Vědecko-výzkumné projekty

Archivácia objektov historickej významovosti v prostredí virtuálnej reality

SP2020/87

Cieľom výskumu je preskúmanie možností využitia súčasnej najmodernejšej techniky pre účely archivácie kultúrneho dedičstva. Historické objekty reprezentujú odkaz našich predkov. Pre uchovanie ich odkazu pre nasledujúce generácie je potrebné ich náležite chrániť. Avšak aj najvyšší stupeň ich ochrany môže vyjsť nazmar nešťastnou zhodou náhod. Preto je potrebné zdokumentovať dané objekty skôr, ako zaniknú. Ako najpokrokovejšia metóda archivácie objektov sa dnes javí ich digitalizácia vo virtuálnom prostredí. Historické objekty sú zaujímavým objektom na dokumentáciu. Za účelom zachovania hodnovernosti je potrebné zaznamenať každý detail. To je však častokrát náročné pre ich zložitú geometrickú štruktúru a kombináciu materiálov s rôznym stupňom odrazivosti. Ako vzorové objekty pre pilotný projekt poslúžia vybrané pamiatky Valašského muzea v přírodě. Budovy nachádzajúce sa v komplexe skanzenu sú významnou súčasťou kultúrneho dedičstva regiónu Moravy. Zameranie objektov prebehne v 3 fázach. V prevej fáze vytvoríme digitálny model okolia objektu pomocou leteckého snímkovanie s UAV. Model poslúži pri plánovaní ďalšieho postupu merania, neskôr sa využije na prezentačné účely. Druhá fáza merania bude zameraná na zdokumentovanie vonkajšieho plášťa budov pomocou pozemného laserového skenovania a blízkej fotogrametrie. Tieto dáta poslúžia na vytvorenie kostry podrobného 3D modelu historických objektov. V tretej fáze sa zameriame na dokumentáciu interiéru a objektov nachádzajúcich sa v ňom. Zameranie vybraných objektov vo vnútri poslúži pre tvorbu rozšírenej reality. Meranie bude kombinovať niekoľko meračských metód. Neprístupné vonkajšie časti objektov budú zdokumentované leteckou fotogrametriou s využitím UAV. Pre dosiahnutie maximálnej geometrickej presnosti modelu a rýchlosť práce bude exteriér zameraný statickým skenerom Leica RTC360, pre doplnenie farebnej hodnovernosti textúr budú objekty zdokumentované blízkou fotogrametriou. Interiér bude nasnímaný pomocou laserového skeneru Leica BLK360 a mobilným ručným laserovým skenerom Leica BLK2GO. Skenovanie interiéru bude doplnené o digitalizáciu vybraných predmetov pomocou skeneru Faro Freestyle. Digitálny model bude spracovaný v prostredí programu Reality Capture, ktorý umožňuje tvorbu modelu z kombinácie fotogrametrických a laserových dát. Objektom vo virtuálnej realite vdýchne život Unreal Engine. Pomocou UE aplikujeme na digitálne objekty fyzikálne zákony pre hodnovernejší zážitok z vizualizácie. V závere projektu implementujeme vybrané objekty do rozšírenej reality. Pomocou softwaru Unity vytvoríme interaktívne prostredie, kde budú zakomponované virtuálne modely do reálneho sveta. Harmonogram práce: 1-2 mesiac: príprava na meranie, vytvorenie predbežného modelu lokality pomocou snímkovania s UAV, optimalizácia meračskej siete, plánovanie rozmiestnenia fotogrametrických bodov 3-4 mesiac: výkon meračských prác, meranie prebehne v závislosti od počasia a miery snehovej pokrývky 4-8 mesiac: spracovanie meraných dát, tvorba 3D modelov 8-9 mesiac: vytvorenie digitálnej knižnice meraných objektov 7-10 mesiac: optimalizácia dát v prostredí virtuálnej reality 10-12 mesiac: práca s virtuálnymi objektami v rozšírenej realite Zdôvodnenie financií: Stipendia dle zákona č.111/1998 sb., §91, odst.2 písm. b), c), e) (227 000 kč) Materiálové náklady (53 000kč): Baterky do ovládačov, Nabíjačka na baterky, Powerbanka, Kufrík na prenos, Nákup aplikácií, Quest Link, Externý SSD disk, Taška na notebook, Premietacie plátno, Obal na tablet 2x, HTC Attachment Kit k Wireless Adaptéru pro Vive Cosmos, M.2 NVME - USB adapter, Pamäťová karta Drobný hmotný a nehmotný majetek (290 000 kč): Oculus Quest 128GB, Výsuvný 5M statív NEDO, Pracovný notebook, Širokouhlý monitor, Laserový UHD projektor, HTC Cosmos/Valve Index, Wireless Adaptér, SAMSUNG GALAXY TAB S6 2x, DJI DJI Goggles Racing Combo Služby (90 000 kč): SW licencia Capture Reality, Publikácie v časopisoch, VR aplikácie, povolenie k leteckým prácam Cestovní náhrady (60 000 kč): cestovné náklady spojené s a aktivitami realizácie SGS Predchádzajúce realizované projekty SGS: Názov projektu: Měření zaplavených topografických ploch v oblastech dotčených hornickou činností, 2019 Riešitelia: P. Augustín, B. Bánovská, J. Kello, Š. Malina, M. Matolák, Š. Mudička Financie: 787 651 kč Články: Matolak, M.; Kapica, R.; Mudicka, S.; Bezdicek, V.; Prokesova, K. THE APPLICATION OF UNMANNED AERIAL VEHICLE FOR CALCULATING THE VOLUMES OF ROCK EXTRACTED / DETONATED DURING THE RECONSTRUCTION OF THE WATER DAM [online]. In: . 2019-06-20, s. 655-662. ISBN 978-619-7408-80-5. DOI: 10.5593/sgem2019/2.2/S10.081. Dostupné z: https://www.sgem.org/index.php/elibrary?view=publication&task=show&id=5545 Mudicka, S.; Kapica, R.; Matolak, M. APPLICATION OF HANDHELD SCANNER IN DOCUMENTATION OF HISTORICAL BUILDINGS [online]. In: . 2019-06-20, s. 39-46. ISBN 978-619-7408-80-5. DOI: 10.5593/sgem2019/2.2/S09.006. Dostupné z: https://www.sgem.org/index.php/elibrary?view=publication&task=show&id=5470

2020

2020

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

SGS

Specifický výzkum VŠB-TUO

Mudička Štefan Ing.