Реконструкция плато Гиза – абсолютная реальность виртуальных технологий!

3D-технологии всё более проникают в историческую науку. Это не случайно – они дают ответы на вопросы, которые не могли дать археологи на протяжении десятилетий и даже сотен лет.

Французская компания Dassault Systemes (Дассо Системс) совместно с археологами приступила к двум проектам по изучению плато Гиза в Египте с использованием 3d-технологий виртуального проектирования и моделирования.

Один из проектов, осуществляемый совместно с Лидским университетом (Великобритания) – исследование северного канала («хода») в пирамиде Хуфу (Хеопса), идущего от камеры царицы.

Назначение двух пар узких каналов шириной 20-25 см в пирамиде Хеопса, идущих от камеры фараона и камеры царицы в северном и южном направлениях, до сих пор неясно, хотя первые были открыты ещё в XVII веке, а вторые обнаружили в 1872 году. Интригует и геометрия «ходов», проложенных из камеры царицы: если в южном направлении канал прямой, то в северном – изогнутый. Причём выходы этих двух последних каналов наружу не обнаружены, и, значит, они не могли быть «вентиляционными шахтами», как ранее предполагали.

В 1993 году исследования, проведённые под руководством немецкого инженера Рудольфа Гантенбринка (Rudolf Gantenbrink) с помощью роботов Упуат (Upuaut) и Упуат-2, обнаружили, что концы как северного, так и южного каналов, выходящих из камеры царицы, закрыты каменными плитами-«створками». Что скрывается за каменными преградами, оставалось загадкой.

В 2002 году был сделан новый робот – Пирамид Ровер (Pyramid Rover, проект спонсирован Национальным географическим обществом США), который просверлил небольшие отверстия в каменных «задвижках». Исследование южного канала усовершенствованным роботом не принесло новых результатов. В северном же туннеле за первой плитой робот с помощью видеокамеры увидел небольшую полость и ещё одну плиту, перекрывающую проход. Что находится за ней, неизвестно до сих пор – Пирамид Ровер не смог дотянуться до неё и просверлить в ней отверстие.

Спустя несколько лет Высший совет древностей Египта принял решение продолжить исследование северного канала силами новой международной команды. Помимо археологов были приглашены лучшие специалисты по робототехнике, сенсорам и фото- и видеокамерам. Новую миссию назвали Джеди (Djedi) по имени «колдуна», помогавшего Хофу выбрать место для строительства своей пирамиды.

По замыслу робот Джеди должен пройти по всей длине северного коридора, который помимо крутого наклона в 50 градусов имеет ещё и поворот, который трудно преодолеть. Снабженный датчиками робот должен крепко цепляться за стены узкого северного коридора, подтягиваться и свободно вращаться на поворотах. Для разработки робота, адаптированного к уникальной геометрии канала, учёные Лидского университета решили использовать 3d-технологии, для чего в 2009 году привлекли к работе компанию по разработке программных продуктов для систем автоматизированного проектирования Dassault Systemes (DS).

К настоящему времени новый робот уже прошёл первые испытания на месте, которые подтвердили результаты 3d-моделирования: Джеди идеально подходит для исследования всего северного канала. Теперь инженеры и учёные-археологи надеются, что миссия, которая должна начаться уже в нынешнем году, позволит, наконец, исследовать весь канал, выходящий из камеры царицы.

Другой проект, связанный с изучением египетских пирамид – виртуальная 3d-реконструкция плато Гиза, как оно выглядело 4500 лет назад. Цель проекта – связать воедино огромный массив накопленной археологической информации по Гизе. Его основой станет электронная база данных Бостонского музея изящных искусств (США), создававшаяся на протяжении последних десяти лет. Было оцифровано огромное количество полевых записей, сделанных в ходе раскопок на плато Гиза, экспедиционных фотографий, карт, планов и зарисовок захоронений и пирамид Гизы. Создание виртуальной 3d-модели плато позволит моделировать и тестировать в интерактивной среде различные исторические гипотезы и теории. «В руках учёных появился новый инструмент для исследований и проверки гипотез и теорий – виртуальная археология», – говорит один из участников проекта «Плато Гиза». Отметим, что ранее, в 2007 году под руководством французского архитектора Жана-Пьера Удена (Jean-Pierre Houdin) был закончен проект по 3d-реконструкции пирамиды Хеопса, на основе которой с использованием виртуального моделирования и тестирования была подтверждена и уточнена теория строительства пирамиды, выдвинутая архитектором. Тестированию подвергли не только геометрию строительства, но и физику процессов, с учётом гравитации и механических свойств материалов, использованных в пирамиде. Основная идея этой теории – пирамиду строили изнутри.

Вообще, как считает руководитель департамента Dassault Systemes Мехди Таюби (Mehdi Tayoubi), огромное число научных задач может быть решено с использованием 3d-технологий значительно дешевле и быстрее, по сравнению с исследованиями с постановкой реальных экспериментов. А некоторые научные идеи и вовсе можно проверить и «обкатать» лишь в виртуальной среде. Примером может служить идея добычи пресной воды из айсбергов. Для её реализации необходимо решить задачу транспортировки айсберга, например, от Ньюфаундленда до Канарских островов так, чтобы он не успел растаять и не раскололся. Очевидно, что проводить такие эксперименты в реальности – задача фантастическая. Виртуальная же 3d-визуализация и моделирование позволяют просчитать возможность и способы подобной транспортировки.

Подписи к рисункам:
Рис. 1 Робот Джеди
Рис. 2 Моделирование внутреннего строения пирамиды
Рис. 3 От двумерного плана к 3d-реконструкции пирамиды Хуфу