Google переводчик

О проекте

Проект "Виртуальная реконструкция московского монастыря «Всех скорбящих радости»: анализ эволюции пространственной инфраструктуры на основе методов 3D моделирования" (Virtual Reconstruction of Moscow Monastery «All Sorrow Joy»: Analysis of Spatial Infrastructure Evolution on the Basis of 3D Modelling Methods) проводится при финансовой поддержке гранта РФФИ, № 11-06-00453a (2011 - 2012 гг.).

Цель проекта: Целью проекта является построение виртуальной реконструкции одного из наиболее крупных московских монастырей – монастыря «Всех скорбящих радости». Рассматриваемый монастырский комплекс располагался на севере Москвы и к концу XIX в. включал более 35 строений, включая уникальные памятники церковного храмового зодчества (главный храм Всемилостивого Спаса и храм Архангела Рафаила). Практически все эти строения в советское время были снесены, и территория монастыря была занята современной городской застройкой. Учитывая, что развитие инфраструктуры монастырской территории происходило на протяжении нескольких десятилетий XIX в., предлагаемая виртуальная реконструкция позволит проследить пространственную эволюцию монастыря «Всех скорбящих радости». Существенно, что для максимальной степени приближения предлагаемой реконструкции к реальному объекту мы используем обширный источниковый материал, включающий прошения княгини П.Н. Голицыной, заявления княгини А.В. Голицыной в Учреждённый Собор Троице-Сергиевой Лавры, донесения игуменьи в Московскую Духовную Консисторию, переписка П.Н. Голицыной с митрополитом, доклады Московской Духовной Консистории митрополиту и Городской Управы московскому градоначальнику, акты епархиального архитектора С.В. Крыгина, протоколы доклада губернатору Московского Губернского Правления по Строительному Отделению 1893 г., определения Московской Городской Управы 10 сентября 1909 г., описи и описания строений усадьбы Рябининых и монастырских строений 1914 г., планы территории монастыря, составленные московскими топографами во второй половине XIX – XX вв., чертежи строений и другие материалы.
Указанные материалы содержатся преимущественно в архивах ЦИАМ (фонд 54, 203, 1178), РГАДА (фонд 1204), ГАРФ (ф. 1215), ЦГАМО (фонд 66, 2157). Таким образом, отдельной задачей проекта является синтез этой разнородной документации в ходе построения реконструкции рассматриваемого монастырского комплекса.
В ходе нашего исследования предстоит детально изучить историю учреждения монастыря «Всех скорбящих радости», корни которого восходят к имению Голицыных. Исторический контекст процесса становления монастыря играет важную роль при решении проблем синтеза разнородных источников, характеризующих эволюцию пространственной инфраструктуры монастыря.
Исходя из того, что реконструкция практически исчезнувшего архитектурного комплекса в её материальном воплощении сегодня неосуществима, методика реконструкции должна проводиться на основе современных компьютерных средств 3D моделирования.

Методы и подходы:

В основе предлагаемого подхода лежит ориентация на комплексное использование источников, характеризующих историю становления и развития монастыря, его пространственной инфраструктуры. Обоснованность создаваемой виртуальной реконструкции монастырского комплекса обеспечивается тщательным анализом источников и разработанной методикой их синтеза. Перечислим источники, которые будут положены в основу построения виртуальной модели монастыря.
Первой составной частью источниковой базы реконструкции являются описательные источники, позволяющие точно восстановить последовательность изменения застройки усадьбы Голицыных и в последующем монастыря в период с 1855 г. до 1918 г., дополнить информацию изобразительных/визуальных источников, а также провести верификацию противоречивых сведений, зафиксированных в описательных и изобразительных источниках.
Источниковая база описательного материала весьма богата, в неё входят документы 1850 – 1880-х гг.: прошения княгини П.Н. Голицыной, игуменьи монастыря на имя митрополита Филарета, заявления княгини А.В. Голицыной в Учреждённый Собор Троице-Сергиевой Лавры, донесения игуменьи в Московскую Духовную Консисторию и в Святейший Правительствующий Синод, переписка П.Н. Голицыной с митрополитом, свидетельства Лавры благотворительницам А.В. Голицыной и М.А. Куракиной, указы Святейшего Правительствующего Синода, Московской Духовной Консистории заведующей монастырём Евпраксии и митрополиту, а также доку-менты 1890 – 1914 гг.: доклады Московской Духовной Консистории митрополиту и Городской Управы московскому градоначальнику, акты епархиального архитектора С.В. Крыгина, протоколы доклада губернатору Московского Губернского Правления по Строительно-му Отделению 1893 г., определения Московской Городской Управы 10 сентября 1909 г., описи и описания строений усадьбы Рябининых и монастырских строений 1914 г.
Используемый нами комплекс изобразительных источников включает в себя: планы г. Москвы, подразделяемые на общие планы, составленные московскими топографами во второй половине XIX – XX вв., опубликованные в атласах и справочниках Москвы (Атлас столичного г. Москвы 1852-1853 гг., А. Суворина 1862 г., окрестностей Москвы 1880 г., нивелирный план 1888 г., план Москвы с пригородами 1904 г, план товарищества А.Суворина 1912 г., «Вся Москва 1930 г.», довоенный план Москвы 1940 г. и др.), специализиро-ванные планы, отображающие территорию монастырского комплекса и усадеб, вошедших в её состав: план владений части монастыря «Всех Скорбящих Радости» 1890 г., план-дополнение к нему от 10 июля 1890 г., исправленный план 24 сентября 1893 г., план планируемой перестройки монастыря 1912 г., план монастыря после перестройки 1914 г., в том числе чертежи монастырских строений за 1890 – 1912 гг. (этот период охватывает этап существования монастыря в первозданном архитектурном стиле до его постепенной перестройки), а также чертежи строений, относящиеся к периоду после перестройки комплекса с 1912 г. Источниковая база фотодокументов на данный момент не большая, включает в себя 25 дореволюционных и послереволюционных фотографий улиц г. Москвы, в границах которых располагался монастырь (Новослободская, Дол-горуковская, Тихвинская, Лесная), десяти дореволюционных и 100 фотографий XX в. храма Всемилостивого Спаса и Архангела Рафаила, и более 100 фотографии трапезной и других строений, а также монастырского кладбища, имеются также фотографии интерьера храмов и актового зала училища. Существенную роль в привязке трёхмерных моделей к территории монастырского комплекса отво-диться спутниковым картам (полученным с помощью Google map).
Важной особенностью предлагаемой реконструкции будет её динамический характер, отражённый в источниках, относящихся к разным периодам XIX и начала XX вв. Реализация задач построения виртуальной реконструкции монастырского комплекса «Всех скорбящих радости» (включающего около 40 строений, включая храм Всемилостивого Спаса и Архангела Рафаила) будет производиться на основе программного обеспечения Unity 3D, 3D Max, 3D World Studio и др.
Новизна предлагаемого проекта определяется рядом факторов. Авторам проекта неизвестны примеры научно обоснованной виртуальной реконструкции монастырских комплексов России (в данном случае мы не учитываем компьютерные разработки коммерческих фирм, ориентированные на цели т.н. «коммерческого виртуального туризма».
В рамках данного проекта впервые будет обеспечен онлайн-доступ к построенной виртуальной реконструкции объекта историко-культурного наследия с предоставлением пользователю возможности доступа к комплексу источникового материала, послужившего основой для построения динамической трёхмерной модели пространственной инфраструктуры монастыря и его объектов, а также к базе данных, содержащей сведения о лицах, захороненных на монастырском кладбище (всего около 1500 персоналий).

- Использование 3D технологий посредством замены реального найденного артефакта, трёхмерной моделью (в связи с невысокой степенью его сохранности). Исследователь получает возможность в результате проводить различные манипуляции над «цифровым» аналогом объекта в компьютерной программе. В итоге сама трёхмерная модель выступает не предметом, а объектом исследования (по концепции компьютерного эксперимента исследователя Paul Reilly).

- Используемое программное обеспечение включало:

- программы трёхмерных редакторов 3D World Studio, Autodesk 3D Max;
- трёхмерный «движок» Unity3D;
- программное обеспечение для построения файлов .pdf с 3D контентом Adobe Acrobat X;
- программы для построения онлайн баз данных Zoho Creator;
- программы фотограмметрии Agisoft Photoskan, PhotoModeler Scanner;
- программы репрезентации графических источников Prezi, ISSUU, PDF Publisher и др.
- Аппаратное обеспечение проекта включало следующее оборудование наряду с персональными компьютерами и сканерами, беспилотные летательные аппараты Xaircraft x650 и X8 Skywalker;

- Оригинальным является программное обеспечение ModVer (модуль верификации), разработанное в рамках проекта для обеспечения интерактивного режима онлайн верификации пользователем предложенной виртуальной реконструкции (модуль написан в системе Unity3D на языках C# и Java и программе Adobe DreamWeaver CS5).

Общий план работ на весь срок выполнения проекта:

2011 г. - завершение формирования источниковой базы проекта, синтез информации, содержащейся в источниках разных видов; построение виртуальной трёхмерной реконструкции главных объектов монастыря «Всех скорбящих радости» - храма Всемилостивого Спаса, здания трапезной, храма Трёх Святителей, монашеских келий и монастырской ограды; сбор материала для создания базы данных о лицах, захороненных на кладбище монастыря; публикация материа-лов в две статьях, выступление на научных конференциях с двумя докладами.
2012 г. – построение виртуальной реконструкции оставшихся объектов монастырского комплекса (больше 30 строений), системная привязка источниковой базы к трёхмерным объектам, анализ просопо-графической базы данных, представление результатов виртуальной реконструкции на сайте исторического факультета МГУ (обеспечение онлайн доступа к построенной 3D модели будет осуществлено с помощью компьютерной программы Unity 3D, обладающей возможностью создания 3D html страниц). Публикация трёх статей, выступление на научной конференциях с тремя докладами.

Основные результаты по проекту

Поставленные в проекте задачи выполнены полностью. Исследовательским коллективом завершён процесс построения виртуальной реконструкции монастырского комплекса Всех скорбящих радости (конец XIX – начало XX вв.), а также прилегающей городской застройки Москвы. Основным результатом проделанной работы является разработка виртуальной реконструкции монастырского комплекса, реализация системной привязки источниковой базы к трёхмерным моделям, анализ просопографической базы данных по сведениям о захоронениях на монастырском кладбище, представление результатов виртуальной реконструкции на сайте исторического факультета МГУ. Наиболее важный результат данного исследования – создание интерактивной информационной системы виртуальной онлайновой реконструкции московского монастыря «Всех скорбящих радости». Система включает программный модуль презентации и анализа источникового материала и построенных трёхмерных моделей, а также апробацию инновационных подходов в области построения виртуальных реконструкций объектов историко-культурного наследия России. Данный модуль, встроенный в технологическую цепочку реконструкции, даёт возможность пользователю, интересующемуся тем или иным фрагментом, получить прямой онлайн доступ к тем документальным материалам, на основе которых производилась реконструкция данного фрагмента.

Помимо встроенных модулей работы с описательными и графическими источниками (планами, спутниковыми картами, чертежами, фотографиями), в виртуальную среду была интегрирована онлайн (на базе технологий Zoho creator) и офлайн база данных по персоналиям, захороненным на территории монастыря в период 1894 – 1918 г. (содержащая биографию, фотоизображения и сведения из монастырской метрической книги о 1500 захоронениях). Модуль работы с трёхмерными моделями создан для большей части построек на базе технологий Adobe Acrobat X (см. пример). Модуль верификации встроен в программную среду веб-оболочки Unity3D, с помощью которой осуществляется виртуальный онлайн-тур по монастырскому комплексу, что обеспечивает режим интерактивного взаимодействия пользователя с построенной 3D моделью. В рамках программной оболочки пользователь имеет возможность работы с различными временными срезами, характеризующими эволюцию застройки монастыря (1890 и 1909 гг.).

Все полученные результаты являются новыми и уникальными. Подобные исследования по построению виртуальной онлайн реконструкции с информационной системой и возможностью работы с источниками разных видов и типов, базой данных, модулем верификации созданных трёхмерных моделей, не имеет отечественных и зарубежных аналогов в направлении реконструкции объектов историко-культурного наследия. Единственным коммерческим аналогом подобной системы является проект демонстрационной модели Vizerra одной из IT-компаний Сколково (см. видео и страничку проекта) и проект немецкой компании 7Reasons Medien GmbH виртуальной реконструкции римского города Карнунтум 1 в. н.э. (См. сайт). Указанные системы виртуальных реконструкций не предполагают работу с оригинальными архивными документальными источниками и базами данных и ориентированы на возможность работы только с частичной справочной информацией. Перечень подключаемых программных компонентов жёстко ограничен возможностями среды разработки, в данных случаях программой Unity3D. Однако, стоит отметить, что нашему исследовательскому коллективу, несмотря на использование аналогичного софта за счёт веб-технологий и построения проекта на базе html страниц удалось выйти за грани программных возможностей Unity3D и существенно их расширить.

С применением современных 3D технологий разработан комплексный междисциплинарный подход к реконструкции памятников историко-культурного наследия России (см. Этапы реконструкции). Для решения задачи анализа графических изображений (фотографий конца XIX – начала XX вв. и чертежей) и построения 3D моделей апробировались инновационные технологии на базе методов фотограмметрии (программы PhotoModeler Scanner, Agisoft Photoskan). Кроме того, для уточнения пространственной привязки и построения виртуальной реконструкции ландшафта монастырского комплекса использовались возможности аэрофотосъёмки. Исследовательским коллективом была разработана и апробирована модель беспилотного летательного аппарата на базе модуля компании Xaircraft (версия x650) и проведена аэрофотосъёмка территории в границах улиц Новослобоской, Вадковского переулка, Тихвинского переулка и Сущёвского вала (см. Этапы реконструкции).
На основании собранной и синтезированной источниковой базы в программах трёхмерного моделирования 3D World Studio, Autodesk 3D Max и Unity3D воссоздан облик строений и улиц, расположенных в границах территории реконструкции: улиц Новослободской, Сущёвского вала, Вадковского переулка и Тихвинской. Территория монастырского комплекса представлена в эволюции в двух временных срезах: до начала постройки монастыря на территории графской усадьбы князей Голицыных в 1890 г. и на 1909 г. В итоге получена виртуальная реконструкция облика монастырских построек, включая храмы (Всемилостивого Спаса с колокольней, архангела Рафаила, Трёх Святителей, Тихвинской Божьей Матери) часовни, монашеские кельи, здания училищного корпуса, церковно-приходской школы, больницы и др.

Подготовлена фотогалерея изображений, видео материалы по проекту, включая видео-тур по воссозданной территории монастырского комплекса Всех скорбящих радости. В рамках проекта разработан комплекс методических рекомендаций по созданию виртуальных реконструкций, предназначенных для исторических, археологических и архитектурных исследований по виртуальному пространственному моделированию исторической реальности.

Информационная система виртуальной реконструкции и программные модули вместе со скриптами для программы Unity3D опубликованы в открытом доступе для пользователей в файле rar-архива. Архив включает в себя следующие компоненты: скрипты для оболочки Unity3D виртуальной онлайн реконструкции, программные модули работы и анализа источниковой базы (отдельно графической и описательной информации) и базой данных.

Подготовлена библиотека электронных публикаций по виртуальной исторической реконструкции. Накопленный опыт получил апробацию в рамках спецкурса «3D реконструкции объектов историко-культурного наследия: компьютерное моделирование», прочитанного ассистентом Д.И. Жеребятьевым и проф. Л.И. Бородкиным студентам 2 – 4 курса исторического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.

По теме исследования сделано десять докладов на международных и всероссийских конференциях, опубликовано восемь статей, две статьи поданы на публикацию.

Историческая справка

Характеристика комплекса источников

ИНСТРУКЦИЯ: навигация, управление, работа с источниками ЧИТАТЬ ОБЯЗАТЕЛЬНО

Виртуальная реконструкция монастыря Всех скорбящих радости

Этапы построения виртуальной реконструкции

Публикации

О проекте