Ο Ποσειδώνας, ο Απόλλωνας και η Αρτεμη από την ανατολική
ζωφόρο του Παρθενώνα με τα επιχρυσωμένα χάλκινα σύμβολά τους. Η
τρισδιάστατη σάρωση έδωσε τη δυνατότητα στους ερευνητές να μελετήσουν
λεπτομερώς τις οπές που είχε ο λίθος, να τις ερμηνεύσουν και να
προσθέσουν ψηφιακά τα συγκεκριμένα σύμβολα που κρατούσαν οι θεοί.
Πενήντα μέτρα στο Μουσείο Ακρόπολης,
ογδόντα μέτρα στο Βρετανικό Μουσείο, ένας λίθος στο Μουσείο του Λούβρου,
αντίγραφα κατεστραμμένων λίθων στη Βασιλεία της Ελβετίας, θραύσματα
γλυπτών διασκορπισμένα σε μουσεία στο Παλέρμο, στο Βατικανό, στη Βιέννη,
στην Κοπεγχάγη, στο Μόναχο και στο Würzburg της Γερμανίας, αποτελούν τα
σωζόμενα σήμερα τμήματα της ζωφόρου του Παρθενώνα, η οποία επανενώθηκε
ψηφιακά, με τη χρήση των πιο σύγχρονων τρισδιάστατων απεικονιστικών
τεχνολογιών.
Τα πρώτα αποτελέσματα του τριετούς προγράμματος τρισδιάστατης ψηφιακής σάρωσης της ζωφόρου του Παρθενώνα είχαν τη δυνατότητα να παρακολουθήσουν όσοι βρέθηκαν το πρωί της Παρασκευής 28 Φεβρουαρίου στο αμφιθέατρο του Μουσείου Ακρόπολης. Εκεί μια μεγάλη ομάδα Ελλήνων επιστημόνων εξήγησε βήμα προς βήμα πώς αυτό το μεγαλεπήβολο σχέδιο έγινε πραγματικότητα. Σαρωτές λέιζερ τελευταίας τεχνολογίας και εξελιγμένες απεικονιστικές μέθοδοι φωτογραμμετρίας συνδυάστηκαν αρμονικά με τη χρήση προηγμένων συστημάτων όρασης υπολογιστών ώστε να αποδοθεί με εκπληκτική ακρίβεια, μόλις λίγων μικρομέτρων, η γεωμετρία, η αρχιτεκτονική, η υφή του μαρμάρου και η καλλιτεχνική σύλληψη αυτού του μοναδικού έργου τέχνης που είχε συνολικό μήκος 160 μέτρα.
Αρχαιολόγοι και συντηρητές αρχαιοτήτων από το Μουσείο της Ακρόπολης μαζί με ειδικούς στις ψηφιακές αποτυπώσεις μνημείων από την ελληνική ιδιωτική εταιρεία Γεωανάλυση ένωσαν τις δυνάμεις τους για να ψηφιοποιήσουν το μεγαλύτερο μέρος της ζωφόρου του Παρθενώνα, σκανάροντας όλους τους λίθους που βρίσκονται στην Αθήνα και στο Λονδίνο, καθώς και αντιγράφων λίθων που δεν σώζονται μέχρι σήμερα και τα εκμαγεία των οποίων εκτίθενται σε μουσείο της Βασιλείας στην Ελβετία. Τα αποτελέσματα αξιολογήθηκαν στη συνέχεια με τη συνεισφορά ομάδας μηχανικών από το Εργαστήριο Εργαλειομηχανών και Διαμορφωτικής Μηχανολογίας του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, ενώ μέσα στα επόμενα δύο με τρία χρόνια το Μουσείο Ακρόπολης υπολογίζει ότι θα είναι σε θέση να διαθέσει ελεύθερα στο Διαδίκτυο όλον αυτό τον όγκο δεδομένων.
Αξιοποίηση - εφαρμογές
«Εχει δημιουργηθεί ένας τεράστιος ταμιευτήρας πληροφοριών τον οποίο έχουμε ήδη ξεκινήσει να αξιοποιούμε», λέει ο Δημήτρης Παντερμαλής, πρόεδρος του Μουσείου Ακρόπολης, που εξηγεί ότι σήμερα ο επισκέπτης του Μουσείου μπορεί να παρακολουθήσει βίντεο που παρουσιάζουν τμήματα της τρισδιάστατης αποκατάστασης της ζωφόρου του Παρθενώνα. «Προβάλλοντας στο μέλλον όλα τα τμήματα της επανενωμένης ζωφόρου θα μας βοηθήσει να καταλάβουμε την αρχική καλλιτεχνική σύλληψη, αλλά και την τεχνολογία των αρχαίων.
Η μεγαλοφυΐα του Φειδία βρίσκεται στο ότι τον 5ο αιώνα π.Χ. ο νους αυτού του ανθρώπου κατάφερε να συλλάβει τρισδιάστατα μοντέλα, τα οποία κατόπιν τα υλοποίησε στο μάρμαρο», προσθέτει ο κ. Παντερμαλής. «Εκτός όμως από την παρατήρηση των τεχνικών που χρησιμοποιούσαν οι αρχαίοι, μαθαίνουμε παράλληλα και πώς να συμπεριφερθούμε σε αυτά τα αντικείμενα. Τα ίδια τα αντικείμενα μας οδηγούν», λέει ο Δημήτρης Μαραζιώτης, επικεφαλής του Τμήματος Συντήρησης του Μουσείου Ακρόπολης.
Οι Ελληνες επιστήμονες όμως δεν έμειναν μόνο στην αποτύπωση των λίθων της ζωφόρου του Παρθενώνα, αλλά σάρωσαν και ψηφιοποίησαν θραύσματα γλυπτών που πιθανολογείται ότι έχουν αποκοπεί από αυτή. «Μια σημαντική δυνατότητα που δίνεται με αυτά τα ηλεκτρονικά αρχεία είναι να εξεταστούν θραύσματα και να επανασυναρμολογηθούν λίθοι», λέει ο Κωνσταντίνος - Διονύσιος Μπουζάκης, καθηγητής στο Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης και επικεφαλής της ομάδας αξιολόγησης των αποτελεσμάτων.
Η παράλληλη εξέλιξη όμως της τεχνολογίας της τρισδιάστατης σάρωσης και της τρισδιάστατης εκτύπωσης (3D printing) ανεμένεται να προσφέρει ακόμα πιο θεαματικές εφαρμογές στο μέλλον. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι σύντομα θα είναι σε θέση να κατασκευάσουν αντίγραφα εξαιρετικής ακρίβειας χωρίς να χρειαστεί να ξαναγγίξουν και να ταλαιπωρήσουν τα πρωτότυπα.
Η καινοτόμος τεχνολογία του 3D σαρωτή λέιζερ
Για τη δημιουργία της τρισδιάστατης απεικόνισης της ζωφόρου του Παρθενώνα χρησιμοποιήθηκαν δύο μέθοδοι: ένας 3D σαρωτής χειρός και η τεχνική της φωτογραμμετρίας, η μέθοδος κατά την οποία εκατοντάδες φωτογραφίες συνδυάζονται με τέτοιο τρόπο ώστε να δημιουργούν μια λεπτομερή και τρισδιάστατη εικόνα ενός αντικειμένου. «Αυτές είναι οι πιο κατάλληλες τεχνολογίες και είναι βέβαιο ότι οι ερευνητές κατάφεραν να συλλέξουν δεδομένα μεγάλης ακρίβειας» λέει ο Χέρμπερτ Μάσνερ, διευθυντής του Μουσείου Φυσικής Ιστορίας του Αϊντάχο των Ηνωμένων Πολιτειών, που έχει παρουσιάσει μέχρι σήμερα μεγάλο έργο στον τομέα της τρισδιάστατης ψηφιακής απεικόνισης ευρημάτων και στην παραχώρηση ελεύθερης πρόσβασης σε αυτή την πληροφορία μέσω της ιστοσελίδας του μουσείου.
Ο 3D σαρωτής που χρησιμοποίησαν οι Ελληνες ερευνητές αποτελείται από μια ακτίνα λέιζερ, δύο κάμερες που καταγράφουν θέση και μία κάμερα που καταγράφει χρώμα. Οι στόχοι των δύο καμερών συγκλίνουν ώστε να πληρούται η αρχή του τριγωνισμού, να γίνεται δηλαδή δυνατός ο εντοπισμός της θέσης κάθε σημείου του λίθου μετρώντας τις γωνίες που αυτό σχηματίζει με ένα γνωστό σημείο, στη συγκεκριμένη περίπτωση με τη δέσμη λέιζερ που εκπέμπει ο σαρωτής. Η τρίτη κάμερα του σαρωτή είναι μια συσκευή εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης, η οποία μπορεί και καταγράφει κάθε χρωματική τονική διακύμανση των μαρμάρων.
«Ο σαρωτής λέιζερ μας επέτρεπε να βλέπουμε σε πραγματικό χρόνο το αποτέλεσμα της σάρωσης» λέει η Σοφία Θεοδωρίδου, τοπογράφος-μηχανικός και υπεύθυνη του ερευνητικού τμήματος της εταιρείας Γεωανάλυση, που ήταν ο φορέας-συντονιστής αυτού του ερευνητικού προγράμματος. «Στο Μουσείο Ακρόπολης οι σαρώσεις γίνονται παρουσία κοινού» προσθέτει η κ. Θεοδωρίδου, η οποία εξηγεί ότι ο σαρωτής είναι συνδεδεμένος με υπολογιστή στην οθόνη του οποίου προβάλλεται ακριβώς η ίδια εικόνα που βλέπει το μάτι μας εκείνη τη δεδομένη χρονική στιγμή, αλλά με ακρίβεια που φτάνει τα 50 μικρόμετρα, πέντε φορές δηλαδή μεγαλύτερη από αυτή που μπορεί να αντιληφθεί το ανθρώπινο μάτι.
«Η τρισδιάστατη σάρωση ενός τόσο μεγάλου αντικειμένου σε συνθήκες μουσείου αποτελεί μια τεράστια πρόκληση» λέει ο Σκοτ Λι, αρχιτέκτων και επιχειρησιακός διευθυντής του μη κερδοσκοπικού οργανισμού CyArk της Καλιφόρνιας των Ηνωμένων Πολιτειών, που εδώ και δέκα χρόνια χρησιμοποιεί νέες τεχνολογίες με σκοπό τη δημιουργία μιας ψηφιακής διαδικτυακής βιβλιοθήκης της παγκόσμια πολιτιστικής κληρονομιάς. «Οι διακυμάνσεις του φωτός και οι σκιές που δημιουργούνταν πάνω στους λίθους έκαναν τη σάρωση μια αρκετά χρονοβόρα διαδικασία. Ενάμιση περίπου χρόνο μας πήρε μόνο η σάρωση των λίθων που βρίσκονται στο Μουσείο Ακρόπολης» λέει ο Κωνσταντίνος Βασιλειάδης, συντηρητής αρχαιοτήτων και συντονιστής του Εργαστηρίου Συντήρησης Γλυπτών του Μουσείου Ακρόπολης.
Τα πρώτα αποτελέσματα του τριετούς προγράμματος τρισδιάστατης ψηφιακής σάρωσης της ζωφόρου του Παρθενώνα είχαν τη δυνατότητα να παρακολουθήσουν όσοι βρέθηκαν το πρωί της Παρασκευής 28 Φεβρουαρίου στο αμφιθέατρο του Μουσείου Ακρόπολης. Εκεί μια μεγάλη ομάδα Ελλήνων επιστημόνων εξήγησε βήμα προς βήμα πώς αυτό το μεγαλεπήβολο σχέδιο έγινε πραγματικότητα. Σαρωτές λέιζερ τελευταίας τεχνολογίας και εξελιγμένες απεικονιστικές μέθοδοι φωτογραμμετρίας συνδυάστηκαν αρμονικά με τη χρήση προηγμένων συστημάτων όρασης υπολογιστών ώστε να αποδοθεί με εκπληκτική ακρίβεια, μόλις λίγων μικρομέτρων, η γεωμετρία, η αρχιτεκτονική, η υφή του μαρμάρου και η καλλιτεχνική σύλληψη αυτού του μοναδικού έργου τέχνης που είχε συνολικό μήκος 160 μέτρα.
Αρχαιολόγοι και συντηρητές αρχαιοτήτων από το Μουσείο της Ακρόπολης μαζί με ειδικούς στις ψηφιακές αποτυπώσεις μνημείων από την ελληνική ιδιωτική εταιρεία Γεωανάλυση ένωσαν τις δυνάμεις τους για να ψηφιοποιήσουν το μεγαλύτερο μέρος της ζωφόρου του Παρθενώνα, σκανάροντας όλους τους λίθους που βρίσκονται στην Αθήνα και στο Λονδίνο, καθώς και αντιγράφων λίθων που δεν σώζονται μέχρι σήμερα και τα εκμαγεία των οποίων εκτίθενται σε μουσείο της Βασιλείας στην Ελβετία. Τα αποτελέσματα αξιολογήθηκαν στη συνέχεια με τη συνεισφορά ομάδας μηχανικών από το Εργαστήριο Εργαλειομηχανών και Διαμορφωτικής Μηχανολογίας του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, ενώ μέσα στα επόμενα δύο με τρία χρόνια το Μουσείο Ακρόπολης υπολογίζει ότι θα είναι σε θέση να διαθέσει ελεύθερα στο Διαδίκτυο όλον αυτό τον όγκο δεδομένων.
Αξιοποίηση - εφαρμογές
«Εχει δημιουργηθεί ένας τεράστιος ταμιευτήρας πληροφοριών τον οποίο έχουμε ήδη ξεκινήσει να αξιοποιούμε», λέει ο Δημήτρης Παντερμαλής, πρόεδρος του Μουσείου Ακρόπολης, που εξηγεί ότι σήμερα ο επισκέπτης του Μουσείου μπορεί να παρακολουθήσει βίντεο που παρουσιάζουν τμήματα της τρισδιάστατης αποκατάστασης της ζωφόρου του Παρθενώνα. «Προβάλλοντας στο μέλλον όλα τα τμήματα της επανενωμένης ζωφόρου θα μας βοηθήσει να καταλάβουμε την αρχική καλλιτεχνική σύλληψη, αλλά και την τεχνολογία των αρχαίων.
Η μεγαλοφυΐα του Φειδία βρίσκεται στο ότι τον 5ο αιώνα π.Χ. ο νους αυτού του ανθρώπου κατάφερε να συλλάβει τρισδιάστατα μοντέλα, τα οποία κατόπιν τα υλοποίησε στο μάρμαρο», προσθέτει ο κ. Παντερμαλής. «Εκτός όμως από την παρατήρηση των τεχνικών που χρησιμοποιούσαν οι αρχαίοι, μαθαίνουμε παράλληλα και πώς να συμπεριφερθούμε σε αυτά τα αντικείμενα. Τα ίδια τα αντικείμενα μας οδηγούν», λέει ο Δημήτρης Μαραζιώτης, επικεφαλής του Τμήματος Συντήρησης του Μουσείου Ακρόπολης.
Οι Ελληνες επιστήμονες όμως δεν έμειναν μόνο στην αποτύπωση των λίθων της ζωφόρου του Παρθενώνα, αλλά σάρωσαν και ψηφιοποίησαν θραύσματα γλυπτών που πιθανολογείται ότι έχουν αποκοπεί από αυτή. «Μια σημαντική δυνατότητα που δίνεται με αυτά τα ηλεκτρονικά αρχεία είναι να εξεταστούν θραύσματα και να επανασυναρμολογηθούν λίθοι», λέει ο Κωνσταντίνος - Διονύσιος Μπουζάκης, καθηγητής στο Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης και επικεφαλής της ομάδας αξιολόγησης των αποτελεσμάτων.
Η παράλληλη εξέλιξη όμως της τεχνολογίας της τρισδιάστατης σάρωσης και της τρισδιάστατης εκτύπωσης (3D printing) ανεμένεται να προσφέρει ακόμα πιο θεαματικές εφαρμογές στο μέλλον. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι σύντομα θα είναι σε θέση να κατασκευάσουν αντίγραφα εξαιρετικής ακρίβειας χωρίς να χρειαστεί να ξαναγγίξουν και να ταλαιπωρήσουν τα πρωτότυπα.
Η καινοτόμος τεχνολογία του 3D σαρωτή λέιζερ
Για τη δημιουργία της τρισδιάστατης απεικόνισης της ζωφόρου του Παρθενώνα χρησιμοποιήθηκαν δύο μέθοδοι: ένας 3D σαρωτής χειρός και η τεχνική της φωτογραμμετρίας, η μέθοδος κατά την οποία εκατοντάδες φωτογραφίες συνδυάζονται με τέτοιο τρόπο ώστε να δημιουργούν μια λεπτομερή και τρισδιάστατη εικόνα ενός αντικειμένου. «Αυτές είναι οι πιο κατάλληλες τεχνολογίες και είναι βέβαιο ότι οι ερευνητές κατάφεραν να συλλέξουν δεδομένα μεγάλης ακρίβειας» λέει ο Χέρμπερτ Μάσνερ, διευθυντής του Μουσείου Φυσικής Ιστορίας του Αϊντάχο των Ηνωμένων Πολιτειών, που έχει παρουσιάσει μέχρι σήμερα μεγάλο έργο στον τομέα της τρισδιάστατης ψηφιακής απεικόνισης ευρημάτων και στην παραχώρηση ελεύθερης πρόσβασης σε αυτή την πληροφορία μέσω της ιστοσελίδας του μουσείου.
Ο 3D σαρωτής που χρησιμοποίησαν οι Ελληνες ερευνητές αποτελείται από μια ακτίνα λέιζερ, δύο κάμερες που καταγράφουν θέση και μία κάμερα που καταγράφει χρώμα. Οι στόχοι των δύο καμερών συγκλίνουν ώστε να πληρούται η αρχή του τριγωνισμού, να γίνεται δηλαδή δυνατός ο εντοπισμός της θέσης κάθε σημείου του λίθου μετρώντας τις γωνίες που αυτό σχηματίζει με ένα γνωστό σημείο, στη συγκεκριμένη περίπτωση με τη δέσμη λέιζερ που εκπέμπει ο σαρωτής. Η τρίτη κάμερα του σαρωτή είναι μια συσκευή εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης, η οποία μπορεί και καταγράφει κάθε χρωματική τονική διακύμανση των μαρμάρων.
«Ο σαρωτής λέιζερ μας επέτρεπε να βλέπουμε σε πραγματικό χρόνο το αποτέλεσμα της σάρωσης» λέει η Σοφία Θεοδωρίδου, τοπογράφος-μηχανικός και υπεύθυνη του ερευνητικού τμήματος της εταιρείας Γεωανάλυση, που ήταν ο φορέας-συντονιστής αυτού του ερευνητικού προγράμματος. «Στο Μουσείο Ακρόπολης οι σαρώσεις γίνονται παρουσία κοινού» προσθέτει η κ. Θεοδωρίδου, η οποία εξηγεί ότι ο σαρωτής είναι συνδεδεμένος με υπολογιστή στην οθόνη του οποίου προβάλλεται ακριβώς η ίδια εικόνα που βλέπει το μάτι μας εκείνη τη δεδομένη χρονική στιγμή, αλλά με ακρίβεια που φτάνει τα 50 μικρόμετρα, πέντε φορές δηλαδή μεγαλύτερη από αυτή που μπορεί να αντιληφθεί το ανθρώπινο μάτι.
«Η τρισδιάστατη σάρωση ενός τόσο μεγάλου αντικειμένου σε συνθήκες μουσείου αποτελεί μια τεράστια πρόκληση» λέει ο Σκοτ Λι, αρχιτέκτων και επιχειρησιακός διευθυντής του μη κερδοσκοπικού οργανισμού CyArk της Καλιφόρνιας των Ηνωμένων Πολιτειών, που εδώ και δέκα χρόνια χρησιμοποιεί νέες τεχνολογίες με σκοπό τη δημιουργία μιας ψηφιακής διαδικτυακής βιβλιοθήκης της παγκόσμια πολιτιστικής κληρονομιάς. «Οι διακυμάνσεις του φωτός και οι σκιές που δημιουργούνταν πάνω στους λίθους έκαναν τη σάρωση μια αρκετά χρονοβόρα διαδικασία. Ενάμιση περίπου χρόνο μας πήρε μόνο η σάρωση των λίθων που βρίσκονται στο Μουσείο Ακρόπολης» λέει ο Κωνσταντίνος Βασιλειάδης, συντηρητής αρχαιοτήτων και συντονιστής του Εργαστηρίου Συντήρησης Γλυπτών του Μουσείου Ακρόπολης.
