Цифровая архивация произведений искусства: 6 невероятных возможностей

Как отсканировать мозг?

Существующего представления о мозге пока недостаточно, чтобы определить, что на самом деле необходимо для копирования сознания, но представим, что знание достигло требуемого уровня, как же тогда отсканировать мозг?

В настоящее время при помощи передовых неинвазивных методов, таких как МРТ, можно получать четкие сканированные изображения живого человеческого мозга с разрешением примерно в полмиллиметра.

Для обнаружения синапсов потребуется сканирование с разрешением около микрона — тысячной доли миллиметра. Для определения вида синапса и в точности насколько каждый из них активен, потребуется еще более высокое разрешение.

МРТ использует сильные магнитные поля. Для сканирования с разрешением, необходимым для распознавания деталей отдельных синапсов, потребуется настолько сильное поле, что ткани мозга просто сварятся. Поэтому чтобы совершить прорыв в качестве разрешения снимков, нужна принципиально новая технология сканирования.

Намного проще отсканировать мертвый мозг при помощи электронного микроскопа, но и эта технология никуда не годится, поскольку потребовалось бы сначала умертвить объект исследования.

Как проходил аукцион

Мы с ребятами скинулись на gas — комиссию за совершение транзакций в криптовалюте Etherum. Тогда это было около 90 долларов, плюс еще столько же пришлось потратить, чтобы выставить проект на аукцион. Нашей площадкой стала Foundation. Вход там закрытый, по приглашениям, зато работы, которые выставляются, выглядят как высказывание: художники продают свое видение, концепцию и имя. Мне показалось, что наши голуби этого достойны, хотя размещение на Foundation стоит дороже, чем на площадках масс-маркета.

Стартовую цену работы мы назначили самостоятельно — 0,2 ETH (криптовалюта Etherum. — Прим. ред.). Когда аукцион начался, было страшновато, казалось, никто ничего не купит. В утро перед завершением торгов я даже поставила свечку в церкви. Но стоимость лота в итоге выросла до 0,5 ETH — 1100 долларов на тот момент. Голуби достались жителю Японии, который предложил эту цену. А мы получили от продажи в шесть раз больше денег, чем вложили.

Сохранение шедевров в 3D

Работа по 3D-оцифровке статуи «Милосердие» работы Мишеля Ангье (XVII век)

Хотя реставрация выполняется, прежде всего,путем очистки произведений искусства, было настоятельно предложено найти способ, который позволил бы сохранить 61 статую поместья, не повредив их и сохранив для потомков. Отдел моделирования компании Gexpertise, который специализируется по техническому изучению зданий и созданию 3D-моделей, помог выполнить работы по сохранению поместья благодаря 3D-сканированию: с помощью ручного 3D-сканера был создан цифровой архив исторического наследия.

«Помимо очистки 61 статуи по программе реставрации, CAHM также рекомендовала создать архивы произведений искусства для проведения тендеров», – говорит Бенуа Дерио, менеджер проекта в Gexpertise. Действительно, постепенная или случайная утрата хрупких частей этих скульптур – важная причина, чтобы сохранить, насколько это возможно, память об их первоначальной форме и иметь возможность воспроизвести копию в будущем. Эту задачу решает современная и недорогая технология – оцифровка в 3D. Она заменяет гипсовое формование, что устраняет необходимость в физическом хранении и дает возможность получать вторичные экземпляры для воспроизведения изображения.

С чего все началось

Я дизайнер и художник. Изучала дизайн в Высшей школе экономики, работала в студиях CLAN и Sila Sveta, где доросла до арт-директора, сейчас на фрилансе. В профессии я уже одиннадцать лет, часто занимаюсь компьютерной графикой и мультимедиа.

Об NFT я узнала от коллег в начале года и сразу заинтересовалась им. К тому же у нас был проект, который идеально подходил под этот новый движ — #PIGEONVRCHALLENGE. Весной 2020-го, когда мы с друзьями сидели на карантине и нам не хватало общения, я предложила по очереди изображать одного и того же персонажа в разных ситуациях. Это был голубь в VR-шлеме.

Я давно увлекаюсь эстетикой метамодернизма и придумала голубя как символ метамодерна. С одной стороны, эти птицы — часть нашей повседневности, мы видим их постоянно. С другой — VR-голубь такой смешной, технологичный, современный. Он как будто существует одновременно в двух разных мирах, и контраст между этими мирами позволил моей идее раскрыться.

В челлендже участвовали CG-художники Edza, Илья Балакин, Роман и Алена Кузьминых, Александра Дрозд, Лизавета Романова, Зоя Харакоз, Сергей Акуленок, Сергей Дворяшин и Дима Мельников. Я предложила ребятам рисовать по голубю еженедельно. В итоге за десять недель самоизоляции у нас получилось десять работ, плюс я сама нарисовала самого первого голубя, когда придумывала персонажа. Затем я составила из артов книжку, напечатала ее и подарила участникам проекта. На этом все могло бы и закончиться — но в марте 2021-го мы решили разместить работу на одной из NFT-площадок.

Как происходит передача отсканированных данных на компьютер и их сшивка?

В процессе сканирования можно автоматически передавать полученные данные на ПК с последующей сшивкой в режиме реального времени

3D-сканер имеет встроенный модуль Wi-Fi, через который он подключается к компьютеру. По завершении первой стоянки сканер передает данные о ней. На скриншоте интерфейса ПО (см. рисунок выше) видны места стоянки сканера и вид сверху, на котором показано облако точек.

ПО FARO SCENE предлагает несколько вариантов сшивки, то есть объединения сканов в единое облако точек:

• по общей геометрии (программа вычисляет наиболее подходящее совмещение каждой точки);
• по меткам, которые располагаются на объекте в поле зрения сканера.

Сшивка возможна в нескольких режимах:

• автоматическая/полуавтоматическая;
• ручная с помощью определения геометрических объектов;
• автоматическое определение меток;
• ручное определение меток.

В результате мы получаем 2D-план и сшитое облако точек. Фактически для работы достаточно одного специалиста: он оставляет ноутбук на столе в помещении и уходит сканировать. Когда сканирование выполнено, готовое облако точек можно просмотреть в ПО. Также доступна дополнительная программа SCENE WebShare Cloud, благодаря которой вы можете поделиться своими проектами с коллегами.

Что дальше?

AR-технологии стабильно развиваются последние несколько лет. К концу 2020 года количество активных AR-пользователей достигло 598 млн. Ожидается, что к концу этого года аудитория увеличится до 802 млн. В одном только Snapchat воспроизводится 500 млн минут AR-контента каждый день.

При этом количество пользователей WebAR достигло 93 млн, а потенциальный охват технологии превысил три миллиарда устройств. Всё это делает дополненную реальность значимым и важным инструментом для любых сфер — от современного искусства до бизнеса.

Читайте ещё о виртуальной реальности и цифровых технологиях:

• Основатель студии Sila Sveta рассказывает о расширенной реальности (XR)
• Как в «Перекрёстке» ввели систему VR-обучения сотрудников

Восстановление предметов интерьера с помощью 3D сканеров

Использование 3D сканирования приблизило к совершенству выполнение любых реставрационных работ, независимо от уровня сложности. А, главное, теперь стало возможным воссоздание утраченных деталей объектов — скульптурных фрагментов, архитектурных элементов и старинного мебельного декора.

Кроме того, переносные сканеры позволяют не только сохранять в цифровом виде точные модели любых предметов искусства, но и создавать их копии. То есть, теперь создание абсолютной копии любого мирового шедевра актуально и применительно к дизайну интерьера — в производстве мебели, элементов декора и архитектуры.

Трехмерное моделирование в сочетании с другими современными технологическими возможностями способно творить настоящие чудеса. Само по себе 3D сканирование — это только первый, хоть и самый важный шаг на пути к изготовлению твердой копии. Потому что, чтобы получить копию предмета искусства, используются программируемые фрезерные станки.

Если сравнивать традиционные методы создания копий с 3D сканированием, нельзя не отметить особые преимущества революционной технологии 3D моделирования:

1. Абсолютная точность результатов.
2. Бесконтактность сканирования.
3. Минимум затраченного времени.
4. Создание копий любого масштаба.
5. Создание копий любой формы и рельефа.
6. Возможность виртуальной реставрации.
7. Возможность создания 3D архивов, каталогов и даже виртуальных музеев.
8. Возможность замены оригинальных архитектурных и скульптурных композиций на 3D-копии, для защиты от вредного внешнего воздействия.

3D сканеры — уместны повсеместно

Полученные трехмерные модели при необходимости можно корректировать, используя специальные компьютерные программы. Поэтому, 3D сканирование актуально для большинства направлений современной промышленности:

1. В сфере инженерного анализа — это возможность быстрого выпуска на рынок новых товаров, созданных по максимально точным копиям, при минимуме брака и затрат.
2. В сфере цифрового анализа — это перспектива большего соответствия необходимых технических параметров различных деталей.
3. В сфере цифровой архивации —  это великолепный шанс преобразования устаревших деталей в цифровую форму, что очень удобно для дальнейших разработок и создания проектов.
4. В медицине — это идеальный способ получения репродукции детального изображения костной системы и внутренних органов человека. А также, для изготовления ортопедических лечебных приспособлений.

1. В игровой индустрии и на телевидении, трехмерное сканирование уже сейчас является одним из основных инструментов визуализации.
2. Сфера дизайна и архитектуры — в числе самых нуждающихся. 3D сканирование — это на сегодняшний день единственная возможность сохранить историческое наследие для потомков, так как бесконтактность процесса обеспечивает абсолютную целостность оригинала во время сканирования.

Сканирование живописи, графики, икон

Оцифровка произведений искусства всегда проводится на территории учреждения культуры с проведением предварительной экспертизы и соблюдением режима работы учреждений.

Картины оцифровываются на профессиональных планетарных сканерах с особыми режимами освещения для передачи текстуры и объема полотен. Если по согласованию с главным хранителем нельзя извлекать картины или гравюры из рам, применяются комплексы высококачественного сканирования (КВС) ЭЛАР ПауэрСкан, позволяющие сканировать полотна в стекле и рамах. Настройки сканера меняются в зависимости от бликующей или матовой поверхности объекта: функции оборудования позволяют получать электронные копии без бликов и засветов.

КВС оснащены ультразвуковым датчиком уровня оригинала, исключающим возможность перефокусировки на объект другой толщины. Вероятность негативного воздействия на оригиналы при сканировании полностью исключена.

При переводе в электронный вид картин и гравюр соблюдаются нормы стандарта Metamorfoze 1.0″*, устанавливающего требования к параметрам оборудования для оцифровки объектов исторического и культурного наследия.

В зависимости от задач музея объекты сканируются с разрешением до 1 800 dpi для формата А4 и 400 dpi для формата 2А0. Сканеры калибруются по цветовой палитре, причем специалисты изменяют настройки сканера под каждую картину. Палитра сохраняется рядом с полученным графическим образом, и на ее основе затем выстраивается ICC-профиль, обеспечивающий точную цветопередачу для репринтных изданий.

Графика сканируется с приложением к каждому предмету наборного нумератора, цветовой и геометрической шкалы, которые предварительно согласовываются с сотрудниками музея.

В проектах по оцифровке экспонатов с золочением, чеканкой, гравировкой применяется более сложная технология: объект сканируется полностью, а также в режиме макросъемки деталей. Аутентичное оригиналу изображение получается путем сведения полученных электронных копий.

Полученные в результате сканирования и обработки электронные образы могут быть сжаты для загрузки в автоматизированную музейную систему. У музея также остаются страховые копии высокого разрешения, которые можно использовать в работе по представлению коллекций, в реставрационных и иных целях.

Почему художники полюбили NFT

Благодаря NFT дизайнерам и художникам больше не нужно ориентироваться на требования клиента. Это очень комфортный формат, глоток свежего воздуха.

При этом все равно важно думать о будущем и не клепать однодневки, выстраивать свой личный бренд в новой реальности. Я думаю, NFT останется с нами навсегда в том или ином виде: могут измениться технические детали, но возможность продавать виртуальный арт сохранится

Поэтому художникам нужно учитывать, что их цифровые личности тоже стоят денег. Как и коллекционеры в «реальном» мире искусства, покупатели токенов ставят на работы, которые в будущем могут «взлететь», чтобы перепродать их дороже.

Как сшиваются части модели при использовании стационарного 3D-сканера?

При одной установке на поворотном столе стационарного сканера участки захваченной в разных ракурсах геометрии сшиваются автоматически, поскольку деталь не сдвигается относительно стола при его повороте и захвате ракурсов-участков геометрии детали. А после переустановки модели производится сшивание уже промежуточных сканов по характерным особенностям геометрии, которые могут быть выделены на двух полученных сканах с разных установок.

После того, как были выделены характерные точки сканов с двух установок, программа по очень большой выборке два этих участка геометрии сшивает с высокой точностью, при этом показывая ошибку совмещения, которая при этом неизбежно возникнет. Но для этого нужно указать некие характерные особенности геометрии, присутствующие на обоих сшиваемых в пару сканах: царапину, которую захватил сканер, или заусенец, или несимметрично расположенные отверстия. Если деталь идеально осесимметричная, скажем, вал, но его нужно сканировать с двух установок – такое бывает, – то вам, может быть, нужно просто наклеить позиционную метку или закрепить кусок пластилина на модели, и потом использовать его как ориентир. А отверстие, которое вы получите после вырезания со скана этого куска пластилина или метки, можно даже не закрывать, поскольку при обратном проектировании все равно останется большая выборка данных с 3D-сканера, описывающих эту цилиндрическую поверхность.

Если вам нужно сразу печатать модель, сделав ее герметичной, программа Geomagic Design X и даже ПО ezScan, идущее в комплекте с 3D-сканерами Solutionix, позволяет закрывать отверстие. Если это делается программно в полигональной модели без построения параметрической, отверстие может быть очень точно закрыто по образующей, например, цилиндра, и этот кусок пластилина не будет представлять проблем. Такой прием используется для сканирования, сшивания деталей без особенностей геометрии. При наличии особенностей геометрии программа будет по очень большой выборке сшивать два скана, подгоняя их взаимное расположение, поскольку вы должны сканировать так, что площадь перекрытия двух сканов с двух установок будет очень большая, что обеспечивает большую выборку данных для совмещения.

Описанные здесь принципы сшивания сканов, приемы сканирования симметричных объектов, например, вырезание со скана ориентира в виде куска пластилина или позиционной метки, актуально и для процесса сканирования ручными 3D-сканерами, кроме тех, что связаны с автоматическим поворотным столом.

3D канирование — процесс, которому подвластно все

С чисто физической точки зрения, 3d сканирование представляет собой процесс, в ходе которого поверхность объекта подвергается анализу, затем считывается специальным устройством и преобразовывается в цифровую форму.

При этом формат 3D позволяет получить и сохранить трехмерную модель сканируемого объекта. Иначе говоря, объемная геометрическая форма любого физического предмета с абсолютной точностью отображается в его скан-копии.

С точки зрения инженеров-технологов, 3D сканеры — это устройство для получения пространственных моделей высокого качества.

С точки зрения потребителя, 3D сканеры — это лучшая из существующих возможностей создать любое количество копий любых объектов, особенно объемных и рельефных, что до сих пор, при использовании традиционных средств, казалось невозможным.

Достаточно минимальной обработки результатов 3d сканирования, и цифровые модели реальных объектов можно не только увидеть на компьютерном мониторе, но и получить их вполне осязаемую копию с помощью 3D принтера.

Результат 3d сканирования детали

Рекомендации по сканированию: сложные для сканирования цвета и материалы

Вследствие особенностей технологии сканирования точность лазерного сканирования может снизиться при сканировании некоторых цветов и материалов.

Однако можно все равно достигнуть удовлетворительных результатов сканирования, применив приведенные далее приемы сканирования или использовав предварительно обработав поверхность сканируемого объекта, если это возможно.

Отражающие и прозрачные поверхности

При сканировании объектов с отражающей поверхностью, например металла или зеркала, лазерный луч будет отражаться от поверхности. В результате будет создана неточная 3D-модель, так как сканер не получит данных или получит искаженные данные.

Прозрачные материалы, например стекло, также создают проблему при 3D-сканировании, так как лазерный луч не отражается от них и сканер не получает данных. Чтобы предотвратить отражение и преломление лазерного луча, можно перед сканированием напылить на такие поверхности резиновое покрытие светлого цвета.

Объект с металлическими поверхностями

После напыления на металлическую поверхность цветного покрытия

Результат сканирования после напыления цветного покрытия

Поверхность черного цвета

Очень темные поверхности почти полностью поглощают свет и дают очень слабое пятно лазера. При сканировании поверхности очень темного цвета, например черного, рекомендуется приблизить сканер к объекту и попытаться сканировать поверхность с различных углов.

Минимальное расстояние для режимов сканирования головы и предметов составляет 25 и 10 см соответственно. При сканировании человека с темными волосами или в темной одежде либо сканировании объекта темного цвета, удерживайте сканер ближе к цели, чтобы он мог отслеживать пятно лазера.

При сканировании в большинстве случаев можно держать сканер параллельно поверхности объекта и перемещать его, следуя за формой объекта. Но если цвета или материалы поверхности затрудняют отслеживание пятна лазера, попытайтесь наклонить сканер, чтобы снять пятно лазера на поверхности под различными ракурсами. Возможно, это поможет отсканировать области, не поддающиеся сканированию с некоторых ракурсов.

Демонстрационный видеоролик: Режим сканирования головы

https://youtube.com/watch?v=sDMdpQhN5Fo

В случае возникновения затруднений при 3D-сканировании черных волос, попытайтесь отсканировать области с более четкими деталями, например лицо или уши. А затем постепенно перемещайте сканер к неотсканированным участкам, в реальном времени ориентируясь по серой тени на экране, а также попытайтесь сканировать черные волосы с меньшего расстояния и с разных ракурсов.

3D сканирование: новая эпоха в дизайне интерьера

Использование 3D сканирования с последующим созданием копий декоративных элементов для применения в интерьере открыло дизайнерам совершенно новые возможности и горизонты.

Отсутствие ограничений, простота и доступность 3D сканирования позволяют создать абсолютно эксклюзивный интерьер за минимально короткий промежуток времени. При этом, отсканированный объект можно воплощать в любых вариантах: изменить цвет или материал,  поменять местами детали или наоборот, совместить элементы объектов разного происхождения.

Аналогичным образом, возможности 3D сканирования используются в проектировании зданий и помещений. При желании, можно легко воссоздать любую архитектурную конструкцию — хоть виллу, хоть дворец. Или же обеспечить общий архитектурный стиль всем помещениям в здании, применив копии декоративных элементов, созданных путем 3D сканирования.

Трехмерные чертежи, используемые в производстве, позволяют максимально сократить не только временные, но и материальные затраты, так как избавляют от необходимости использовать ручной труд, как это было раньше. Теперь всю необходимую работу выполняют фрезерные станки с программным управлением.

Лепнина и резьба по дереву, уникальная старинная мебель и ювелирные украшения, знаменитые скульптуры и статуи, колонны и бетонные декорации, раритетные вазы и музейная посуда — точные копии всех этих предметов искусства, становятся доступными нам и в повседневной жизни, благодаря использованию 3D сканирования.

Бесконтактная технология и простой процесс 3D-сканирования

Под руководством команды куратора и реставратора предметов искусства Сержа Жиордани, которая занимается восстановлением произведений из камня и мрамора, руководитель проекта Бенуа Дерио и исследователь Флориан Люйе, находились в поместье с марта по май 2016 года для выполнения исключительной миссии – 3D-оцифровки 30 статуй по плану первого этапа проекта. Затем, благодаря новому благотворительному взносу, второй этап и перевод оставшейся 31 статуи в цифровой формат были произведены с июля 2016 года по январь 2017 года.

«Портативный 3D-сканер Go!SCAN 3D использует бесконтактную технологию, которая позволяет выполнять работу комплексно и создавать полигональную сетку в ПО в реальном времени. Благодаря сканеру мы полностью оцифровали все статуи, а затем обработали исходные данные, полученные с помощью сканера», – говорит Флориан.

Постобработка сгенерированного файла выполняется специализированным программным обеспечением, чтобы изменить полученное исходное моделирование. «Для 3D-печати сетка статуи должна быть «чистой» и «герметичной», – поясняет эксперт. В офисе была выполнена очистка сетки, заполнение отверстий, уменьшение шума (сглаживание) и текстурирование до окончательного экспорта файлов. «Один день сбора данных в поле требует в среднем одного дня обработки, при этом размер объекта или уровень его детализации могут изменить эти сроки, – говорит Бенуа, в чьи функции также входило консультирование спонсоров по вопросам 3D-печати. – Мы не просто создаем архивы в цифровом виде, мы курируем весь процесс и помогаем нашим клиентам использовать все возможности 3D-принтера, например, печать в разных масштабах, или реверс-инжиниринг любой части статуи».

Какие задачи строительной отрасли можно оптимизировать с помощью 3D-сканеров и программного обеспечения?

1. Авторский и технический надзор в процессе и по завершении строительства, включая сравнение облаков точек с BIM-моделями и с другой проектной документацией.

2. Восстановление и актуализация документации, когда нет чертежей и других данных по существующему объекту. 3D-сканеры совместно с программами As-Built или плагинами As-Built для AutoCAD/Revit применяются для создания BIM-моделей или чертежей на основе отсканированных данных.

   

   

   

   

   

   

   

   

3. Контроль коллизий: подразумевает проектирование новых элементов в существующих объектах, что особенно актуально в промышленном строительстве, когда производится реконструкция сложных металлоконструкций, среди которых необходимо построить новый трубопровод, добавить новую установку и т.п. Программа позволяет среди облака точек строить новые модели и выявлять коллизии – пересечения облака точек и реального объекта.

Один из этапов работы в FARO As-Built
Указывая необходимые точки на панораме, мы можем делать нужные нам сечения в облаке. Программа дает возможность удобно перемещаться внутри панорамы. Перемещаясь в необходимое помещение, производим отрисовку его плана с помощью соответствующего инструмента плагина As-Built

Аддитивность

Есть такое словосочетание – «аддитивные технологии» – это послойное наращивание для создания какого-либо объекта. Так мы в конце концов получаем аддитивное искусство. Проще говоря, это применение технологии 3D-печати в творчестве. Если раньше у художников и скульпторов были только глина и камень – и попробуй преврати эти природные материалы в произведение искусства, то сейчас можно запустить принтер, который выдаст трехмерное изображение. Но, конечно, не все так просто. Не стоит думать, что технологии обесценивают труд авторов. Значительное преимущество 3D-печати перед, например, бетоном или гипсом – вариативность и легкость материалов. Благодаря этому можно экспериментировать с конструкциями и формами. 

Примеры

Ник Эрвинк с помощью трехмерного принтера создает футуристические скульптуры. Роб и Ник Картеры пошли дальше. Вместе с 3D-компанией MPC они сначала напечатали 3D-модель полотна «Подсолнухи» Винсента Ван Гога, а затем отлили ее в бронзе. Дизайнер Джи Ли оставил небольших кроликов, созданных с помощью 3D-печати, в разных уголках мира – этот проект он назвал Mysterabbit. Более того, если у вас есть 3D-принтер, можно скачать файл, любезно оставленный автором, и напечатать кролика самостоятельно. В центре «МАРС» в Москве прошла экспозиция «Виртуальные зеркала Константина Худякова» – свои объемные работы художник отразил в зеркальных композициях, а после еще оживил на экранах (вот опять синтез!).

View on Instagram

Для чего нужны NFT-токены

Невзаимозаменяемый токен называется таким потому, что состоит из уникальных токенов (блокчейнов), которые нельзя подделать, разделить или заменить. Эта технология позволяет закрепить свои права на какой-либо уникальный объект, например, произведение искусства. Фактически NFT-токены — это записи, которые показывают, кому принадлежат токены, к которым привязан цифровой объект. Это похоже на запись в государственных системах о том, что человеку принадлежит квартира или машина.

Как оптимизировать затраты на команду и систему управления тестированием
Бизнес

Выпустить в таком формате можно любой цифровой объект от твита до картины или кино. Так, в марте 2021 г. РБК писал о продаже сожженной работы художника Бэнкси (Banksy) «Morons (White)», которая была конвертирована в NFT-токен. Не осталась в стороне и рок-группа Kings of Leon, которая собирается выпустить новый альбом в формате NFT.

С одной стороны, NFT можно рассматривать как инвестиции, которые позволят продать уникальный объект дороже его первоначальной стоимости. С другой — невзаимозаменяемые токены могут стать новым видом коллекционирования.

Однако агентство ТАСС пишет о том, что технология не является уникальной, и NFT могут украсть. Среди минусов таких токенов, в том числе, отсутствие гарантии на их стоимость. Фактически ценность невзаимозаменяемых токенов зависит от спроса на них.