Наскальное искусство России
Территория M-45 - Алтай
Уркош VX
Полевые работы на местонахождении «Уркош XV» выполнялись в июле 2020 г. совместными усилиями «Лаборатории RSSDA» и АлтГУ под общим руководством А. А. Тишкина.
Картографирование местонахождения выполнено методом плановой и перспективной аэросъемки с БПЛА с формированием ортофотоплана, трехмерных полигональных моделей и трехмерной карты расположения поверхностей с наскальными изображениями в формате облака точек. Плановые и высотные координаты поверхностей определены косвенными измерениями по облаку точек с геодезической точностью.
Документировано 2 поверхности с петроглифами.
Документирование местонахождения полностью завершено.
Топография
Трехмерная модель в формате облака точек
Трехмерная карта расположения поверхностей
Петроглифы на породах гранитоидного состава, выполненные методом прошлифовки – сложнейший объект для документирования. Объективно воспроизвести их традиционными аналоговыми методами крайне сложно, если вообще возможно…
Поверхности с изображениями
Аналоговое документирование 2009-2011 гг.
Первые попытки документирования петроглифов Уркош XV были предприняты А. А. Тишкиным, А. Н. Мухаревой, Е. А. Миклашевич и Л.Л. Бове в 2009-2011 гг. Первоначально были применены копирование на микалентную бумаги и прорисовка маркером по целлофану, позже использовалась цифровая фотосъемка, в том числе ночная фотосъемка в косом свете.
«…Методика копирования петроглифов Уркош-XV на микалентную бумагу, а также переведение их маркерами на прозрачные материалы желаемого результата не принесли. На неровную поверхность камня микалентная бумага едва прибивалась, а поверхностные прошлифованные линии не проявлялись при натирании. Во втором случае даже видимые рисунки совершенно терялись под бликующим целлофаном, в результате чего удалось проследить лишь особенности скальной поверхности, современную выбивку, а также отдельные линии крупных фигур, большую же часть изображений перевести не удалось…»
Прорисовка по фотографиям также не могла дать хороших результатов, так как этому препятствовала сложная геометрия поверхности, малая глубина прошлифовки, покрытие поверхности биогенной патиной, характер освещения и исключительное неудобство поверхности для фотосъемки.
Цифровое документирование 2020 г.
Вторая попытка документирования была осуществлена 25 июля 2020 г., одновременно с документированием контекста. Выбранная методика первого этапа документирования предполагала:
- Фотосъемка полнокадровой камерой с матрицей высокого разрешения и макрообъективом с фокусным расстоянием 50 мм (сделано 856 фотоснимков).
- Формирование исходной мастер-модели в фотограмметрическом программном обеспечении.
- Формирование общей упрощенной трехмерной полигональной модели состоящей не более чем из 80 млн. полигонов, пригодной для первичного анализа.
- Формирование трехмерных моделей отдельных поверхностей, также состоящих не более чем из 80 млн. полигонов каждая.
- Формирование ортофото высокого разрешения.
Мастер-модель: 1,5 млрд. полигонов или 9398 полигонов на кв. см.
Ортофото: размер пикселя 0,15 мм
Общая трехмерная полигональная модель и ортофото:
Общая трехмерная полигональная модель:
75 млн. полигонов, размер полигона 0,45 мм или 442 полигонов на кв. см.
Трехмерные полигональные модели отдельных поверхностей:
Модель XZ0419-1: 79,1 млн. полигонов, размеры 2,76×1,99 м, площадь 4,65 кв. м, детальность (размер полигона) 0,23 мм (1699 полигонов на кв. см)
Модель XZ0419-2: 81,0 млн. полигонов, размеры 3,55×2,37 м, площадь 6,54 кв. м, детальность (размер полигона) 0,30 мм (1238 полигонов на кв. см).
Исследование
Базовый анализ трехмерной полигональной модели:
Применение стандартных методов исследования поверхности полигональной модели посредством эмуляции изменения направления света не дало положительного результата. Причина: небольшая глубина прошлифовки в сочетании со сложной криволинейностью поверхности не позволяет направить свет таким образом, чтобы подсветить все изображение оленя.
Применение преобразований цвета поверхности
Применение преобразований цвета поверхности модели (изменение контрастности, применение алгоритма динамического растяжения) дало положительный результат на части изображения, но не проявило мелкую прошлифовку. Причина: достаточно равномерная патинизация поверхности преимущественно за счет пленок биогенного происхождения.
Анализ матрицы высот
Матрица высот:
сформирована непосредственно из мастер-модели, дискретность (расстояние между узлами) 0,05 мм.
Применение стандартных методов исследования матрицы высот посредством присвоения псевдоцвета узлам матрицы в зависимости от геометрии поверхности (относительной высоты, направления наклона, угла наклона), не дало положительного результата. Причина: сложная криволинейность поверхности не позволяет получить контрастное изображение. Некоторый успех был достигнут лишь при рендеризации по углу наклона.
Расчет карты кривизны поверхности алгоритмом мультимасштабного интегрального инварианта
Рендер оригинальной мастер-модели.
Результат расчета с радиусом сферы 2 мм.
Результат расчета с радиусом сферы 10 мм.
Трехмерная полигональная модель преобразованная методом мультимасштабного интегрального инварианта: расчет выполнянся с для радиусов 1, 2, 5, 10 мм, применялись различные цветовые схемы визуализации кривизны.
Применение преобразования трехмерной полигональной модели методом мультимасштабного интегрального инварианта вполне себя оправдало и позволило, после ряда дополнительных преобразований цвета, получить контрастное изображение, достаточное для прорисовки петроглифов.
Опыт документирования петроглифов святилища Уркош XV показал возможность восстановления плохо сохранившихся наскальных изображений, выполненных в технике прошлифовки на породах гранитоидного состава. Применение метода преобразования трехмерной полигональной модели алгоритмом мультимасштабного интегрального инварианта оказалось достаточно эффективным при условии использования данных высокой детальности, полученных непосредственно из мастер-модели.
Картографирование территории, документирование поверхностей с наскальными рисунками, обработку и систематизацию материалов выполнили: А. В. Зайцев, А. А. Зиганшина, О. А. Кащей, Ю. М. Свойский, Е. В. Романенко.