Реферат: Последние десятилетия внесли много нового в нашу жизнь, развитие компьютерных технологий изменило наш быт, науку и искусство. Наиболее подверженной и восприимчивой к изменениям оказываются дети

Последние десятилетия внесли много нового в нашу жизнь, развитие компьютерных технологий изменило наш быт, науку и искусство. Наиболее подверженной и восприимчивой к изменениям оказываются дети. Мы должны представить все научные достижения в художественном виде - удобном для восприятия как широкой публикой, специалистами, так и детьми. Современные дети и подростки хорошо знакомы с компьютером, его графическими возможностями, множество современных мультфильмов и художественных фильмов произведено на основе этих технологий и с применением этой компьютерной стилистики. Зачастую именно детям она более близка нежели взрослым, не связанным по роду деятельности с компьютерами. Поэтому я считаю, что использование компьютерных технологий не только оправдано, но и целесообразно. Задача совмещения науки, искусства и просвещения определила набор тех программных средств, которые находятся в арсенале работы нашего отдела. Задача определения этих средств не так тривиальна, как кажется на первый взгляд. Существует огромное множество программ узко специализированных и наоборот охватывающих широкие возможности их применения. Для того, чтобы выбрать программы, нужно четко определить задачи и область применения этих программных средств, как на настоящий момент, так и найти возможные варианты расширения области их применеия в будущем.Итак задачи:1. З-х мерная реконструкция зданий и сооружений не дошедших до нашего времени, памятников сильно изменивших свой облик в процессе их использования, перестроек и изменений. Эта задача зачастую осложняется тем, что далеко не по всем несохранившимся памятникам существуют описания, чертежи или гравюры с их изображением либо в силу художественных традиций изображения построек, однозначная расшифровка изображений невозможна. В частности, такое бывает, когда памятники изображены на иконах или существуют лишь отрывочные описания в летописях.2. Реконструкция экспонатов, обладающих большой ценностью, для использования их видеоизображений в фильмах, в силу того, что экспонаты находятся в постоянной эспозиции и их видеосъемка невозможна либо сильно затруднена.3. Реконструкция процесса производства. Большинство старинных способов производства либо сейчас не применяется, либо применяется в сильно изменненном виде. Реконструкция технологий производства, инструментов, оборудования позволяет наглядно продемонстрировать трудоемкость, сложность и искусство старинных мастеров и художников, что особенно интересно для детской аудитории. Демонстрация этого процесса интересна с чисто познавательной точки зрения, а главное позволяет увидеть весь процесс производства в совокупности, в деталях недоступных даже самому острому воображению.4. Чисто художественная и прикладная задача совмещения виртуального изображения здания либо предмета с живым видеорядом. Например панорама Ивановской площади, снятая в современном Кремле с вмонтированными утраченными постройками. Либо совмещение видеоряда какого-либо интерьера с отдельными предметами либо с целиком утраченной обстановкой. Здесь возникает частная задача совмещения движения реальной камеры снимающей, например, панораму площади с движением виртуальной камеры. Эта задача может быть решена далеко не в каждой программе.5. Так как все эти работы выполняются для использования совместно с живым видео, то программа должна позволять получать видеоизображение хорошего качества и главное обладать фотореалистичностью, для того чтобы совмещение живого видео и виртуальных объектов не бросалось в глаза.Исходя из этих задач мы определили тот программый продукт на котором и было осуществлено большинство наших реконструкций. Это не могла быть чисто архитектурная программа, которая несомненно, имеет свои преимущества и большую степень автоматизации, именно поэтому большинство архитекторов работают именно в таких программах, хотя бы потому, что древние сооружения редко имели геометрические правильные формы. К тому же такого рода программы не обладают фотореалистичностью и плохо совместимы с живым видео. К тому же узкая специализация накладывает ограничения при создании неархитектурных форм. Существует огромное множество 3-х мерных программ с упрощенным интерфейсом, достаточно простых в работе и не специализованных на какой либо области. Эти программы позвволяют работать на компьютерах с невысокой производительностью, но обладают низкой фотореалистичностью и как следствие плохо совместимы с видео. Поэтому от них тоже пришлось отказаться.Таким образом мы остановили свой выбор на программном продукте компании Alias Wavefront Maya последней на сегодняшней версии день версии. Эта программа удовлетворяет всем требованиям, кроме того у нее есть множество возможностей, которые нами пока не используются. Недостаток только один - программа сложная, сложная как в обучении работе на ней, так и в работе. Но достоинств несомненно больше, в качестве примера можно привети фильм "Гладиатор", в котором модель римского Колизея была создана именно в этой программе. В этой же программе созданы мультфильмы “Шрек”, “В поисках Немо”. Раньше в докомпьютерную эру, строили большие и дорогие декорации, которые могли использоваться только в том фильме для которого они создавались, например американский фильм "Клеопатра", после съемок декорации просто демонтировались. Теперь же модель Колизея созданная для фильма "Гладиатор" может быть использована и в съемках любого другого фильма, если появится такая потребность. Стоимость компьютерной модели намного меньше стоимости декораций и домакеток. При этом визуально достоверность компьютерной модели намного выше достоверности декораций. В нашем случае - случае реконструкции утраченных памятников, возможность повторного использования и открытости модели для доделок и уточнений особенно важна.

Во первых наука не стоит на месте, могут появится новые сведения о памятнике, найдены фрагменты постройки либо неизвестные ранее документы, тогда мы можем просто внести необходимые уточнения в модель и создать на основе модели новое видео.

Во вторых памятники зодчества живут и развиваются и редко доходят до современности в том виде в котором они были созданы. Мы можем реконструировать последовательные стадии развития постройки, создав несколько моделей для разных периодов. В истории реставрации были случаи, когда памятники приводили к изначальному виду, сейчас эта практика практически не используется, потому, что и последующие изменения обладают свей исторической и художественной ценностью.

Таким образом единственная возможность увидеть памятник в различные периоды его жизни - это компьютерная реконструкция. Реконструировать можно не только отдельные постройки, но и целый ансамбль построек. Воссоздав тем самым целый временной срез. Видимо это и станет одним из основных направлений деятельности нашего отдела. Мы начали с реконструкции Чудова монастыря, использованной нами в фильме "Царь и патриарх". В этой работе мы стремились не только продемонстрировать внешний вид постройки, но и атмосферу, то есть создать художественный эффект, необходимый по сюжету, здесь наглядно видно, что художественная сторона нашей деятельности не менее важна, чем научная. Создание подобного рода моделей, по нашему глубокому убеждению, возможно только в глубоком взаимодействии с архитекторами и реставраторами, которые работают именно здесь. Потому, что в процессе создания модели, часто возникают вопросы, которые трудно предусмотреть в начале работы и ответы на которые могут дать только специалисты. Создаваемая модель, должна огранично вплетаться в ткань фильма, создавать необходимый художественный эффект. Для этого в нашем отделе, еще на стадии разработки сценария мы предусматриваем использование 3D графики. В режиссерском сценарии подробно расписывается продолжительность кадров, условия освещения и степень детализации, а также направление движения камеры в каждом плане. Это очень важный момент, потому, что модель в разных частях может иметь разную степень детализации.

Форма подачи материала скорее художественная и просветительская, нежели научная позволит детям в ненавязчивой форме освоить сложную информацию. Эта форма хорошо знакома детской аудитории по мультфильмам и другим просветительским программам, например фильму “Прогрулка с динозаврами”, произведенному BBC.В нашем отделе были созданы модели экспонатов, в частности ордена российской империи для фильма "Ордена России", но скорее не потому, что их нельзя было снять, а просто потому что так было легче получить нужное движение камеры и условия освещения.Для фильма "Россия-Италия" мы воссоздали итальянский ткацкий станок 16 века, проблема состояла в том, что ни одного станка того периода до наших дней не дошло, а процесс производства был настолько сложным, что посвящены в него были только несколько мастеров-ткачей, трудившихся над драгоценной тканью и своими секретами он ни с кем не делились. Поэтому большинство секретов просто утеряно. Наша модель это упрощенная версия станка, но даже на ней видно, насколько сложен был процесс производства. Это направление деятельности, по видимому, тоже получит дальнейшее развитие.Что касается совмещения живого видео и видео созданного методами 3D графики то, основная трудность в их визуальной совместимости. Для обеспечения этой совместимости мы используем текстуры, снятые с реальных построек и сохранившихся фрагментов построек. То есть - различные варианты текстуры мячиковского камня (наиболее распространенного материала построек Московского Кремля) - соответствующие различным стадиям старения камня, текстуры кованного металла и кирпичной кладки. Все эти текстуры созданы на основе фотографий поэтому в процессе рендеринга мы получаем видео очень близкое к живым съемкам - внешне они не очень сильно различаются. Но для этого важно не просто знать как выглядела та или иная постройка - необходимо иметь фотографии текстуры этого здания, это чаще всего невыполнимая задача, так как здание либо уничтожено, либо сильно изменилось. Поэтомы мы ищем аналогичные здания, созданные в тот же период, снимаем текстуры с уцелевших фрагментов, ищем образцы использовавшихся тогда материалов. Здесь так же необходима опора на сценарий, так как мы воссоздаем постройку на вполне определенный момент времени - на этот момент времени у нее уже был определенный возраст, возможно какие-то изменения во внешнем виде - структура камня несколько изменилась, возможно появился мох, появились подтеки на стенах либо еще что либо. Важно создать не просто модель здания, но здание с определенным возрастом и историей. И возраст этот должен прослеживаться во всех элементах постройки, например, было бы странно, если совершенно новые стены стояли под старой крышей. На этом этапе невозможно обойтись без помощи архелогов, архитекторов и историков. Только они могут проследить этапы изменения здания - последствия пожаров, достройки и поновления. Их помощь трудно переоценить. Таким образом виртуальное видео в своей основе имеет фотографическое качество - именно поэтому оно совместимо с видео снятым камерой. Если при этом соблюсти сходные условия освещения и смоделировать архитектурную среду, то различия можно свести к минимуму.Проблема совмещения реального видео и виртуального видео, в плане совмещения движения камеры, перед нами пока не стояла, но программные средства Maya позволяют это сделать и в дальнейшем эту возможность мы обязательно используем.Таким образом мы определили основные моменты применения З-х мерной графики в музейном деле и возможности развития:1. Реконструкция утраченных памятников и воссоздание вида постройки на различные моменты их жизни.2. Моделирование экспонатов3. Реконструкция технологии производства4. Совмещение живого видео и видео виртуального.Эти задачи могут быть дополнены, какими либо другими задачами, предусмотреть которые пока не представляется возможным так как сфера применения этой технологии постоянно расширяется. То что было невозможно еще вчера, возможно сегодня. Поэтому важно внедрять эту технологию в работу музеев уже сегодня.