Πρωτόκολλα τεκμηρίωσης βάσει τρισδιάστατης ψηφιοποίησης διαφορετικών υλικών σε γλυπτά προπλάσματα του Γιάννη Παππά
Documentation protocols based on three dimensional digitazation of differnt materials in sculpture models by Yiannis Pappas
Πτυχιακή εργασία
Συγγραφέας
Τσάγαρη, Αναστασία
Μαρκόπουλος, Χρήστος
Ημερομηνία
2021-07-15Επιβλέπων
Μακρής, ΔημήτριοςΚαραμπίνης, Λεωνίδας
Λέξεις-κλειδιά
Τρισδιάστατη απεικόνιση ; Φωτογραμμετρία ; ΠρόπλασμαΠερίληψη
Οι τεχνολογίες τρισδιάστατης απεικόνισης γνωρίζουν τις τρεις τελευταίες δεκαετίες
ραγδαία ανάπτυξη και βρίσκουν συνεχώς νέα πεδία και τομείς εφαρμογής τους. Ένας από
αυτούς είναι η τεκμηρίωση, η συντήρηση, η προστασία, γενικά η διαχείριση τεκμηρίων
πολιτιστικής κληρονομιάς. Ειδικά στην επιστήμη της συντήρησης, η τεχνολογία
τρισδιάστατης απεικόνισης αναδεικνύεται όλο ένα και πιο έντονα σε ένα πολύτιμο
εργαλείο. Η παρούσα πτυχιακή εργασία εντάσσεται στο πλαίσιο της προσπάθειας
τρισδιάστατης καταγραφής και απεικόνισης γλυπτών που φιλοτεχνήθηκαν από τον Έλληνα
εικαστικό Γιάννη Παππά. Πιο συγκεκριμένα η παρούσα εργασία καταπιάνεται με μια σειρά
έξι γλυπτών προπλασμάτων μικρού μεγέθους (<15 εκ.) και διαφορετικών υλικών (γύψος,
μπρούντζος, κεραμικό, πλαστελίνη) με θέμα τη μητέρα, το οποίο απασχόλησε αρκετά τον
Γιάννη Παππά στην καλλιτεχνική του διαδρομή. Σκοπός της εργασίας είναι η τρισδιάστατη
καταγραφή και απεικόνιση των γλυπτών προπλασμάτων με τη μέθοδο της
φωτογραμμετρίας (παθητική) και την μέθοδο συστήματος φορητού μικρής εμβέλειας
σαρωτή λέιζερ (ενεργητική) και στη συνέχεια η αξιολόγηση και η σύγκριση των
αποτελεσμάτων των δύο τεχνικών σε σχέση με την μορφολογία, το υλικό και τα
χαρακτηριστικά της υφής και του χρώματος της επιφάνειας των αντικειμένων κυρίως από
το πρίσμα της ωφέλειας στην διαδικασία της τεκμηρίωσης και διάγνωσης των παθογενειών.
Διερευνάται η επίδραση των διαφορετικών υλικών κατασκευής στην ποιότητα των
παραγόμενων τρισδιάστατων μοντέλων.
Στο θεωρητικό μέρος της εργασίας παρουσιάζεται συνολικά η ζωή, το έργο και ο τρόπος
εργασίας του Γιάννη Παππά. Ιδιαίτερη αναφορά γίνεται στα προπλάσματα και γλυπτά του
θέματος της μητέρας και στον χώρο του εργαστηρίου του Γιάννη Παππά στον οποίο
φυλάσσονται και εκτίθενται, εξετάζοντας τις συνθήκες του περιβάλλοντος έκθεσης και
διατήρησης. Στη συνέχεια αναλύεται η σημασία και ο ρόλος της τρισδιάστατης καταγραφής
και τεκμηρίωσης της πολιτιστικής κληρονομιάς και το γενικό πλαίσιο της ροής εργασιών.
Ακολουθεί η περιγραφή των ενεργητικών και παθητικών μεθόδων τρισδιάστατης
καταγραφής και των κριτηρίων επιλογής τους. Αναλύονται διεξοδικά οι αρχές λειτουργίας ,
οι χρησιμοποιούμενοι αλγόριθμοι τόσο της φωτογραμμετρικής μεθόδου όσο και της
τρισδιάστατης σάρωσης λέιζερ. Επίσης παρουσιάζονται οι διαφορετικοί τύποι σαρωτών και
τα πεδία εφαρμογής τους.
Το θεωρητικό μέρος ολοκληρώνεται με την παράθεση μιας σειράς παραδειγμάτων
τρισδιάστατης ψηφιοποίησης τεκμηρίων πολιτιστικής κληρονομιάς με σκοπό την
τεκμηρίωση, τον σχεδιασμό και την εκτέλεση εργασιών συντήρησης. Επίσης
παρουσιάζονται περιληπτικά εργασίες ανάλογων προσεγγίσεων που μελετούν αντικείμενα
παρόμοιων χαρακτηριστικών με παρεμφερείς μεθόδους ψηφιοποίησης και εξαγωγής
συμπερασμάτων.
Στο πειραματικό μέρος, αρχικά παρουσιάζονται τα τεχνικά χαρακτηριστικά και η διάταξη
του απαιτούμενου εξοπλισμού των δύο μεθόδων για τη διαδικασία λήψης των πρωτογενών
δεδομένων και ακολουθεί η λεπτομερής περιγραφή της ίδιας της διαδικασίας.
Τα βήματα της προεπεξεργασίας- επεξεργασίας και μετεπεξεργασίας των πρωτογενών
δεδομένων στα σχετικά λογισμικά, έως την τελική εκδοχή των παραγόμενων τρισδιάστατων
μοντέλων, παρουσιάζονται πολύ αναλυτικά για κάθε αντικείμενο με τρόπο που θα
μπορούσε να φανεί χρήσιμος ως οδηγός για τη διεξαγωγή μιας ανάλογης διαδικασίας στο
μέλλον. Εντοπίζονται και αναδεικνύονται τα προβλήματα που προέκυψαν κατά τα στάδια
της παραπάνω διαδικασίας και οι τρόποι που αντιμετωπίστηκαν με πλήθος δοκιμών και
διαφορετικών προσεγγίσεων.
Τέλος, αναλύονται τα εξαγόμενα συμπεράσματα από την αξιολόγηση και την σύγκριση των
αποτελεσμάτων των δύο μεθόδων σε συνάρτηση με τα ιδιαίτερα μορφολογικά
χαρακτηριστικά και τα υλικά κατασκευής των αντικειμένων.
Επίσης διατυπώνονται παρατηρήσεις και προτάσεις για τη βελτιστοποίηση της όλης
διαδικασίας και μελλοντικών προσεγγίσεων για αντικείμενα παρόμοιων χαρακτηριστικών,
αλλά και για τα ίδια τα γλυπτά προπλάσματα της παρούσας εργασίας.
Περίληψη
3D imaging technologies have been growing rapidly over the last three decades and are
constantly finding new fields and areas of application. One of them is the documentation,
the conservation, the protection, in general the management of cultural heritage items.
Especially in the science of maintenance, 3D imaging technology is becoming more and more
of a valuable tool. This dissertation is part of the context of the effort of three-dimensional
recording and illustration of sculptures created by the Greek artist Giannis Pappas. More
specifically, the present work deals with a series of six sculptures models of small size (<15
cm.) and different materials (plaster, bronze, ceramic, plasticine) with the theme of the
mother, which occupied a lot of Giannis Pappas in his artistic career. Its purpose The aim of
the work is the three-dimensional recording and display of the sculptural models with the
method of photogrammetry (passive) and the method of portable system of short-range
laser scanner (active) and then the evaluation and comparison of the results of the two
techniques in relation to the morphology, the material and the characteristics of the texture
and the color of the surface of the objects mainly from the prism of the benefit in the
process of documentation and diagnosis of pathogens. The effect of different construction
materials on the quality of the three-dimensional models produced is investigated. The
theoretical part of the work presents the life, work and the way of work of Giannis Pappas.
Special reference is made to the models and sculptures of the mother theme and in the
laboratory of Giannis Pappas in which they are kept and exhibited, examining the conditions
of the exhibition and conservation environment. Then the importance and role of the three dimensional recording and documentation of cultural heritage and the general context of the
workflow are analyzed. The following is a description of the active and passive 3D recording
methods and their selection criteria. The operating principles, the algorithms used of both
the photogrammetric method and the three-dimensional laser scanning are analyzed in
detail. Also presented are the different types of scanners and their fields of application. The
theoretical part concludes with a series of examples of 3D digitization of cultural heritage
items for the purpose of documentation, design and execution of conservation work. Also
presented are summaries of similar approaches that study objects of similar characteristics
with similar methods of digitization and drawing conclusions. In the experimental part, first
the technical characteristics and the layout of the required equipment of the two methods
for the process of obtaining the primary data are presented, and the detailed description of
the process itself follows. The steps of pre-processing and post-processing of primary data in
the relevant software, to the final version of the produced 3D models, are presented in great
detail for each object in a way that could be useful as a guide for conducting a similar
process in the future. The problems that arose during the stages of the above process and
the ways that were addressed with a number of tests and different approaches are identified
and highlighted.
Finally, the conclusions drawn from the evaluation and comparison of the results of the two
methods in relation to the particular morphological characteristics and the construction
materials of the objects are analyzed. Remarks and suggestions are also made for the
optimization of the whole process and future approaches for objects of similar
characteristics, but also for the sculptural models of the present work.