Возрождение прошлого: как 3D-печать реконструирует исторические артефакты

Хотя 3D-печать ассоциируется с производством и прототипированием, она привлекла внимание своей способностью реставрировать, восстанавливать и ремонтировать объекты. Это делает её ценным ресурсом для музеев, кураторов и историков, реконструирующих артефакты и даже ископаемые с помощью печати, сканирования и цифровых моделей.

Вот несколько способов, как аддитивные технологии вдыхают новую жизнь в старые артефакты:

Реставрация архитектурных памятников

Источник: 3D Systems

3D-принтеры давно стали главным инструментом для производства фигурок и статуэток. Это же умение сканировать и воспроизводить формы стало福音 для реставрации искусства и скульптуры. Яркий пример — Великая пагода в садах Кью.

В прошлом году реставраторы при участии Historic Royal Palaces (HRP) взялись за возвращение славы 72 драконьим скульптурам пагоды. Эти изысканные статуи давно были утеряны из-за гниения дерева, и проблему решили с помощью лучших современных технологий.

Команда 3D Systems On Demand Manufacturing использовала ПО Geomagic и технологию селективного лазерного синтерирования (SLS) для создания легких, прочных реплик оригинальных драконов из DuraForm PA. Несмотря на другой материал, реставраторам удалось достичь визуального и тактильного сходства с оригиналами. Новые версии не сгниют и при необходимости легко воспроизводимы.

Однако реставрация скульптур может зайти еще дальше…

Реконструкция повреждений

Источник: Chris Warde-Jones / the Telegraph

Даже в таких опустошенных и скорбных местах, как Сирия, археологи и историки спешат сохранить человеческую культуру. После крупных атак на Пальмиру многие достопримечательности и ключевые исторические объекты были повреждены. Много артефактов спасли из музеев Пальмиры после освобождения города российскими и сирийскими силами. Поврежденные скульптуры доставили в Бейрут, затем в Рим, где команда экспертов Института консервации и реставрации (ICR) начала работу по возвращению им первозданного вида.

Среди проектов — использование лазерных сканеров для получения детальных структурных данных и 3D-печать недостающих фрагментов статуй. Одна статуя была особенно сильно повреждена — потеряла около половины лица. Техники создали «протез» для недостающих частей, закрепив его на остатке бюста шестью небольшими магнитами. Это делает протез легко снимаемым, если оригинальные фрагменты когда-нибудь будут найдены.

Подобный проект требовался в Opificio delle Pietre Dure во Флоренции — одном из престижных государственных институтов реставрации. Там хранятся очень старые произведения искусства, требующие сложного ухода. Реставраторы вроде Маттия Мерканте используют 3D-печать и 3D-сканирование для возвращения культурных артефактов к жизни.

Применяя инструменты 3D-моделирования и цифровой скульптуры, стремятся к максимально верной реконструкции. «Цифровое сканирование и моделирование гарантируют больший уважение к оригинальному художественному стилю», — говорит Мерканте. «Реставраторы — арт-техники, не художники или скульпторы — интерпретативные и творческие аспекты не должны влиять на нашу работу».

Историческая архитектура и дизайн

Воспроизведение зданий и моделей всегда было сильной стороной 3D-печати, поэтому музеи начинают использовать этот потенциал для крупномасштабных экспозиций. С помощью 3D-печати Цинциннатский музейный центр воссоздал S-масштабную модель центральной части города 1940-х годов: башню Кэрью, Rathaus, храм Плам-стрит, мост Реблинг и трамваи по улицам.

Реалистичная реконструкция включает узнаваемые образы, звуки и даже запахи, изображая историческое видение города. Экспозиция 4000 кв. футов создана смесью множества производственных технологий. Всего более 1200 зданий, 18 работающих локомотивов, четыре наклонных подъемника, более 500 транспортных средств и 2000 фигур людей.

Экспозиция еще не завершена и продолжает расширяться. Она дает глубокое понимание архитектуры и истории прошлого, создавая иммерсивный физический опыт для посетителей.

Воссоздание ископаемых

Источник: Dušan Hein, TASR (Словацкое музей восстания)

Музеи по всему миру вкладывают усилия в оцифровку и 3D-модели, так как они позволяют дополнять и склеивать ископаемые с помощью напечатанных компонентов. Ископаемые сами по себе редки, а в хорошем сохранении — почти невозможны. Здесь немного изобретательности дает посетителям полную картину.

Словацкое музей восстания (SNP) и Смитсоновский институт успешно применяют такие проекты. Динозавры — ключевая часть любого музея, но кости часто сильно повреждены или имеют критические суставы, требующие поддержки. 3D-принтеры дают педагогам и палеонтологам инструменты для улучшения экспозиций.

Но динозавры — не единственный способ оживления истории. Ученые использовали 3D-сканирование для картографирования всего голосового тракта мумии, воссоздали голосовые органы на 3D-принтере. Искусственный гортань пропускает воздух через синтетические голосовые связки, воспроизводя один гласный звук голоса древнеегипетского жреца, согласно публикации в Scientific Reports.

Голосовые органы принадлежали жрецу, жившему в Фивах при Рамсесе XI. Мумму обнаружили около 200 лет назад, продали музею в Великобритании, развернули и назвали «Лидской муммой». Теперь она база для экспериментальных исследований. Хотя тракт издает только отдельные гласные, это удивительное достижение.

Так футуристические технологии позволяют оживить изучение истории и дать нам лучшее понимание прошлого.