Как цифрово обработената каменна пластика променя реставрацията

Снимка: Wikipedia

Реставрацията на културното наследство винаги е била сложен процес, който изисква деликатно балансиране между запазването на целостта на историческите материали и интегрирането на съвременни техники, които могат да повишат точността, ефективността и устойчивостта. С процеса на реставрация на Парламентарния хълм в Отава, столицата на Канада, тази пресечна точка на традиция и технология сега е напълно видима. Източният блок, построен през 1865 г., предлага убедителен пример за това как цифровите инструменти могат да подпомогнат усилията за реставрация на културното наследство и да допринесат за развитието на един вековен занаят, какъвто е каменната пластика.

Като част от дейностите по консервацията на източния блок, канадската служба за обществени услуги и поръчки (PSPC) установи, че на северната фасада на източния блок, над входа на двора на крилото от 1910 г., има разрушена релефна скулптура от пясъчник. Релефът, издялан от пясъчник Berea, изобразява бухал, сгушен сред бодили, с размери 1725 мм на 1120 мм. За съжаление релефът е издялан с вертикална, а не с хоризонтална плоскост на камъка, което е довело до значително влошаване на състоянието на скулптурата. Подмяната на тази скулптура беше възприета като възможност за изследване. Скулпторът Фил Уайт си сътрудничи с Дирекцията за опазване на културното наследство (HCD) и Carleton Immersive Media Studio (CIMS) към Университета Карлтън в Отава, за да предложи нов работен процес за създаването на заместващата релефна скулптура. Процесът, предприет чрез тези съвместни усилия, беше публикуван в документ, обясняващ предложения работен процес.

Снимка: Carleton Immersive Media Studio

В началото екипът направи тестови изпитания с различни архитектурни елементи, за да разбере различните техники за цифрово улавяне, като фотограметрия и лазерно сканиране. В случая на цифрово изработване на 3D архитектурни наследствени активи идеалните 3D модели трябва да имат най-малко количество шум и възможно най-високо ниво на водонепропускливост (3D модел без дупки). Изследователите предполагат, че, от една страна, шумът може да създаде подвеждащи текстури и геометрия, които не отразяват оригиналния актив. От друга страна, дупките в 3D мрежата, причинени от оклузия (липса на водоустойчивост) или пресичащи се лица, изискват ръчно затваряне в 3D софтуера, което може да доведе до неточни резултати.

Първоначалният 3D модел на барелефа е направен преди години с помощта на фотограметрия. След това този цифров файл е използван за изработване на копие на скулптурата от полиуретанова пяна с висока плътност като основа. След това копието от пяна е предоставено на скулптора, за да изработи глинено покритие на местата, които са ерозирали или паднали, като по този начин се гарантира художествена и историческа вярност. Макетът с поправките е дигитализиран отново, този път с помощта на ръчен лазерен скенер. С новата полигонова мрежа е създаден нов набор от данни, който беше предоставен на 6-осна роботизирана ръка, която обработи модела в 2200-килограмов блок от пясъчник в рамките на 2 мм от предложената повърхност. По-късно този блок бе предаден на скулптора, който ръчно добави последните щрихи към скулптурата, като текстура на повърхността, следи от длето и фини изражения. По този начин те отново въвеждат човешкото докосване, което придава на творбата живот и автентичност.

Снимка: Carleton Immersive Media Studio

Няколко години по-късно скулпторът отново си сътрудничи със CIMS и HCD, но не за да реставрира, а за да създаде издълбани щитове, представящи всички канадски провинции, за новата сенатска зала. Те го направиха отчасти на ръка, отчасти с помощта на роботи, като вместо с дърво работиха с плоскости от пенополиуретан с висока плътност. Г-н Уайт първо издълба прототипи, което отне около шест месеца, които по-късно били дигитализирани от специалисти от CIMS. След това те създават фотограметричен 3D модел на резбите. Ръководейки се от този цифров план, роботизирана фрезова машина изработи дублиращи копия. След това г-н Уайт и двама асистенти прецизираха детайлите и текстурите на ръка.

Този цифрово подпомогнат процес не замества майстора, а по-скоро разширява неговите възможности. Той намалява времето и риска, свързани с обработката на крехки оригинали, и позволява постигането на степен на прецизност и повторяемост, която би била невъзможна само чрез ръчни методи. На практика се създава многопластов работен процес, който свързва миналото и настоящето, закрепен в занаятчийството, но разширен от изчислителната техника.

Тези канадски примери не са изолиран случай. Испания прилага този контролиран от роботи процес на резба през 1988 г. при изграждането на Саграда Фамилия в Барселона. Това превръща проекта в пионер в използването на тази технология в архитектурата. През годините сложността на катедралата е изисквала помощта на компютри не само за издълбаване на камъка, но и за изчисляване на множеството сложни геометрии. Във Франция реставрацията на катедралата Нотр Дам в Париж е може би най-разпознаваемият пример в световен мащаб. В стремежа си да спасят паметника след опустошителния пожар през 2019 г. френските архитекти създадоха информационен модел на сградата (BIM), за да ръководят строителството. Обратно в Канада, проектът за рехабилитация на Center Block (най-голямата реставрация на културното наследство в историята на страната) също се опитва да интегрира BIM във възстановяването. Този процес подобри координацията между каменоделци, архитекти, историци и инженери, като гарантира, че огромната сложност на проекта се управлява систематично.

Снимка: Carleton Immersive Media Studio

Тези примери илюстрират глобалната значимост на техниките за реставрация, подпомагани от технологиите, като например контролираното от роботи изсичане на камъни. Възможно е да се подчертае преминаването от цифрови технологии като инструмент за документиране към активен участник в процеса на създаване. Не става въпрос за заместване на занаятчийството, а по-скоро за повишаване на способността да се отговори на съвременните предизвикателства както с точност, така и с артистичност. Тъй като историческите сгради продължават да стареят и тъй като изменението на климата, градският натиск и деградацията на материалите ускоряват необходимостта от намеса, инструментите за реставрация трябва да се развиват. Сливането на сканиране, моделиране и роботизирана обработка може да не е просто технологична новост, а по-скоро да има потенциала да се превърне в крайъгълен камък на практиката в областта на културното наследство през 21-ви век. Тези методи могат да гарантират, че историческите материали не само оцеляват, но и продължават да вдъхновяват през вековете и континентите.