Реставрация здания Парламента на Холме в Канаде: цифровая каменная скульптура и точная фрезеровка 2200 кг песчаника

Репортаж от Wedoany，Реставрация здания Парламента на Холме в Оттаве, столице Канады, демонстрирует применение цифровых инструментов в сохранении культурного наследия. В ходе реставрации Восточного блока (The East Block), построенного в 1865 году, технология цифровой каменной скульптуры была использована для обработки исторических материалов, повысив точность и эффективность реставрации.

Министерство общественных работ и государственных услуг Канады (PSPC) обнаружило разрушающийся барельеф из песчаника на северном фасаде Восточного блока, над входом во двор крыла 1910 года. Этот барельеф, выполненный из песчаника Береа, имеет размеры 1725 мм × 1120 мм и изображает сову среди зарослей чертополоха. Из-за того, что при резьбе слои камня были расположены вертикально, а не горизонтально, произведение сильно пострадало. Замена этой скульптуры была расценена как исследовательская возможность. Федеральный скульптор Фил Уайт (Phil White) совместно с Управлением по сохранению наследия (Heritage Conservation Directorate, HCD) и Студией иммерсивных медиа Карлтонского университета в Оттаве (CIMS) разработал рабочий процесс по замене барельефа, методология которого была опубликована в научной статье.

Сначала команда провела эксперименты с различными архитектурными элементами, чтобы оценить такие методы цифрового захвата, как фотограмметрия и лазерное сканирование. При цифровом изготовлении трёхмерного архитектурного наследия идеальная 3D-модель должна иметь минимальный уровень шума и высокую водонепроницаемость, чтобы избежать появления вводящих в заблуждение текстур или необходимости ручного исправления отверстий в трёхмерном программном обеспечении, что может привести к неточным результатам.

Исходная трёхмерная модель барельефа была получена несколько лет назад с помощью фотограмметрии. Команда использовала этот цифровой файл для фрезеровки копии скульптуры на основе из высокоплотного пенополиуретана, которая затем была передана скульпторам Dominion для создания глиняного покрытия на участках, подвергшихся эрозии или утрате, чтобы обеспечить художественную и историческую достоверность. Отреставрированная модель снова была оцифрована с помощью портативного лазерного сканера. На основе новой полигональной сетки команда создала набор данных и передала его на шестиосевой роботизированный манипулятор, который выфрезеровал модель из заготовки песчаника весом 2200 кг с отклонением от проектной поверхности не более 2 мм. Затем федеральный скульптор вручную добавил последние детали, такие как текстура поверхности, следы резца и тонкие нюансы.

Федеральный скульптор также сотрудничал с CIMS и HCD для вырезания гербов канадских провинций для нового зала заседаний Сената. Работа велась частично вручную, частично с помощью роботов, с использованием листов из высокоплотного пенополиуретана. Г-н Уайт сначала вырезал прототип, на что ушло около шести месяцев, затем специалисты CIMS оцифровали его, создав трёхмерную фотограмметрическую модель. Роботизированный фрезерный станок, используя этот цифровой шаблон в качестве руководства, выполнил черновую обработку копии, после чего г-н Уайт и два его ассистента вручную доработали детали и текстуру.

Цифровой вспомогательный процесс не заменил мастеров, а расширил их возможности. Он сократил время и риски, связанные с обработкой хрупких оригиналов, и обеспечил точность и воспроизводимость, недостижимые ручными методами, сформировав многоуровневый рабочий процесс, основанный на мастерстве и расширенный с помощью вычислений.

Эти случаи не являются исключительными. В соборе Святого Семейства (Sagrada Familia) в Барселоне, Испания, с 1988 года используется роботизированная резьба. После разрушительного пожара 2019 года при реставрации собора Парижской Богоматери архитекторы на основе ранее полученных искусствоведами данных лазерного сканирования создали информационную модель здания (BIM) для руководства восстановлением. В рамках реставрации Центрального блока (Center Block) в Канаде также предпринимаются попытки интегрировать BIM в процесс реставрации для улучшения координации между каменотёсами, архитекторами, историками и инженерами.

Приведённые примеры показывают, что такие технологически вспомогательные методы реставрации, как роботизированная каменная скульптура, имеют ценность для применения во всём мире. Слияние сканирования, моделирования и роботизированной фрезеровки превращается из инструмента документирования в участника производственного процесса, цель которого — не заменить традиционное мастерство, а повысить способность справляться с современными вызовами. По мере старения исторических зданий эти технологии могут стать важным инструментом в практике сохранения наследия XXI века.

Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com