Kříž ze Spálova ožil v počítači: Jak 3D skenování zachraňuje barokní památky

Kříž ze Spálova ožil v počítači: Jak 3D skenování zachraňuje barokní památky
Sdílej
 
Barokní památka ze Spálova se díky studentům VŠB proměnila v digitální dvojče. Podívejte se, jak laserové skenování a moderní technologie pomáhají restaurátorům odhalit skrytá tajemství sochařského mistra Ondřeje Zahnera.

Barokní pískovcový kříž vážící přibližně 350 kg a měřící asi 1,7 m z roku 1750 stojí v centru městyse Spálov v Moravskoslezském kraji. Vztyčen byl na místě původního dřevěného misijního kříže a dodnes působí jako tichý svědek dějin.

Projížděly kolem něj kočáry s koňským spřežením, v okolních domech se svítilo svíčkami a dokonce „zažil“ obě světové války. Teď si představte, že ten samý kříž můžete na monitoru otočit, přiblížit a podívat se mu „pod kůži“. Protože byl s pomocí laserového skeneru převeden do počítače.

Moderní 3D technologie v restaurátorské dílně

3D skenování se v současnosti stává klíčem k tomu, jak historické památky zachovat pro budoucí generace s přesností na jednotky milimetru. A také jak je zodpovědně a přesně obnovovat, tedy restaurovat. Proč vlastně nestačí oči restaurátora, ale potřebujeme super přesné oči laser skeneru? Vždyť restaurátoři mají zkušené oči, cit v rukou jako dávní sochaři a léta praxe.

Barokní kříž jako kamenný svědek probíhajícího času, jak si ho představuje umělá inteligence •  Daniel Řezníček, Stanislav Kľúčik, Creaforms

Jenže právě u historických soch platí, že to nejdůležitější je často skryté a velmi špatně viditelné. Třeba drobný detail, jako je stopa po dlátu, nepatrná nerovnost povrchu, prasklina nebo skvrna po starém nátěru. To jsou informace, které prozrazují, jak socha vznikala, čím si procházela a co jí dnes hrozí.

Vznik digitálního dvojčete památky

Odborníci tak využijí 3D skenování pro zachycení stavu sochy před restaurátorským zásahem. Umožní jim opakovaně porovnávat, měřit, zkoumat a rozhodovat se s jistotou, že použijí ten nejvhodnější postup. Z práce restaurátora se tak stává dialog mezi řemeslem a moderní technologií.

A jak to celé probíhá? Rozhodně ne tak rychle, jak to znáte ze sci-fi filmů. Při snímání jsme kříž rozdělili na tři části. Jedná se o velký objekt a s tím přichází velké množství dat, při jejichž zpracování narážíme na limit výpočetní kapacity našich počítačů. Před samotným skenováním byl celý kříž polepen třemi sty referenčními terčíky ve vzdálenosti přibližně 15 mm. Pomáhaly skeneru s orientací v prostoru.

Milimetrová přesnost laseru

Se snímacím rozlišením nastaveným na 0,5 mm bylo možné zachytit jak jak celek, tak detaily tváře •  Daniel Řezníček, Stanislav Kľúčik, Creaforms

Nejprve přišla na řadu zadní část kříže, která je bez extrémních detailů, proto byla skenována s rozlišením 1 mm. Skener zaznamenává povrch jako mračno bodů, rozlišení udává vzdálenost mezi těmito body. Následovaly boky kříže s lehkým přesahem jak na zadní, tak i na přední stranu. Tyto přesahy jsou klíčové – díky nim do sebe jednotlivé skeny později přesně zapadnou a vytvoří jeden velký sken.

Třetí a nejnáročnější část patřila samotné postavě Ježíše. Tady je už zapotřebí zaznamenat jemné rysy, záhyby látky a stopy po nástroji. Proto bylo zvoleno jemnější rozlišení 0,5 mm. Důležité je, že co skener nevidí, to nenaskenuje. Proto bylo téměř nemožné naskenovat zátylek hlavy, zadní stranu lýtek a plosky chodidel. Tyto partie zůstávají skryté jak lidskému oku, tak i laserovým paprskům.

Jak se tvoří 3D model

Použitý skener Handyscan Black Elite vytvořil tzv. mračno bodů – obrovské množství bodů v prostoru, z nichž každý má přesně danou polohu na prostorových souřadnicích XYZ. V softwaru VXelements se pak body propojí pomocí triangulace do milionů drobných trojúhelníčků, které dohromady vytváří souvislý povrch sochy.

Výstupy z ručního skeneru HandyScan Black Elite zobrazuje program VXelements •  Daniel Řezníček, Stanislav Kľúčik, Creaforms

Po samotném skenování následoval ještě dvouhodinový post-processing. Během něj se spojily jednotlivé části digitální skládačky pomocí zmiňovaných přesahů. Díky chytrým nástrojům ve zmíněném softwaru a pečlivě zvoleným společným bodům se jednotlivé skeny vůči sobě zarovnaly téměř bezchybně.

Následovalo už jen velmi opatrné zacelení drobných otvorů tak, aby byl model teoreticky „vodotěsný“. Výsledkem spojení všech tří skenů je digitální kopie kříže složená z téměř pěti milionů drobných trojúhelníkových plošek o velikosti 13 GB.

Technické parametry skenování:

Přesnost: 0,025 mm

Objemová přesnost: 0,020 mm + 0,040 m/m

Měřicí rozlišení: 0,025 mm

Frekvence měření: 1 300 000 měření/s

Zdroj světla: 22 modrých laserových linií (+1 extra linie pro měření dutin)

Skenovací rozsah: 210 x 350 mm

Doporučená velikost objektu: 0,05 – 4 m

Tajemství sochařského mistra z Olomouce

Ondřej Zahner, Sloup Nejsvětější Trojice v Olomouci a UNESCO

Během restaurování se podařilo autorovi restaurování Stanislavu Kľúčikovi odhalit autora spálovského kříže – je jím Ondřej Zahner, jeden z nejvýraznějších moravských sochařů vrcholného baroka.

Většinu života spojil s Olomoucí, přestože se narodil v Německu. Pracoval hlavně na zakázkách pro církev, jeho tvorba byla pevně spjata s tehdejší duchovní atmosférou a do jisté míry ovlivněna bavorským barokem.

Sloup Nejsvětější Trojice v Olomouci je nejvyšším sousoším v České republice, měří 32 metrů na výšku •  Profimedia.cz

Zahner za svůj poměrně krátký život (43 let) vytvořil stovky soch, sousoší a oltářů. Nejznámějším dílem, na němž se podílel, je Sloup Nejsvětější Trojice v Olomouci na horním náměstí, který byl zapsán do světového dědictví UNESCO.

Spálovský kříž byl vztyčen kolem roku 1750, tedy v úplném závěru sochařova života. Zahner zemřel o dva roky později v roce 1752 a právě proto je tento kříž považován za jeho vrcholné dílo. Díky digitální archivaci můžeme jeho práci zkoumat s přesností, jakou si ani nedovedl sám autor představit.

Tábor jako za husitů: Historické město ožilo ve 3D

Tábor jako za husitů: Historické město ožilo ve 3D

Záhada Arnošta z Pardubic: Archeologové v Kladsku otevřeli hrobku prvního pražského arcibiskupa

Záhada Arnošta z Pardubic: Archeologové v Kladsku otevřeli hrobku prvního pražského arcibiskupa

Stará čistírna odpadních vod v Bubenči: Technický unikát slaví 120 let

Stará čistírna odpadních vod v Bubenči: Technický unikát slaví 120 let

Autor

Daniel Řezníček

 

Články odjinud