Цифровая археология
Цифровая археология — это применение информационных технологий и цифровых медиа в археологии . [1] [2] Он включает в себя, среди прочего, использование цифровой фотографии , 3D-реконструкции , виртуальной реальности и географических информационных систем . [3] Вычислительная археология , которая охватывает компьютерные аналитические методы, может считаться подобластью цифровой археологии, как и виртуальная археология . [4]
Использование цифровых технологий для проведения археологических исследований позволяет собирать данные без вторжения или разрушения археологических объектов и культурного наследия, которым они обладают, что способствует сохранению археологических данных. Именно так на глубине были обнаружены многие ранние археологические памятники. [5] Применение этой технологии помогло восстановить исторические памятники и артефакты, такие как керамика , человеческие окаменелости и мумифицированные останки . [1]
Методы
[ редактировать ]Аэрофотосъемка
[ редактировать ]Аэрофотосъемка — это инструмент, используемый в области археологических исследований для обнаружения, размещения и документирования археологических памятников. Применение этой технологии возникло в результате ее предыдущего использования в качестве метода военного наблюдения во время Первой мировой войны . [6] и предлагает неразрушающие средства археологических исследований. [7]
Документирование археологических памятников с помощью методов аэрофотосъемки включает использование цифровых камер, ГИС и программного обеспечения для исправления ошибок для сбора многочисленных черно-белых фотографий объекта для археологического исследования. [6] Эти фотографии могут быть использованы археологами для уточнения деталей места и построения составных элементов. Эти результаты часто анализируются для создания географической основы, позволяющей археологам создать карту, включающую особенности ландшафта места. [6]
Места, распознанные с помощью аэрофотосъемки, затем классифицируются на теневые участки, отметки урожая и отметки почвы. [6]
Географические информационные системы
[ редактировать ]( ГИС Географическая информационная система ) используется в цифровой археологии для документирования, исследования и анализа пространственных данных археологических памятников. Использование ГИС при изучении археологии включает полевой анализ и сбор археологических и экологических данных, преимущественно с помощью аэрофотосъемки , пространственного познания , цифровых карт. [1] и спутниковая съемка . [8] Применение ГИС при анализе археологических данных позволяет археологам эффективно обрабатывать собранные данные, воссоздавать ландшафты археологических объектов посредством пространственного анализа и передавать археологические находки в государственные архивы. [1] Использование этого цифрового метода расширило возможности археологов анализировать географию и пространственные взаимоотношения древних археологических памятников. [8]
3D-моделирование
[ редактировать ]3D-моделирование — это цифровой метод, используемый в археологических исследованиях для интерпретации, анализа и визуализации данных. В этом методе используются методы спутниковой съемки и аэрофотосъемки, а также другие методы цифровой визуализации для создания трехмерных моделей географии , архитектуры и археологических находок исторических мест. [9]
Применение компьютерных технологий позволяет археологам собирать и обрабатывать большое количество последовательностей изображений, повышая фотореалистичное отображение текстур при построении этих 3D-моделей. [9]
Тахеометр Теодолит
[ редактировать ]Тахеометр Теодолит (TST) — это геодезический инструмент. [10] который использует технологию электронного измерения расстояния для анализа археологических памятников. [1] Технология TST позволяет документировать расстояние до археологического объекта и составлять карты. [10] Это осуществляется путем измерения расстояния между прибором TST и выбранным местом. [10] Использование безотражательной технологии TST в качестве метода археологических исследований использует инфракрасный луч для записи измерений археологических объектов, что позволяет археологам изучать пространственный ландшафт объектов, несмотря на возможные несоответствия высот. [1]
Технология TST считается методом прямой съемки, поскольку она использует ручное получение оператором опорных точек. [10] Методы TST позволяют загружать и анализировать данные после завершения археологических исследований, что ограничивает осведомленность археолога при проведении полевого анализа. Однако, если технология TST подключена к портативному компьютеру, записывающему археологические данные, археолог может просматривать данные по мере их сбора. [1]
Сбор данных
[ редактировать ]Использование информационно-коммуникационных технологий и цифровых методов в археологических исследованиях способствовало развитию документирования археологических данных. [1] Такое включение современных технологий в процесс проведения археологических исследований позволило коммерческим, академическим областям и сферам управления наследием стать все более унифицированными. [1] Запись археологических данных отличается методами сбора, анализа и представления на протяжении всего процесса обработки данных. [9]
Данные, собранные с помощью цифровых технологий при проведении археологических исследований, хранятся в архивах в цифровых хранилищах. Затем базы данных проверяются на целостность, чтобы обеспечить доступность данных и их анализ для дальнейших исследований. [11] Развитие информационно-коммуникационных технологий и цифровых технологий позволило собирать и хранить большие объемы данных археологических исследований. [1]
Применение в полевых работах
[ редактировать ]Виртуальная реконструкция римской настенной живописи в банях Сарно
[ редактировать ]Применение цифровых технологий посредством виртуального анализа и 3D-реконструкции фригидария в банях Сарно в Риме позволило археологам реконструировать и сохранить пришедшие в упадок настенные росписи. [12] Реконструкция включала цифровое удаление солевых отложений и потертостей в слоях краски. Использование археологами виртуального анализа и цифровых изображений позволило сохранить и реконструировать настенные украшения, чтобы выявить дополнительные археологические данные о методах их первоначального строительства. [12]
Delphi4Delphi
[ редактировать ]Цифровое предприятие по изучению практики наследия для Delphi, иначе называемое Delphi4Delphi, [13] Это исследовательский проект, проводимый археологами с целью документирования и реконструкции исторических мест в Дельфах , Греция . Целью проекта было запечатлеть и реконструировать археологические памятники и артефакты, расположенные в Дельфах, посредством 3D-изображений и реконструкции. [13] Изученными археологическими памятниками были Храм Аполлона , Святилище Афины Пронеи , Сокровищница сифианцев , театр и гимназия , а также расположенные на этом месте бронзовый возничий и мраморный сфинкс. [13] В проекте использовались цифровые методы спектральной документации, системы 3D-стереофотосъемки и обработка последовательностей 2D-изображений в 3D-структуры для документирования, анализа и реконструкции археологических памятников. [13]
Многообъектная сегментация для вспомогательной реконструкции изображений
[ редактировать ]Многообъектная сегментация для вспомогательной реконструкции изображений, или MOSAIC+, — это проект, проводимый археологами для реконструкции фрагментов, найденных в церкви Св. Трофимена в Салерно, Италия. [14] Археологи провели исследование, включающее обнаружение кракелюра на фреске «Посещение», написанной Франческо Сальвиати в 1538 году , используя разные размеры пятна и рисунка . [14] Это исследование показало, что использование этой технологии цифровой обработки изображений неоптимально из-за распределения больших дыр в восстановленном изображении. [14] Дальнейшие исследования были проведены с фрагментами фресок и их реконструкцией до и после прохождения процессов обнаружения кракелюра и росписи. [14]
Целью MOSAIC+ было развитие работы археологов посредством каталогизации, индексации, поиска и реконструкции фрагментов, найденных на археологических объектах, что позволяет точно извлекать особенности цвета и формы. [14] Благодаря применению цифровых методов при проведении этого исследования результаты указывают на возможность виртуальной реконструкции для восстановления внешнего вида археологических произведений искусства и помощи археологам в реконструкции фрагментированных артефактов. [14]
Максентиус 3D-проект
[ редактировать ]Проект Maxentius 3D, реализуемый Университетом Сапиенца , расположенным в Италии, представляет собой исследовательский проект, включающий 3D-реконструкцию цирка Максенция в Риме. Цирк Максенция, расположенный в региональном парке Аппионовой дороги , представляет собой сооружение, построенное по заказу римского императора Максенция в начале 4 века нашей эры . [15] Однако из-за своего положения на территории региональной охраняемой территории растительность, мешающая исследователям исследовать это сооружение, не может быть удалена для сохранения местной экосистемы. [15] Хотя это место в значительной степени покрыто этой растительностью, изучение археологических данных, собранных с помощью картографии, аксонометрических рисунков, археологических планов и исторических иллюстраций, [15] позволило археологам построить 3D-модель памятника, используемую для документирования, анализа и выдвижения гипотез о его реконструкции. [15]
Проект включал в себя археологический анализ двух башен Оппидума , Карцереса , трибун, Трибунала, Пульвины, Спины, Либитинских ворот, Триумфальных ворот и местности. [15] создать научно правильную 3D-модель объекта. [15] Именно благодаря этому анализу археологи смогли задокументировать расположенные на этом месте террасную крышу, двойные лестницы и встроенные амфоры, а также смогли сформировать более глубокое понимание первоначальной конструкции этого места. [15] Использование археологических данных и цифровых методов в рамках этого исследовательского проекта показало возможность с помощью 3D-изображений выдвинуть гипотезу о точной реконструкции археологических памятников. [15]
3D-реконструкция Соли, Кипр
[ редактировать ]3D-реконструкция Соли , Кипр , позволила археологам создать 3D-визуальные модели объектов культурного наследия и археологической архитектуры, которые недоступны или ограничены документацией археологов, посредством анализа открытых данных с сайтов социальных сетей. [16] Соли, первоначально спроектированный афинским государственным деятелем Солоном , представляет собой древний город, построенный в 6 веке до нашей эры и расположенный в северном регионе Кипра. [16] Исследование было сосредоточено на реконструкции расположенного на этом месте амфитеатра, римского сооружения, построенного на месте предыдущего греческого театра, построенного во II веке до нашей эры . [16]
Применение цифровых изображений, методов коррекции искажений и географической привязки для оценки особенностей 3D-ландшафта участка на основе последовательностей 2D-изображений, [16] и проверка документации с помощью существующих чертежей и карт Google Earth, [16] позволило археологам реконструировать амфитеатр. Затем археологи смогли создать 3D-модель с географической привязкой и цифровую модель поверхности с помощью процессов извлечения изображений, анализа качества, выравнивания изображений, генерации 3D-точек облаков, моделирования, фотореалистичного отображения текстур и географической привязки. [16] Исследователи дополнительно использовали программное обеспечение KMPlayer для извлечения кадров последовательности изображений в формат JPEG , затем была применена модель коррекции объектива и точки интереса на сайте сопоставлялись путем перекрытия выбранных изображений. [16] Благодаря применению методов аэровидеосъемки и цифровых изображений в рамках этого проекта археологи смогли захватить, хранить, обрабатывать, обмениваться, визуализировать и комментировать 3D-модели амфитеатра, расположенного в труднодоступном месте Соли, Кипр, с помощью эффективных с точки зрения времени и затрат мер. в поле. [16]
Ночь на форуме
[ редактировать ]«Ночь на форуме» — это образовательное повествование об окружающей среде, совместимое с PlayStation® VR и созданное на основе 3D-реконструкции форума Августа в Риме . В проекте использовалось 3D-моделирование и виртуальной реальности технология , а также моделирование на основе изображений для объединения компьютерного зрения и фотограмметрических алгоритмов для реконструкции археологического объекта по 2D-изображениям. [17] Создание VR-игры включало этапы подготовки к производству, производства и создания уровней. [17]
Подготовительный . этап включал документирование и анализ археологических данных, имеющих отношение к игровому контексту [17] Этот процесс включал геометрическое приобретение культурных артефактов с помощью датчиков на основе изображений и дальности, что позволяло исследователям получать цифровые копии объектов. [17] Данные, собранные исследователями в этой области, были обработаны с помощью программного обеспечения Agisoft Photoscan для оценки положения камеры и информации о глубине для формирования облаков точек. [17]
На этапе производства этого проекта приоритетными были археологическая интерпретация данных, реконструкция 3D-моделирования, анализ производительности и оптимизация активов. [17] Процесс включал применение трехмерной съемки и топографической съемки для обеспечения реалистичности эстетической визуализации VR-игры. [17] Трехмерные модели, полученные в результате исследований, позволили провести графическое моделирование и получить точные метрические данные. [17] Это позволило выдвинуть гипотезу о виртуальном местоположении и восстановлении задокументированных фрагментов. [17]
Этап создания уровня и авторской разработки проекта включал графическую компоновку и симуляцию окружающей среды VR-игры, а также добавление деталей, придающих реалистичность. [17] Этот процесс включал в себя оформление сцен, рендеринг в реальном времени и звуковые ландшафты . [17]
Благодаря применению 3D-моделирования и технологий виртуальной реальности для создания «Ночи на форуме» проект призван позволить игрокам испытать сложное управление Имперским Римом и получить знания на форуме Августа . [17] Использование визуализации позволило археологам улучшить понимание археологического контекста и изучить археологические памятники с помощью визуальных моделей. [17] Однако использование этой цифровой технологии на протяжении всего процесса разработки этой игры привело к затягиванию производства, увеличению затрат и необходимости привлечения экспертов как в области археологии, так и в области компьютерной графики. [17]
Оценка
[ редактировать ]Преимущества
[ редактировать ]Использование цифровых технологий в области археологии позволяет проводить анализ, документирование и реконструкцию данных, исторических мест и артефактов с помощью неинтрузивных методов, что позволяет археологам сохранять данные и культурное наследие, хранящиеся в этих археологических находках. [18]
По мере того, как информационные коммуникационные технологии, доступные в области археологии, развиваются благодаря технологическим достижениям, археологи могут получить дополнительный доступ к этим технологиям, что позволяет точно документировать и анализировать большие объемы археологических данных. [18] Доступные в настоящее время технологии позволили эффективно распространять, обрабатывать и передавать данные в государственные архивы, а использование методов полевого наблюдения позволяет археологам проводить больший объем анализа данных на месте. [1]
Использование технологии 3D-моделирования в цифровой археологии позволяет исследователям точно моделировать археологические объекты, предоставляя дополнительную информацию для формулирования археологических перспектив и способствуя коммуникации между культурным наследием археологических объектов и общественным населением. [16]
Критика
[ редактировать ]Использование цифровых технологий в археологии позволило археологам собирать больший объем данных. [1] Этот сбор данных требует более тщательного обслуживания цифровых архивов, часто без четкого понимания их значимости для археологических исследований и зависит от дальнейших технологических достижений, которые необходимо точно интерпретировать. [1]
По мере развития цифровых методов, используемых для археологических исследований, сложность этих технологических достижений создает для археологов большую погрешность при проведении, документировании и реконструкции археологических исследований. [1]
См. также
[ редактировать ]- Цифровое наследие
- Цифровая история
- Цифровые гуманитарные науки
- Цифровая археология (выставка)
- Открытые данные
- Археогейминг
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н Эванс, Томас Лоуренс; Дейли, Патрик Т. (2006). Цифровая археология: метод и теория соединения . Лондон: Рутледж. ISBN 9780415310482 – через Google Книги.
- ^ Морган, Коллин; Ева, Стюарт (01 декабря 2012 г.). «Сделай сам и цифровая археология: что делаешь, чтобы участвовать?». Мировая археология . 44 (4): 521–537. дои : 10.1080/00438243.2012.741810 . ISSN 0043-8243 . S2CID 143125582 .
- ^ Рихтер, Эшли (18 июля 2014 г.). «Так что же такое цифровая археология?» . Популярная археология . Проверено 08 июля 2017 г. Архивировано 5 октября 2014 г. в Wayback Machine.
- ^ Зубров, Эзра Б.В. (2006). «Цифровая археология: исторический контекст» . В Эвансе, Томас Лоуренс; Дейли, Патрик Т. (ред.). Цифровая археология: метод и теория соединения . Лондон: Рутледж. стр. 10–32. ISBN 9780415310482 – через Google Книги.
- ^ Ласапонара, Роза; Масини, Никола (2016), «Жизнь в золотой век цифровой археологии», Вычислительная наука и ее приложения - ICCSA 2016 , Springer International Publishing, стр. 597–610, doi : 10.1007/978-3-319-42108-7_47 , ISBN 978-3-319-42107-0
- ^ Jump up to: а б с д Лок, GR (Гэри Р.) (2003). Использование компьютеров в археологии для достижения виртуального прошлого . Рутледж. ISBN 0-415-16620-9 . OCLC 1152996169 .
- ^ Штихельбаут, Биргер (1 марта 2006 г.). «Применение аэрофотосъемки Первой мировой войны к археологии: бельгийские изображения». Античность . 80 (307): 161–172. дои : 10.1017/s0003598x00093339 . ISSN 0003-598X . S2CID 11800077 .
- ^ Jump up to: а б Харроуер, Майкл Дж.; Думитру, Иоана А. (март 2017 г.). «Цифровые карты освещают древние торговые пути». Природа . 543 (7644): 188–189. дои : 10.1038/543188a . ISSN 0028-0836 . ПМИД 28277507 . S2CID 4450827 .
- ^ Jump up to: а б с Рейндел, Маркус; Вагнер, Гюнтер А., ред. (2009). «Новые технологии в археологии». Естественные науки в археологии . дои : 10.1007/978-3-540-87438-6 . ISBN 978-3-540-87437-9 . ISSN 1613-9712 .
- ^ Jump up to: а б с д Колсон, А. (18 августа 2017 г.). «Цифровая документация кораблей, являющихся культурным наследием: европейский обзор» . ISPRS — Международные архивы фотограмметрии, дистанционного зондирования и пространственной информатики . XLII-2/W5: 129–134. Бибкод : 2017ISPAr62W5..129C . doi : 10.5194/isprs-archives-xlii-2-w5-129-2017 . ISSN 2194-9034 .
- ^ Хувила, Исто. (2018). Археология и археологическая информация в цифровом обществе . Рутледж. ISBN 978-1-315-22527-2 . OCLC 1037811969 .
- ^ Jump up to: а б Сальвадори, Моника; Бошетти, Кристина; Баронио, Паоло; Сбролли, Клелия (ноябрь 2019 г.). «Комплексные методы реконструкции художественного оформления и процесса изготовления настенных росписей фригидария в банях Сарно, Помпеи» . Журнал культурного наследия . 40 : 299–308. дои : 10.1016/j.culher.2019.04.020 . ISSN 1296-2074 .
- ^ Jump up to: а б с д Лирицис, Иоаннис; Павлидис, Джордж; Восинакис, Спирос; Куцудис, Анестис; Волонакис, Пантелис; Петрохилос, Никос; Хауленд, Мэтью Д.; Лисс, Брэди; Леви, Томас Э. (декабрь 2016 г.). «Delphi4Delphi: первые результаты инициативы цифровой археологии древних Дельф, Греция» . Античность . 90 (354): e4. дои : 10.15184/aqy.2016.187 . ISSN 0003-598X .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Риччио, Дэниел; Каджано, Соня; Де Марсико, Мария; Дистази, Риккардо; Наппи, Мишель (декабрь 2015 г.). «MOSAIC+: улучшение поиска и реконструкции фрагментов для виртуальной реставрации». Журнал визуальных языков и вычислений . 31 : 139–149. дои : 10.1016/j.jvlc.2015.10.010 . ISSN 1045-926X .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Марсикано, Люсия; Малатеста, Саверио Джулио; Лелла, Франческо; Д'Игнацио, Эмануэла; Массаччи, Элеонора; Онофри, Симона (14 декабря 2017 г.). «Проект Максентиус 3D» . Исследования цифрового наследия . 1 (2): 477–490. дои : 10.14434/sdh.v1i2.23199 . ISSN 2574-1748 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Фемистоклеус, Кириакос (август 2017 г.). «Реконструкция модели для 3D-визуализации объектов культурного наследия с использованием открытых данных из социальных сетей: пример Соли, Кипр». Журнал археологической науки: отчеты . 14 : 774–781. дои : 10.1016/j.jasrep.2016.08.045 . ISSN 2352-409X .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н Фердани, Даниэле; Фанини, Бруно; Пиччоли, Мария Клаудия; Карбони, Фабиана; Вильяроло, Паоло (январь 2020 г.). «3D-реконструкция и проверка исторического фона для иммерсивных VR-приложений и игр: пример Форума Августа в Риме». Журнал культурного наследия . 43 : 129–143. дои : 10.1016/j.culher.2019.12.004 . ISSN 1296-2074 . S2CID 213800823 .
- ^ Jump up to: а б Уайзман, Джеймс. Эль-Баз, Фарук. (2007). Дистанционное зондирование в археологии . Спрингер. ISBN 978-0-387-44455-0 . OCLC 186563717 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Дейли, Патрик; Эванс, Томас Лоуренс; Дейли, Патрик Т. (2006). Цифровая археология: метод и теория соединения . Оксон: Psychology Press. п. 3. ISBN 0415310482 .
