Της Κατερίνας Κοτζαμπασάκη
Η αποκατάσταση αρχαιολογικού υλικού αποτελεί αντικείμενο έρευνας πολλών χρόνων. Η εμφάνιση και η χρήση υπολογιστικών εργαλείων έφερε επαναστατικές εξελίξεις στον επιστημονικό χώρο της αποκατάστασης, καθώς η μελέτη για την ανακατασκευή αρχιτεκτονικών δομών, αρχαιολογικών αντικειμένων και αρχαιολογικών χώρων μετατοπίζεται από το αναλογικό στο ψηφιακό περιβάλλον [1]. Το ενδιαφέρον για την ψηφιακή αποκατάσταση αρχαιολογικού υλικού αυξάνεται παράλληλα με τις ραγδαίες τεχνολογικές εξελίξεις, συμβάλλοντας στην άνθιση της διεπιστημονικής σχέσης μεταξύ Αρχαιολογίας και 3D Τεχνολογίας [2].
Το παρόν άρθρο εστιάζει στην ψηφιακή αποκατάσταση αρχαιολογικών καταλοίπων που δεν σώζονται σήμερα ακέραια λόγω περιβαλλοντικών ή ανθρωπογενών παραγόντων. Οι όροι «ψηφιακή συντήρηση» και «ψηφιακή αποκατάσταση» ανάγονται στις τεχνικές που εφαρμόζονται με την βοήθεια της φωτογραμμετρίας και της 3D τεχνολογίας για την τριδιάστατη μοντελοποίηση και συναρμολόγηση αρχαιολογικού υλικού που έχει υποστεί φθορά [3]. Μουσεία, αρχαιολογικοί χώροι, ερευνητικά κέντρα και πολιτισμικοί φορείς δείχνουν ενδιαφέρον για την ψηφιακή αποκατάσταση καθώς συνεισφέρει στην συντήρηση και την προστασία της πολιτισμικής κληρονομιάς.
Ο στόχος της τριδιάστατης (εφεξής: 3D) ανακατασκευής αρχαιολογικού υλικού είναι η όσο το δυνατόν πιο πιστή ανάπλαση του πρωτότυπου, μη σωζόμενου μέρους του. Τα αποτελέσματα της αποκατάστασης συμβάλλουν στην βαθύτερη κατανόηση του ανθρώπινου παρελθόντος μέσα από τα αρχαιολογικά του κατάλοιπα. Η ταχύτερη και συχνά πιο οικονομική ανακατασκευή των αρχαιολογικών αντικειμένων με ψηφιακά μέσα ενθαρρύνει τους ερευνητές να αφιερώσουν το έργο τους στις 3D τεχνολογίες [4]. Η πληθώρα των τεχνικών για την ανάπλαση ενός μη ακέραιου αρχαιολογικού αντικειμένου οφείλεται στον μεγάλο αριθμό των λογισμικών και των εργαλείων που διατίθενται για 3D αποκατάσταση, προσφέροντας ενδιαφέρουσες μελέτες περίπτωσης διαφορετικών προσεγγίσεων στο θέμα.
Μελέτες Περίπτωσης
Η ποικιλομορφία στις μεθοδολογίες για την ψηφιακή αποκατάσταση οφείλεται στην φύση του υλικού προς ανακατασκευή. Κάθε αρχαιολογικό αντικείμενο αντιδρά διαφορετικά και απαιτεί μοναδική αντιμετώπιση στο περιβάλλον της ψηφιακής αποκατάστασης [2], το οποίο συνεπάγεται την χρήση διαφορετικών εργαλείων για την επίτευξη του στόχου της έρευνας. Η κεραμική, ένα μαρμάρινο γλυπτό, ένας δωρικός ναός ή ένα ενετικό οικοδόμημα αποτελούν αρχαιολογικά κατάλοιπα με διαφορετική κλίμακα, υφή, χρώμα και φωτισμό. Συνεπώς, απαιτείται η ειδική μεταχείρισή τους για την ορθή και αξιόπιστη ανακατασκευή τους. Ο βαθμός της επιτυχίας μιας ψηφιακής αποκατάστασης εξαρτάται από την ποιότητα του υπολογιστικού εξοπλισμού και της μεθοδολογίας που επιλέχθηκε [2]. Ωστόσο, κοινός παρονομαστής όλων των προσεγγίσεων είναι η ανάδειξη της γεωμετρίας και των χαμένων χαρακτηριστικών των αντικειμένων για την κατανόηση και προστασία του πολιτισμικού αποθέματος [5].
Η αναπαράσταση του σωζόμενου αρχαιολογικού αντικειμένου στο ψηφιακό περιβάλλον αποτελεί το πρωταρχικό στάδιο της ψηφιακής αποκατάστασης. Το γενικά υψηλό κόστος του εξοπλισμού και των λογισμικών για την τριδιάστατη μοντελοποίηση ωθεί τους μελετητές στην αναζήτηση πιο φιλικών μεθόδων ψηφιακής αναπαράστασης [6]. Τα τελευταία χρόνια, η ψηφιακή μοντελοποίηση αντικειμένων μέσω της φωτογραμμετρίας γίνεται όλο και πιο δημοφιλής. Η χρήση των laser scanners συχνά παραγκωνίζεται, καθώς σύγχρονοι αλγόριθμοι προσφέρουν αξιόλογα αποτελέσματα ψηφιακής αναπαράστασης με χαμηλό ή μηδενικό κόστος και σε μικρότερο χρόνο [2]. Τα λογισμικά Blundler/PMVS2 και VisualSFM και οι υπηρεσίες της Microsoft Photosynth, Autodesk Photofly και 123D Catch Beta προσφέρουν την δυνατότητα μίας υπολογιστικά αυτοματοποιημένης διαδικασίας μοντελοποίησης. Έτσι, πολλά από τα στάδια της ψηφιακής ανακατασκευής των αντικειμένων γίνονται αυτόματα ή ήμι-αυτόματα, επιτρέποντας στους σχεδιαστές να εστιάσουν περισσότερο στο πιο δημιουργικό μέρος του ερευνητικού σχεδίου [6].
Αποκατάσταση Αρχιτεκτονικής: Τρία Παραδείγματα Πληθώρας Προσεγγίσεων
Η ψηφιακή ανακατασκευή αρχαιολογικών χώρων μεγάλης κλίμακας, όπως αυτή του Ενετικού Κάστρου του Ηρακλείου Κρήτης, του Νεολιθικού χωριού Szeghalom της Ουγγαρίας και της Αρχαίας Αγοράς της Σικυώνας στην Κορινθία αποτελεί παράδειγμα χρήσης διαφορετικής μεθοδολογίας με κοινό στόχο την αξιόπιστη συντήρηση της πολιτισμικής κληρονομιάς. Η συλλογή των δεδομένων για την ψηφιακή ανακατασκευή των αρχαιολογικών χώρων αποτελεί το πρώτο βήμα της μεθοδολογίας. Στην περίπτωση του Ενετικού Κάστρου του Ηρακλείου προτιμήθηκε η χρήση της φωτογραμμετρίας, δηλαδή η λήψη πολλαπλών επικαλυπτόμενων φωτογραφιών από διάφορες γωνίες του οικοδομήματος. Με την τεχνική της Structure for Motion (SfM) οι επικαλυπτόμενες φωτογραφίες ενοποιούνται όταν ανιχνεύονται κοινά σημεία και γεωμετρικές σχέσεις, συμβάλλοντας στη δημιουργία του 3D μοντέλου. Στην περίπτωση του νεολιθικού χωριού, οι ερευνητές επέλεξαν να συλλέξουν τα πρωταρχικά δεδομένα σκανάροντας την περιοχή με την χρήση laser ή radar, καθώς και με την λήψη εναέριων φωτογραφιών και την χρήση υλικού από δορυφορικές εικόνες. Αντίθετα, οι σχεδιαστές της αρχαίας αγοράς της Σικυώνας επέλεξαν να συλλέξουν τα γεωφυσικά δεδομένα του χώρου που θα τους οδηγήσουν στην ψηφιακή ανακατασκευή της [6]. Εδώ παρατηρείται η πληθώρα μεθοδολογιών ακόμα και στο πρωταρχικό στάδιο της έρευνας, στον τρόπο συλλογής των δεδομένων, ο οποίος εξαρτάται από το είδος του αρχαιολογικού χώρου, τους πόρους που διαθέτει η ομάδα και τον στόχο της εκάστοτε έρευνας.
Ως προς το στάδιο της ψηφιακής αποκατάστασης, η χρήση λογισμικών όπως το 3D Studio Max και το Blender συνέβαλαν στην δημιουργία αρχαιολογικών στοιχείων που δεν έχουν συντηρηθεί μέχρι σήμερα και στην ενοποίησή τους με το ήδη υπάρχον αρχαιολογικό απόθεμα. Ακόμη, μέσω του λογισμικού 3D Studio Max οι μελετητές κατάφεραν να σχεδιάσουν το έδαφος του αρχαιολογικού χώρου και να προσθέσουν πρόσωπα της εποχής. Στη συνέχεια, μέσω του πολύτιμου λογισμικού Unity 3D και με την βοήθεια ιστορικών και αρχαιολόγων, σχεδιάστηκε το ψηφιακό τοπίο γύρω από τον αρχαιολογικό χώρο με σκοπό να δημιουργηθεί μία πιο αληθοφανής εικόνα [6].
Αποκατάσταση Κεραμικής
Κατά τα πρώτα χρόνια εμφάνισης της τεχνολογίας ψηφιακής αποκατάστασης η αρχαιολογία έκανε το ντεμπούτο της με την κεραμική [7]. Η διαδικασία αποκατάστασης θραυσμένου αρχαιολογικού υλικού ξεκινά μετά την λήψη φωτογραφιών υψηλής ποιότητας σε σωστό, ομοιόμορφο φωτισμό για την αποφυγή ύπαρξης σκιών και περιμετρικά έτσι ώστε να αποτυπώνονται όλες οι πλευρές του αντικειμένου από διαφορετικές οπτικές γωνίες [7, 8]. Τα λογισμικά που προτιμήθηκαν για την αποκατάσταση της κεραμικής σε μία έρευνα από την περιοχή της προϊστορικής Γαλλίας ήταν το Agisoft PhotoScan για τα φωτογραμμετρικά δεδομένα, το Blender για τα σκαναρισμένα δεδομένα και το MeshLab για την επιδιόρθωση της κλίμακας και του θορύβου [7].
Το δημιουργικό κομμάτι της αποκατάστασης πραγματοποιήθηκε στο λογισμικό Blender. Οι ερευνητές εισήγαγαν τα 3D μοντέλα των οστράκων και με βάση την γεωμετρία τους σχεδίασαν την υποθετικά συμμετρική τους συνέχεια. Για παράδειγμα, έχοντας στη διάθεσή τους μέρος του στομίου, του λαιμού, της κοιλιάς και της βάσης του αγγείου, μέτρησαν την καμπυλότητα της εσωτερικής επιφάνειάς τους και υπολόγισαν με βάση την καρτεσιανή τους ταυτότητα την θέση των υπολειπόμενων μερών του αγγείου. Η δοκιμασία της μεθοδολογίας σε άλλα όστρακα ολοκληρώθηκε με επιτυχία παρά τα εμπόδια που αφορούσαν είτε την φύση των πρωταρχικών φωτογραφιών, είτε την αδυναμία του λογισμικού να διαβάσει όστρακα με λεπτά τοιχώματα [7]. Η εκτύπωση των μοντέλων σε 3D εκτυπωτή συνέβαλε στην ανάδειξη του φυσικού αντικειμένου και στην αναλογική –πλέον- εικόνα της αποκατάστασής του. Η επιτυχία της αποκατάστασης οφείλεται στο γεγονός ότι τα αντικείμενα προς ανακατασκευή ήταν εκ φύσεως συμμετρικά (αγγεία). Η μεθοδολογία που επιλέχθηκε δεν μπορεί να εφαρμοστεί σε αρχαιολογικό υλικό που είναι εκ φύσεως ασύμμετρο (π.χ. γλυπτά), καθώς η ανακατασκευή ολοκληρώθηκε με τον υπολογισμό του υπολειπόμενου παράλληλου των ήδη υπάρχοντών θραυσμάτων στο καρτεσιανό σύστημα. Βέβαια, η μεθοδολογία αυτή δεν περιορίζεται στα αγγεία. Αρχιτεκτονικά μέρη, νομίσματα, κοσμήματα και άλλα συμμετρικά αντικείμενα αρχαιολογικού ενδιαφέροντος μπορούν να αποκατασταθούν ακολουθώντας την ίδια μέθοδο.
Η μεθοδολογία της αποκατάστασης με βάση την συμμετρία του αντικειμένου, αν και δημοφιλής, συχνά έρχεται αντιμέτωπη με ορισμένα προβλήματα. Σε περιπτώσεις όπου το αντικείμενο είναι σε μεγάλο βαθμό ατελές, ο αλγόριθμος δυσκολεύεται να ανιχνεύσει τα υπολειπόμενα μέρη [9]. Μία σειρά από διαφορετικές προσεγγίσεις, βασισμένες στο εργαλείο ORGAN (Object Reconstruction Generative Adversarial Network) έρχεται να αντιμετωπίσει αυτό το εμπόδιο. Συγκεκριμένα, το 3D scanning παρόμοιων αντικειμένων που συντηρούνται ολόκληρα εισάγεται στο λογισμικό και εκπαιδεύουν τον αλγόριθμο να συμπληρώσει την υπολειπόμενη γεωμετρία του αρχαιολογικού υλικού με βάση το πρότυπο που εισήχθη. Οι ερευνητές δημιούργησαν ένα δίκτυο ολοκληρωμένων αρχαιολογικών αντικειμένων με την φιλοδοξία να λειτουργήσει σαν βάση δεδομένων από την οποία θα λαμβάνεται η χαμένη γεωμετρία. Μεταβλητές θα εφαρμόζονται στον αλγόριθμο που θα υπολογίζουν τις πολιτισμικές τάσεις των αντικειμένων προς αποκατάσταση, έτσι ώστε να αποφευχθεί η αυθαίρετη ανακατασκευή [9].
Μη Παρεμβατική Αποκατάσταση Κεραμικής
Η κατανόηση του σχήματος ενός αρχαιολογικού αντικειμένου που δεν σώζεται επαρκώς μπορεί να συμβάλει στην έρευνα, χωρίς να χρειάζεται η πλήρης αποκατάστασή του [10]. Συχνό φαινόμενο στις ανασκαφές είναι η συλλογή οστράκων και η χειροκίνητη και χρονοβόρα ταξινόμησή και συναρμολόγησή τους από τους μελετητές [11]. Με την βοήθεια της φωτογραμμετρίας και της 3D τεχνολογίας ανιχνεύονται οι άκρες των οστράκων στο λογισμικό και ενοποιούνται τα κομμάτια της κεραμικής αυτόματα [10]. Η χρήση αυτού του εργαλείου συμβάλει στην κατανόηση του σχήματος και της λειτουργίας του αγγείου χωρίς να χρειάζεται η ολοκληρωμένη ανακατασκευή του καθώς το ερευνητικό ερώτημα έχει απαντηθεί.
Εκτίμηση Προσεγγίσεων
Η ανακατασκευή του αρχαιολογικού υλικού είναι μία διαδικασία εφαρμογής διαφορετικών τεχνικών και εργαλείων ανάλογα τόσο με την φύση του αντικειμένου όσο και με τον στόχο των ερευνητών. Η επιτυχία μίας αποκατάστασης δεν κρίνεται μόνο από την εικόνα των αποτελεσμάτων, αλλά και από την αναγνώριση και αντιμετώπιση των εμποδίων που συναντώνται. Η εξάρτηση του αντικειμένου από τον υπολογιστικό εξοπλισμό συχνά φέρνει τους ερευνητές αντιμέτωπους με τεχνικής φύσεως προβλήματα. Για παράδειγμα, η αδυναμία των λογισμικών να αποτυπώσουν τα φωτογραμμετρικά δεδομένα είναι ένα συχνό φαινόμενο που οφείλεται κυρίως στην λανθασμένη λήψη των πρωταρχικών εικόνων (λάθη στον φωτισμό, την γωνία λήψης, την ποιότητα του φακού κ.ά.) [6]. Η αναγνώριση των εμποδίων και η αντιμετώπισή τους συμβάλει όχι μόνο στην δημιουργία ενός αξιόλογου και πιστού μοντέλου ανακατασκευής αλλά και στην διόρθωση και βελτίωση των λογισμικών έτσι ώστε να προσαρμοστούν στην αρχαιολογική έρευνα.
Στην περίπτωση της αποκατάστασης των αρχαιολογικών χώρων, στόχος των σχεδιαστών ήταν η αναπαράσταση και η ανάδειξη των αρχιτεκτονικών καταλοίπων στο ψηφιακό περιβάλλον. Η προσθήκη των μη συντηρημένων στοιχείων στο ψηφιακό περιβάλλον και η προσαρμογή του περιβάλλοντος γύρω από αυτό (έδαφος, τοπίο, χαρακτήρες) συνέβαλε στην δημιουργία μίας πιο ζωντανής ανακατασκευής, κάτι που θα ταίριαζε στο πλαίσιο ενός μοντέλου επαυξημένης πραγματικότητας. Αντίθετα, όταν ο στόχος των ερευνητών είναι αποκλειστικά η αποκατάσταση ενός αντικειμένου, όπως στην περίπτωση της θραυσμένης κεραμικής από την προϊστορική Γαλλία, η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε διέφερε σε μεγάλο βαθμό από αυτή των αρχαιολογικών χώρων παρόλο που και τα δύο ερευνητικά σχέδια εντάσσονται στην ευρύτερη κατηγορία της ψηφιακής αποκατάστασης.
Η κεραμική, η οποία πρωταγωνιστεί στην αρχαιολογική έρευνα λόγω του μεγέθους της και της συμβολής της στην χρονολόγηση παρουσιάζει ακόμα μεγαλύτερη ποικιλομορφία στις μεθόδους αποκατάστασής της. Η δημοφιλής μέθοδος ανακατασκευής με βάση την συμμετρία του αντικειμένου στο καρτεσιανό σύστημα αν και επιτυχής, συχνά παρουσιάζει εμπόδια τόσο τεχνικής όσο και αρχαιολογικής φύσεως. Ως προς τα αρχαιολογικής φύσεως εμπόδια, η υπόθεση πως το υλικό είναι συμμετρικό χρήζει μεγαλύτερης προσοχής. Η χειροποίητη κεραμική, σε αντίθεση με τα τροχήλατα αγγεία παρουσιάζει γεωμετρική ασσυμετρία με μικρές αλλά αισθητές αποκλίσεις στο σχήμα και στο πάχος των τοιχωμάτων [12]. Η ψηφιακή ανακατασκευή ενός χειροποίητου αγγείου με βάση την καρτεσιανή του συμμετρία πιθανόν να μην προσφέρει μία αντιπροσωπευτική αποκατάσταση. Ωστόσο, η συναρμολόγηση των οστράκων και η 3D αναπαράσταση της ανακατασκευής τους συμβάλει στην κατανόηση του σχήματος και του μεγέθους του αγγείου, κάτι που προσφέρει μεγάλη αξία στην αρχαιολογική έρευνα [13]. Η μη- επεμβατική αποκατάσταση του αρχαιολογικού υλικού, όπως αυτή που πραγματοποιήθηκε σε όστρακα της Νεκρόπολης της Porta Nocera στην Πομπηία πέτυχε ακριβώς αυτό. Οι μελετητές κατάφεραν να μετατρέψουν τα ακανόνιστα θραύσματα της κεραμικής σε κομμάτια ενός ατελούς παζλ σε βαθμό, βέβαια, που το σχήμα του αγγείου γίνεται κατανοητό χωρίς να χρειαστεί η συμπλήρωση της χαμένης γεωμετρίας.
Συγκριτική Ανάλυση
Το καθήκον της ψηφιακής αποκατάστασης αρχαιολογικών αντικειμένων εναρμονίζεται με το καθήκον της αρχαιολογικής έρευνας. Πρωταρχικός στόχος των ερευνητών του αντικειμένου είναι η ερμηνεία των υλικών καταλοίπων για την κατανόηση του ανθρώπινου παρελθόντος. Η επιλογή των κατάλληλων λογισμικών και εργαλείων ψηφιακής ανακατασκευής σχετίζεται άμεσα με την ταυτότητα του αρχαιολογικού υλικού και το είδος της αποκατάστασης [2].
Η σχεδίαση των μη σωζόμενων αρχιτεκτονικών μερών ενός οικοδομήματος και η προσθήκη των χαρακτηριστικών του περιβάλλοντος ανήκουν στην κατηγορία αποκατάστασης επαυξημένης πραγματικότητας. Μία ανακατασκευή τέτοιου είδους, σε αντίθεση με αυτήν της κεραμικής, αποσκοπεί στην αναβίωση του αρχαιολογικού υλικού σε συνδυασμό με τον χώρο στον οποίο ανήκει. Σε αυτήν την περίπτωση, στόχος της ερευνητικής ομάδας είναι τόσο η ανάδειξη της χαμένης αρχιτεκτονικής του οικοδομήματος όσο και δημιουργική ανάπλαση του περιβάλλοντος που το χαρακτήριζε. Η λειτουργία ενός οικοδομήματος δεν εξαρτάται μόνο από την γεωμετρία του αλλά και από την τοποθεσία του, την προσβασιμότητά του, την ορατότητα του σε σημεία ενδιαφέροντος (π.χ. παρατηρήτρια, κάστρα, φάροι). Επομένως, η αποκατάσταση ενός οικοδομήματος δεν ολοκληρώνεται χωρίς τον σχεδιασμό του περιβάλλοντος χώρου. Αντιθέτως, αν και το αρχαιολογικό πλαίσιο ενός αρχαιολογικού αντικειμένου έχει σημαντική ερευνητική σημασία, η γεωμετρία είναι αυτή που θα μαρτυρήσει την λειτουργία του. Εξάλλου, τα αρχαιολογικά αντικείμενα είναι εκ φύσεως κινητά ευρήματα, γεγονός που οδηγεί τους μελετητές να εστιάσουν στα χαρακτηριστικά που φέρει το ίδιο.
Η διαφορετικές προσεγγίσεις στην ψηφιακή 3D αποκατάσταση αρχαιολογικού υλικού βρίσκουν κοινό έδαφος στα λογισμικά και στα εργαλεία επεξεργασίας. Παρά τις διαφορές ως προς τον στόχο κάθε ερευνητικού σχεδίου, τα ίδια λογισμικά εξυπηρετούν τον σχεδιασμό διαφόρων αρχαιολογικών αντικειμένων [7]. Το Blender, το Agisoft PhotoScan (Metashape), το MeshLab και τα εργαλεία VisualSFM / PMVS2 / Bundler λειτουργούν ως σύμμαχος της ψηφιακής αποκατάστασης κάθε είδους αρχαιολογικού υλικού. Οι μελετητές εστιάζουν στο υλικό προς ανακατασκευή και με βάση την ιδιότητά του ρυθμίζουν τους αλγορίθμους του εκάστοτε λογισμικού για να αναδείξουν τα χαρακτηριστικά του.
Συμπεράσματα
Η συνεργασία των τεχνολογιών ψηφιακής αποκατάστασης με την Αρχαιολογία συνέβαλε στην διεύρυνση του ερευνητικού ορίζοντα της επιστήμης. Η ανακατασκευή αρχαιολογικού υλικού, η οποία ξεκίνησε ως μία χειροκίνητη και χρονοβόρα διαδικασία μετατοπίστηκε σε μία ψηφιακή, γρήγορη και αξιόπιστη σχεδίαση. Η διεπιστημονική φύση του αντικειμένου ενθαρρύνει την ενασχόληση μελετητών από διάφορους κλάδους με την προστασία και την ανάδειξη της πολιτισμικής κληρονομιάς.
Κάθε είδους αρχαιολογικό υλικό που δεν σώζεται ακέραιο είναι υποψήφιο για ψηφιακή αποκατάσταση. Η έλλειψη περιορισμών στα αντικείμενα προς ανακατασκευή συνεπάγεται την ύπαρξη πολλών προσεγγίσεων. Το είδος του αρχαιολογικού καταλοίπου, ο βαθμός της συντήρησής του, το χρώμα του, οι υφές του και ο στόχος των μελετητών του αποτελούν συνδυαστικά τις μεταβλητές σύμφωνα με τις οποίες οι σχεδιαστές επιλέγουν την μεθοδολογία αποκατάστασης. Η εισαγωγή φωτογραμμετρικών ή σκαναρισμένων δεδομένων με laser στα λογισμικά επεξεργασίας 3D αντικειμένων αποτελεί το πρώτο στάδιο κάθε είδους ψηφιακής αποκατάστασης. Η εκμετάλλευση της συμμετρίας ορισμένων αρχαιολογικών αντικειμένων, όπως της κεραμικής, συνέβαλε στην δημιουργία των πρώτων μοντέλων ψηφιακής ανακατασκευής εισάγοντας, έτσι, την Αρχαιολογία στο πεδίο της 3D τεχνολογίας. Η αποκατάσταση μέσα από τα διαθέσιμα λογισμικά προσθέτει, συμπληρώνει ή συναρμολογεί μη παρεμβατικά στο αρχαιολογικό υλικό αναδεικνύοντας, έτσι, την γεωμετρία και τις υφές του.
Οι περιορισμοί που εμφανίζονται στην ψηφιακή αποκατάσταση οφείλονται στην εξάρτηση της έρευνας από τον υπολογιστικό εξοπλισμό. Η ποιότητα των πρωτογενών δεδομένων, όπως ο φωτισμός, η γωνία λήψης ή η ακρίβεια του σκαναρίσματος αποτελούν κάποιους από τους λόγους που το λογισμικό δεν ανταποκρίνεται με επιτυχία. Ακόμη, η αδυναμία του αλγορίθμου να ανιχνεύσει την συμμετρική συνέχεια ενός κεραμικού θραύσματος συχνά οφείλεται στο πάχος των τοιχωμάτων του δυσκολεύοντας, έτσι, τον σχεδιασμό και ωθώντας τους ερευνητές στην αναζήτηση λύσεων. Η αναγνώριση των προβλημάτων και η αντιμετώπισή τους συμβάλλουν τόσο στην επιτυχή ολοκλήρωση της αποκατάστασης όσο και στην εμπειρική κατάρτιση των σχεδιαστών για ενδεχόμενη μελλοντική εμφάνιση των εμποδίων.
Η αδιαμφισβήτητη συμβολή της 3D ψηφιακής αποκατάστασης στον χώρο των ανθρωπιστικών επιστημών αυξάνει το ενδιαφέρον για την ανάπτυξη λογισμικών προσανατολισμένων στην αρχαιολογική έρευνα. Η μελλοντική ανάπτυξη λογισμικών θα μπορούσε να εστιάσει στη δημιουργία εξειδικευμένων, διαλειτουργικών, ευέλικτων και ανοιχτού κώδικα εργαλείων, που θα υποστηρίζουν τόσο την αυτόματη επεξεργασία 3D δεδομένων όσο και την προσαρμογή τους στις ιδιαιτερότητες κάθε είδους αρχαιολογικού υλικού. Η αυξανόμενη εξοικείωση των ερευνητών ανθρωπιστικών επιστημών με τις τεχνολογίες τριδιάστατης αναπαράστασης και το παράλληλο ενδιαφέρον των προγραμματιστών και των μηχανικών λογισμικού για την αρχαιολογική αποκατάσταση ενισχύει την επιστημονική πρόοδο και προωθεί την διατήρηση και την ανάδειξη της πολιτισμικής κληρονομιάς.
Βιβλιογραφία/ Αναφορές
[1] Παπαϊωάννου, Γ. Π. (2001). Αυτόματη ανακατασκευή τριδιάστατων αντικειμένων με μεθόδους γραφικών: εφαρμογή στην ανακατασκευή αρχαιοτήτων [Διδακτορική διατριβή, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών]. Εθνικό Αρχείο Διδακτορικών Διατριβών. https://www.didaktorika.gr/eadd/handle/10442/22238
[2] Evgenikou, V., Georgopoulos, A. (2015). Investigating 3D reconstruction methods for small artifacts. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, vol. XL-5/W4, σελ. 101–108. https://doi.org/10.5194/isprsarchives-XL-5-W4-101-2015
[3] Son, S., Jo, Y. H., Gwak, H. I., Cho, H. S., & Shin, K. C. (2023). A study on multi‑modeling for artifact restoration. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XLVIII‑M‑2, σελ. 1479–1484. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLVIII-M-2-2023-1479-2023
[4] Simou, S., Baba, K., & Nounah, A. (2022). The integration of 3D technology for the conservation and restoration of ruined archaeological artifacts. History of Science and Technology, 12(1), σελ. 150–168. https://doi.org/10.32703/2415-7422-2022-12-1-150-168
[5] Argyriou, L. and Papadopoulos, N. S. (2015). Mixed Reality Applications, Innovative 3D Reconstruction Techniques & GIS Data Integration for Cultural Heritage, Best Practices of GeoInformatic Technologies for the Mapping of Archaeolandscapes, https://doi.org/10.2307/jj.15136073.17
[6] Manferdini, A. M., Galassi, M., (2013). Assessments for 3D Reconstructions of Cultural Heritage Using Digital Technologies, The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XL-5/W1, σελ. 167-174, https://doi.org/10.5194/isprsarchives-XL-5-W1-167-2013
[7] Barreau, J. B., Nicolas, T., Bruniaux, G., Petit, E., Petit, Q., Bernard, Y., Gaugne, R., & Gouranton, V. (2014). Ceramics fragments digitization by photogrammetry, reconstructions and applications. International Journal of Heritage in the Digital Era, 3(4), σελ. 643–655. https://doi.org/10.1260/2047-4970.3.4.643
[8] Westoby, M. J., Brasington, J., Glasser, N. F., Hambrey, M. J., & Reynolds, J. M. (2012). Structure-from-Motion photogrammetry: A low-cost, effective tool for geoscience applications. Geomorphology, 179, σελ. 300–314. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2012.08.021
[9] Hermoza, R., Sipiran, I. (2017). 3D reconstruction of incomplete archaeological objects using a generative adversarial network. https://doi.org/10.48550/arXiv.1711.06363
[10] Fouriaux, F. (2025). Defrag Memories: The 3D Spatial Analysis of the Remains of Commemorative Gestures in the Necropolis of Porta Nocera at Pompeii. The 3 Dimensions of Digitalised Archaeology: State-of-the-Art, Data Management and Current Challenges in Archaeological 3D-Documentation. 5, σελ. 69-83, https://doi.org/10.1007/978-3-031-53032-6_5
[11] Kampel, M., & Sablatnig, R. (2003). An automated pottery archival and reconstruction system. Journal of Visualization and Computer Animation, 14(3), σελ. 111–120. https://doi.org/10.1002/vis.310
[12] Roux, V. (2017). Ceramic manufacture: the chaîne opératoire approach. The Oxford handbook of archaeological ceramic analysis, σελ. 101–113, https://doi.org/10.1093/oxfordhb/9780199681532.013.8
[13] Tsiafaki, D., Koutsoudis, A., Arnaoutoglou, F., & Michailidou, N. (2016). Virtual reassembly and completion of a fragmentary drinking vessel. Virtual Archaeology Review, 7(15), 67–76. https://doi.org/10.4995/var.2016.5910