Terrakotta hadsereg: mi mind egyéniségek vagyunk!

A hírre úgy akadtam rá, mint a „világ legnagyobb régészeti szenzációjára”. Az Imperial Logistics projekt a kínai Csin Si Huang-ti császár híres terrakotta hadseregét vizsgálja egy új képalkotási eljárással. Az 1974-ben előkerült nagyszabású leletegyüttes életnagyságú agyagkatonái arcvonásaikban, magasságukban és sok más apró jegyekben is különböznek egymástól. A nagy kérdés mindig is az volt, hogy ez miért van így. A figurák valós személyek másolatai, vagy a különbségeknek más oka van? (a magas rangú katonák például érdekes módon magasabbak a bakáknál). A kutatás szerint lehetséges, hogy a szobrokat valódi személyekről mintázták.


Stitched Panorama


Új 3D képalkotási eljárás

Ez önmagában nem tűnik szenzációs eredménynek; egy kommentelő például azt írta, hogy nyilván nem egyforma minden darab, hiszen kézzel készítették őket. A nagy kérdésre persze ennél összetettebb választ keresnek a kutatók, ami a sírépítést, a hadsereg szervezetét, a munkamegosztást, és más logisztikai talányokat fejt majd meg.

A vizsgálat szenzációs része, legalábbis a régészek számára biztosan az új képalkotási eljárás lesz. A június 4-én megjelent publikációban ezt együttes mozgó- és többnézetű sztereó képalkotásnak nevezik (structure-from-motion and multiview-stereo – SfM-MVS).

A többnézetű sztereo eljárás során egy tárgyat több oldalról rögzített kamerák vesznek körül, sok képet készítenek, az eltérő nézőpontokból készült képeket aztán arra használják, hogy a tárgy három dimenziós modelljét hozzák létre. A mozgó képalkotásnak is ez a célja, itt viszont nincs szükség több fényképezőgépre és állványrendszerekre – egy készüléket mozgatnak a tárgy körül. Ez egy kicsit bonyolultabb adathalmazt produkál, mint az MVS, mert nem csak a különböző képeket, de a képek készítésének a helyét (pontosabban, a képeket felépítő pixelek egymáshoz viszonyított helyzetét) is egyenként meg kell határozni, aztán össze kell vetni.

A kombinált eljárás összességében mégis sokkal kezesebb, mint a régészeben eddig használt 3D modellalkotó módszerek, ugyanis nem szükséges hozzá milliós berendezés és speciális fotogrammetriai tudás (persze nem árt, ha van). Egy digitális fényképezőgép és egy sima asztali számítógép is elég, sőt nyílt forráskódú szoftverekkel is kivitelezhető.


A vizsgálat így zajlik a gyakorlatban

A fényképezőgéppel a kívánt jelenségről készítünk egy sor fotót úgy, hogy jó nagy átfedés legyen a felfogott képeken – kicsit mozgunk csak tehát két kattintás között. A kész képeket a megfelelő program automatikusan elemzi (pl.: VisualSFM, Photoscan, Meshlab, CloudCompare). Ezek az algoritmusok minden pixelt egy x,y,z koordináták mentén elhelyezett ponthalmazzá alakítanak át, aztán az összeset egy nagy pontfelhővé gyúrják össze – ez már a komplex 3D ábránk.


A Visual SFM munka közben. A három perces videó szemléletesen mutatja be, hogy mi is történik. A sima “túristafotók” lassan összeadják a tér épületeit felépítő pontokat.

Innentől kezdve a módszer nem sokban különbözik a többi 3D eljárástól. Ha több tárgyat hasonlítanánk össze, ahogy ezt Bevan és csapata tette 30 terrakotta katona fülével, egymásra vetítjük a pontfelhőiket. Ez a látványos rész, a számolósban távolsági mátrixokat alkotnak a pixelekhez, így a két fül formája közötti különbség számszerűen is leírható, grafikonon is ábrázolható lesz. Az R vagy a Statistica szoftverek például jól alkalmazhatók az ilyen többváltozós, rangsorolós statisztikára.

Az SfM MVS tehát rutinszerűen alkalmazható a terepen, és olcsó alternatíva a 3D modellalkotásban. További előnye, hogy ha bivalyerős számítógépünk van, akkor elvileg végtelen számú tárgy három dimenziós, pontfelhős modelljét helyezhetjük el egyetlen koordináta-rendszerben – egész térszeletek válnak így aprólékosan digitalizálhatóvá, mindössze egy kézben tartott fényképezőgéppel.



Terrakotta hadsereg / Torrent-hadsereg?

Benjamin Ducke (Német Régészeti Intézet, Berlin) szerint az ilyen technológiák egyik nagy előnye, hogy a pusztulásra ítélt lelőhelyeket menti meg – igaz, csak virtuális formában. Heinrich Mallison, a berlini Természettudományi Múzeum paleontológusa a módszer gazdaságosságára világít rá. „Tíz év múlva akár egész múzeumi gyűjteményeket tárolnak digitális formában, amit bárki felhasználhat a kutatásaihoz.” Ducke szerint ezzel véget ér a tudósok értelmezési monopóliuma,vagyis nem lehet majd csak azért sikeres elméleteket alkotni, mert más nem fér hozzá az elméletek alapjait adó tárgyakhoz, adatokhoz.

Jean-Jacques Hublin (Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology) a gyűjteménykezelők félelmeit festi le. Szerinte a múzeumok ezeket az adatokat ugyanolyan nehezen hozzáférhetővé teszik majd, mint például ma a múmiák CT felvételeit. Félteni fogják gyűjteményeiket, de a tudós társadalom erőteljes kereslete egyre több és több ilyen adatot fog a világhálóra kényszeríteni. Májusban az EU megkezdte egy 14 millió eurós összeg kiosztását múzeumi pályázók számára, akik ebből Európa kulturális örökségéről három dimenziós modelleket kell, hogy készítsenek.

Ezen a vonalon Mallison az adatlopástól tart: „bármikor bemehetek egy pekingi múzeumba, játszom a túristát a fényképezőgépemmel, aztán ezekből a képekből nagy felbontású 3D kutatást végzek”. Persze a tudóstársadalom aligha fog engedély nélkül beszerzett adatokat publikálni, viszont a műtárgymásolatokat gyártók a múzeumok zsebéből húzhatják majd ki a pénzt.

Végeredményben mindenki úgy gondolja, hogy a digitalizációs folyamat elkerülhetetlen, csak idő kérdése, mikor részesülhetünk áldásaiból, és mikor éljük meg árnyoldalait.


1 Bevan, A., Li, X., Martinón-Torres, M., Green, S., Xia, Y., Zhao, K., Zhao, Z., Ma, S., Cao, W. and Rehren, T. (2014). Computer vision, archaeological classification and China’s terracotta warriors. Journal of Archaeological Science 49: 249–254. • Cikk megtekintése és letöltése
1 Bevan, A., Li, X., Martinón-Torres, M., Green, S., Xia, Y., Zhao, K., Zhao, Z., Ma, S., Cao, W. and Rehren, T. (2014). Computer vision, archaeological classification and China’s terracotta warriors. Journal of Archaeological Science 49: 249–254. • Cikk megtekintése és letöltése
2 Cardaci, A. and Versaci, A. (2013). Image-based 3D modeling vs. laser scanning for the analysis of medieval architecture: the case of St. Croce church in Bergamo. ISPRS – International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences XL-5/W2: 155–160. • Cikk letöltése
3 Chudyk, C., Müller, H., Uhler, M. and Würriehausen, F. (2013). A cultural landscape information system developed with open source tools. ISPRS – International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences II-5: 73–78. • Cikk letöltése
4 Gonizzi Barsanti, S., Remondino, F. and Visintini, D. (2013). 3D Surveying and modeling of archaeological sites – some critical issues. ISPRS Ann. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci. II-5: 145–150. • Cikk letöltése
5 Komlos, J. (2003). The size of the Chinese terracotta warriors – 3rd century B.C. Antiquity 77 • Teljes cikk megtekintése
6 Remondino, F. (2011). Heritage Recording and 3D Modeling with Photogrammetry and 3D Scanning. Remote Sensing 3: 1104–1138. • Cikk letöltése
7 Remondino, F., Pizzo, S. D., Kersten, T. P. and Troisi, S. (2012). Low-Cost and Open-Source Solutions for Automated Image Orientation – A Critical Overview. In M. Ioannides D. Fritsch J. Leissner R. Davies F. Remondino and R. Caffo (eds.), Progress in Cultural Heritage Preservation, Springer Berlin Heidelberg, pp.40–54. • Fejezet megtekintése
8 De Reu, J., Plets, G., Verhoeven, G., De Smedt, P., Bats, M., Cherretté, B., De Maeyer, W., Deconynck, J., Herremans, D., Laloo, P., Van Meirvenne, M. and De Clercq, W. (2013). Towards a three-dimensional cost-effective registration of the archaeological heritage. Journal of Archaeological Science 40: 1108–1121. • Cikk letöltése
9 De Reu, J., De Smedt, P., Herremans, D., Van Meirvenne, M., Laloo, P. and De Clercq, W. (2014). On introducing an image-based 3D reconstruction method in archaeological excavation practice. Journal of Archaeological Science 41: 251–262. • Cikk megtekintése
10 Verhoeven, G., Doneus, M. and Briese, C. (2012a). Computer vision techniques: towards automated orthophoto production. AARGnews 44: 8–11. • Cikk letöltése
11 Verhoeven, G., Doneus, M., Briese, C. and Vermeulen, F. (2012b). Mapping by matching: a computer vision-based approach to fast and accurate georeferencing of archaeological aerial photographs. Journal of Archaeological Science 39: 2060–2070. • Cikk letöltése

Ez is érdekelhet...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>