развлекательно-завлекательный) контент. Существование различных приложений для смартфонов и планшетных компьютеров становится требованием времени.

В век информационных технологий копию предмета принято называть моделью. Модель — это копия предмета, сохраняющая все его первоначальные свойства. Мы также можем говорить, что, восстановление модели — это моделирование какого-либо предмета. Любой предмет, имеет свои грани, из чего мы можем сказать, что любой предмет имеет свою 3D модель. А почему бы не заменить, реставрацию и реконструкцию 3D моделированием. В данном случае 3D моделирование — компьютерная историческая реконструкция – воссоздание культуры той или иной исторической эпохи и региона с использованием археологических, изобразительных и письменных источников при помощи информационных технологий.  На данный момент она остается достаточно актуальной проблемой. Понятие «историческая реконструкция» может использоваться как восстановление внешнего вида и конструкции объекта, которое основано на его сохранившихся фрагментах, остатках, и имеющейся исторической информации об этом объекте.

Отдельное внимание притягивают военно-исторические реконструкции, которые возможно рассматривать как личную картину реконструкции. Для исторической реконструкции решаются задачи: разработка компьютерных моделей, находящегося вокруг ландшафта, создание близкого к реальности изображения всевозможных метеорологических эффектов с последующей имитацией их воздействия на находящиеся вокруг реконструкции, разработка и имитация индивидуальных исторических деталей костюмов, оружия, утвари.

Процесс становления компьютерных технологий привёл к расширению инвентаря историка: свежие инструменты анализа, представление исторических источников обогатились базами данных, программами лингвистического анализа, геоинформационными системами (ГИС); позже в данный круг зашли программы трёхмерного моделирования.

До недавнего времени большинство важнейших архитектурных ансамблей прошлого документировалось в виде фотографий и чертежей ортогональных проекций сохранившихся структур, причем в этой информации было много нестыковок и ошибок. Сегодня 3D-реконструкция позволяет качественно изменить картину документирования древних архитектурных сооружений.

Когда вы строите 3D-модель, любая нестыковка сразу оказывается очевидной. В случае воссоздания архитектурных ансамблей прошлого CAПР используется для того, чтобы представить, как могла выглядеть некогда существовавшая структура, и чтобы в нее точно вписывались все элементы, дошедшие до наших дней. При этом CAПР-модели могут исходить не только из геометрических построений, но и из условий прочности, устойчивости и т.п.

Кроме того, трехмерные модели могут отображать как архитектурные сооружения, так и иные археологические объекты, доступ к которым ограничен прежде всего во избежание их порчи или разрушения.

Мощные вычислительные способности современных компьютеров привели к появлению новой научной дисциплины — виртуальной археологии.

Имея набор трехмерных моделей памятников старины, их можно объединить в виртуальную модель и поместить наблюдателя в этот виртуальный археологический экспонат. Такая модель может быть интерактивной, то есть она позволяет наблюдателю осуществлять навигацию в виртуальном пространстве, осматривая некогда существовавшие архитектурные ансамбли и целые древние города.

При этом вся ассоциированная информация (археологические, исторические и архитектурные данные, сведения о культуре) доступна по щелчку мыши. Пользователям представляется уникальная возможность увидеть архитектурный ансамбль в том виде, как он выглядел в прошлом, и тут же переключиться на модель современного состояния того же архитектурного комплекса.

На протяжении многих лет средствами полевой археологии собирались данные о некогда существовавших городах. Древние постройки, как правило, сохранились в виде обвалившихся стен, разрушенных войнами, пожарами, стихийными бедствиями. И только с появлением мощных компьютеров образы минувших эпох стали воссоздаваться виртуальными средствами в былом великолепии. Кроме того, внедрение технологии виртуальной реальности сблизило археологию с индустриями обучения и развлечений.

Постепенно становится выполнимой мечта археологов воссоздать все, что когда-либо было построено нашими предками: Стоунхендж, Колизей, Помпеи, афинский Акрополь… Многие проекты уже осуществлены. Различными коллективами выполнено уже довольно много реконструкций. В качестве виртуальной модели можно увидеть Колизей времен династии Флавиев (80-е годы н.э.), посетить виртуальную модель базилики Сан-Франческо в Ассизи, узнать, как выглядел Чатал-Хойюк — древнейший город мира, который когда-то существовал на юге Центральной Турции. Английский археолог Джеймс Меллаарт раскопал его в 1950-1960-х годах. «С тех пор как был обнаружен Чатал-Хойюк, мы узнали, что одна из первых известных нам городских культур возникла на три тысячи лет раньше, чем мы предполагали, причем возникла не на берегах Евфрата и Тигра, не в Египте, а в Анатолии, столь пустынной в наши дни», — пишет немецкий археолог Генрих Клотц[5].

Одним из наиболее ярких примеров виртуальной реконструкции древнего города является проект по воссозданию древнего индийского дворцового комплекса Фатепур-Сикри (Fatehpur Sikri), о котором следует рассказать подробнее. Проект был осуществлен при участии департамента САПР и графики (CAD and Graphics Department) Национального центра программных технологий (National Center for Software Technology) (Бомбей, Индия).

Работа проводилась в несколько этапов. Сначала был собран археологический материал, который давал обширную информацию: детальные планы различных секций сооружений, фотографии, археологические исследования и т.п. При использовании ортогональных проекций обнаружилось, что большинство планов не стыкуются между собой, что чертежи выполнены в разных масштабах с ошибками, а высота многих объектов указана неверно. Все нестыковки изучались с помощью полевых замеров и проверялись по фотографиям местности; часть информации была уточнена на основе исторических архивов.

На следующем этапе необходимо было выбрать подходящее ПО для перевода ортогональных проекций в 3D-модель. Такой программой стала AutoCAD (рис. 6), позволяющая впоследствии легко экспортировать данные в 3D Studio MAX. Проволочная модель экспортировалась в 3D Studio MAX и оптимизировалась, то есть лишние полигоны убирались. Важной задачей в данном проекте было определение оптимального соотношения между мощностью компьютеров и подробностями модели.

Текстуры готовились на базе сохранившихся фотографий. Данные внешнего и внутреннего освещения моделировались программно. Текстуры оказались наиболее важной и сложной частью проекта, поскольку именно они придавали виртуальному городу реалистичность. Многие узоры воссоздавались вручную по сохранившимся обломкам, реставрировались и ретушировались художниками

Привязка археологических данных к местности стимулировала широкое привлечение геоинформационных систем (ГИС). По сути дела, ГИС — это автоматизированная система обработки пространственно-временных данных, основой интеграции которых служит географическая информация. По структуре ГИС является СУБД, имеющей географическую привязку данных к определенной точке на местности и встроенную систему пространственного анализа. С помощью ГИС можно создавать археологические информационные системы отдельных географических регионов, планов раскопок археологических памятников, изучать древние карты и т.д.

Использование ГИС дает возможность не только фиксировать пространственное расположение археологических находок, но и прогнозировать местонахождение памятников на еще не исследованных территориях, основываясь на тенденциях их распространения. Например, карта нахождения артефактов позволяет составить схему расположения поселений.

Интересным примером использования ГИС в археологии является реконструкция изменения ландшафта на основе древних карт. Для этого карты сканируются, оцифровываются, переводятся в векторный формат и накладываются на современные цифровые карты. После идентификации определенных объектов, присутствующих на картах, осуществляется привязка старой карты к новой. Анализ совмещенных карт позволяет интерпретировать изменения ландшафта с течением времени. Структура поселений на древних картах часто коррелирует со структурой поселений на картах времен раннего средневековья. Это значит, что можно получить карту распространения древних поселений без проведения археологических раскопок[5].

Весьма перспективным направлением применения компьютеров в археологии является использование разного рода экспертных систем при анализе археологической информации. Большинство таких систем предназначено для установления типа артефакта или материала. В качестве примера приведем весьма интересный проект «Нумизматика и компьютерные методы». Цель данного проекта — создание программного обеспечения для анализа древних монет. Основное назначение разработанных программ заключается в классификации крупных партий монет для выделения наиболее интересных экспонатов по ряду критериев (раритет, изображения исторических личностей и т.п.). В работе над проектом принимали участие археологи и специалисты в области компьютерных методов распознавания образов. Основная задача заключалась в идентификации монет на основе распознавания элементов изображения на монете.

Первая стадия обработки состоит в использовании обычных фильтров, которые позволяют выделить характерный элемент узора на монете. После этого применяются алгоритмы распознавания элементов узора, дающие возможность выделить отдельные зоны (примитивы), которые могут относиться к изображениям определенных объектов. Такими примитивами на монете могут быть текст, диадема, колеса, лошади. Идентификация происходит на базе сравнения изображения с элементом базы данных известных примитивов[6].

Система компьютерного распознавания совмещена с экспертной системой, которая позволяет анализировать найденные примитивы. Например, в приведенном примере легко распознаваемая диадема позволяет сделать вывод о том, что на монете изображен портрет короля. Следовательно, далее необходимо распознать элементы лица (глаза, нос, рот и т.п.). Тот факт, что на монете изображен король, подсказывает программе, что в тексте с большой степенью вероятности следует распознавать имя короля (на этой стадии подключается база данных имен королей). На другой стороне монеты система легко прочитывает профиль лошади и колеса. На базе указанных элементов экспертная система с большой вероятностью делает вывод о том, что на монете изображена колесница. Затем может идти поиск монет из базы данных, на которых есть подобное изображение колесницы, и т.д.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключение можно сделать следующие выводы:

Историческая реконструкция — обобщенное название субкультуры, образованной вокруг одноименного раздела исторической науки. Разумеется, чем дальше идет её развитие, тем большее количество ответвлений и направлений появляется. Например — историческое фехтование, но границы довольно размытые, ибо обычно и тем, и другим занимаются одни и те же люди. Разница обычно непосредственно в формате мероприятий. Второе значение слова «реконструкция» — это максимально достоверное материальное / графическое / художественное воссоздание того или иного древнего предмета, основываясь на изобразительных, литературных или материальных источниках. Причем обычно реконструируется предмет в том виде и состоянии, в каком он находился на момент, когда он предположительно был новым. Т.е. по остаткам пластин воссоздается доспех полностью.

Историческая реконструкция открывает новые перспективы для познания окружающей действительности в рамках истории, археологии, этнологии, антропологии и т.д. Она позволяет получать интересные данные, которые расширяют возможности интерпретации событий прошлого. В исторической реконструкции привлекаются следующие исторические источники: вещественные, письменные (в т.ч. летописи, хроники, жития, законодательные источники, актовые материалы и др.), изобразительные, этнографические (данные быта, нравов, обычаев).

Для максимального приближения к исторической эпохе, современные реконструкции строятся с использованием информационных технологий.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Артемов В.В. История: учебник для студ. учреждений сред.проф.образования/ В.В. Артемов, Ю.Н. Лубченков. – 11 – е изд., стер. – М.: Академия, 2016. – 448с.
2. Бабаян Х.С. Повседневная жизнь между прошлым и будущим/Х.С.Бабаян. -М.: Приор, 2018.- 64 с.
3. Бородкин Л.И. Цифровые технологии в задачах виртуальной реконструкции исторического городского ландшафта. [Электронный ресурс], режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovye-tehnologii-v-zadachah-virtualnoy-rekonstruktsii-istoricheskogo-gorodskogo-landshafta(дата обращения 08.06.2021)
4. Бублова Н.П. Методика трёхмерного компьютерного моделирования при реконструкции исторических объектов. [Электронный ресурс], режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26729903 (дата обращения 09.06.2021)
5. Грибов Н.Н., Молев Е.А. Реконструкция исторической информации данных археологии с помощью информационных технологий Электронный ресурс], режим доступа https://www.studmed.ru/gribov-n-n-molev-e-a-rekonstrukciya-istoricheskoy-informacii-dannyh-arheologii-s-pomoschyu-informacionnyh-tehnologiy_10f24dbea8c.html(дата обращения 09.06.2021).
6. Милюков А. Н. Использование исторической реконструкции как наглядного метода изучения истории [Текст] // Педагогика: традиции и инновации: материалы междунар. науч. конф. (г. Челябинск, октябрь 2017 г.).Т. I. — Челябинск: Два комсомольца, 2017 — С. 139-140.