USAGE OF COMPUTER PROGRAMS IN FIXATION OF THE GRAPHIC MATERIAL OF ARCHEOLOGICAL EXCAVATIONS (ON THE BASIS OF TREATMENT OF THE DRAFT)

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ В ФИКСАЦИИ ГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА АРХЕОЛОГИЧЕСКИХ РАСКОПОК

(НА ПРИМЕРЕ ОБРАБОТКИ ЧЕРТЕЖЕЙ КОМПЛЕКСОВ)

Фу ад Гусейнов

(Институт археологии и этнографии НАН Азербайджана)

Фундаментальные изменения в археологии, произошедшие в пос­ледние годы, в определенной степени связаны с внедрением компьютер­ных технологий. Их использование в проведении археологических иссле­дований во многом зависит от степени доступности современного ком­пьютерного оборудования и программного обеспечения. С помощью ком­пьютерных технологий могут решаться самые разнообразные задачи: с помощью систем управления базами данных (СУБД) сбор и упорядочива­ние информации о памятниках, проведение анализа распределения ар­хеологических памятников в конкретных географических условиях и вре­мени, реконструкция древнего ландшафта с использованием геоинформа­ционных систем (ГИС), полевая фиксация и черчение при помощи CAD-программ и комплексных систем, фиксация материала и трехмерные ре­конструкции при помощи графических редакторов, обработка материала статистико-комбииаторными методами с помощью статистических прог­раммных пакетов.

Одна из первичных задач в археологических исследованиях связана с графической фиксацией материала, в первую очередь это относится к изображениям раскопов и находок. Компьютерная графическая фиксация проводится путем создания и обработки электронных изображений. Электронные изображения раскопов и находок легко редактировать, воспроизводить в любом масштабе, помещать как иллюстрации в тексты, использовать в компьютерных базах данных. Это позволяет ставить зада­чи создания электронных архивов, информатизации уже имеющихся ар­хивных фондов и преобразования хранящейся в них информации в циф­ровую форму. Работа по каталогизации и оцифровке архивных, биб­лиотечных и музейных фондов уже ведется во многих странах.

В данной статье к рассмотрению предлагается компьютерная графи­ка, используемая в качестве инструмента для создания чертежей отдель­ных комплексов, и приводится краткое описание используемой техноло­гии, которая разрабатывается и используется автором статьи.

Векторная графика позволяет использовать отдельные элементы изображения как самостоятельные объекты. Благодаря этому пользова­тель, независимо от уровня своих чертежных и художественных навыков, получает возможность работать с некоторыми из них как с заготовками, не создавая их каждый раз заново. Это относится как к однотипным элементам оформления (подписи, нивелировочные отметки, масштабные шкалы и т.п.), так и к более сложным деталям самого чертежа. Одними из таковых являются, например, кости человеческого скелета.

Каждый чертеж требует четкой фиксации положения отдельных костей, их сохранности, индивидуальных особенностей, сопутствующего инвентаря и т.п. Но, при всем разнообразии объектов погребений, следует отметить, что количество вариаций проецирования этих объектов на плоскость чертежа не безгранична и вполне поддается унификации. То есть, объективно существуют причины стандартного отображения отдель­ных частей костяка погребенного. Это: единые анатомические признаки, как правило, горизонтальное положение умерших, соблюдение древними традиционных способов захоронения и т.п. Опыт показал, что для успеш­ной работы по графическому воссозданию погребений необходимы набо­ры заготовок из 3-15 характерных ракурсов частей скелета: позвонков, пястных костей, лопаток, тазовых костей, конечностей, ребер, черепа и т.д. Большое значение имеет анатомическая симметрия. Благодаря зер­кальному копированию одной заготовки могут быть созданы 2 одноимен­ные кости. Разумеется, чем больше заготовок, учитывающих особенности возраста, пола, физиологии – тем плодотворнее работа. Но есть случаи, когда следует редактировать заготовки с помощью инструментов прог­раммного средства, таких как пакет CorelDraw, где для обработки архео­логических данных версии этой программы не имеют значения, посколь­ку инструментарий и способы трансформации объектов в них аналогич­ны. Для обработки костей, размеры, форма и пропорции которых являют­ся причиной многообразия положений (например, костей конечностей) могут быть полезными эффекты, позволяющие изменять перспективу и

очертания объекта целиком. В не­которых случаях (чаще всего при прорисовке черепа или тазовых костей), для того чтобы добиться соответствия особенностей поле­вого плана и компьютерного ва­рианта следует обратиться к ре­дактированию отдельных линий и элементов, из которых состоит этот объект.

Рисунок 1. Применение программных средств, используя определенные заготовки.

Последовательность опера­ций выглядит следующим обра­зом. За экранную основу берется отсканированное изображение полевого чертежа. Затем на него “накладываются” имеющиеся элементы костяка – ребра, позвонки, кости конечностей и т.п. (см. рис. 1). Чаще всего “установка” отдельного элемента сводится к его правильной ориентации на плане (вращению) или незначительной трансформации (масшта­бированию или искривлению). Это характерно, например, для многочисленных ребер, позвон­ков, костей запястий. Как уже было упомянуто, дублирование однотипных объектов (в т.ч. зеркальное) осуществляется единомоментно.

В результате перечисленных выше опе­раций создается чертеж, который обладает не­сомненными достоинствами. Во-первых, вектор­ный чертеж превосходно подходит для хранения на лазерных, оптических и прочих накопителях информации. Во-вторых, он компактен и досту­пен для редактирования. В-третьих, каждая де­таль погребения реалистична и идентифици­руема, независимо от линейных размеров чер­тежа, что позволяет анализировать все детали погребения (см. рис.2). В-четвертых, векторный компьютерный чертеж может быть конвертирован в любой иной формат, который необходим для публикации, размещения в Интернете и т.п. В отличие от векторных, растровые изображения не обладают в полной мере перечисленными достоинствами. Детальное редактирование растровых чертежей более трудоемкий процесс, хранение и обмен полно­ценными их копиями требует больших ресурсов и т.д. Большое количест­во материала, полученного при раскопках, а также множество признаков, примененных для описания, делает анализ плана раскопа достаточно тру­доемким. Чтобы оптимизировать процесс анализа плана раскопа и облегчить процесс дальнейшей исторической реконструкции, план раскопа должен быть переведен в электронную форму, отредактирован с помощью прог­раммы обработки растровой графики (см. рис. 3) и сохранен на лазерных компакт-дисках. В рамках решения задачи по созданию электронных архивов, целесообразно все новые материалы, получаемые при ведении археологи­ческих исследований, переводить в электронную форму уже на этапе фор­мирования отчета по раскопкам археологических памятников.

Методика оцифровки археологических материалов и анализа их электронных изображений при помощи доступных программных средств на сегодняшний день недостаточно освещена в научно-методической ли­тературе, хотя, нет сомнения, что разработанная методика оцифровки и анализа материалов раскопок представляет определенный научный инте­рес. Предлагаемая в статье мето­дика разрабатывалась автором на материалах археологических рас­копок, проведенных в 2005г. под руководством д.и.н. Т.Ахундова и к.и.н. С.Ашурова по линии Южно-Кавказского трубопровода (SCP) на территории Шамкирского райо­на. Визуально электронный план во многом похож на результаты аэрофотосъемки и позволяет прос­ледить крупные образования на поверхности раскопа. Как видно из рисунка 3 (А. Курган – Сыныг Кёрпю Б. Фундамент храма – Ча-парлы), задача оцифровки полево­го чертежа и нанесения на него в графическом редакторе археологи­ческих объектов была дополнена задачей по окрашиванию опреде­ленным цветом выборочных кам­ней. Такие задачи могут быть ре­шены с помощью одного из двух типов графических редакторов: ре­дакторов создания и обработки растровых изображений или редак­торов векторной графики. Растро­вая графика отличается от вектор­ной тем, что в растровой графике базовым элементом изображения является точка, а в векторной – ли­ния. Среди программных средств создания и обработки растровых изображений на платформе IBM самыми распространенными являются Microsoft Paint, Microsoft Photo Editor, Microsoft Photo DRAW, но они позволяют решать лишь простейшие задачи. К профессиональным редакторам относятся такие пакеты, как Adobe Photoshop, PhotoPaint, Painter. В этом классе программ особое

место занимает пакет Photoshop. Сегодня он является стандартом в компьютерной графике, и все другие программы сравнивают именно с ним. К наиболее популярным программным средствам создания и обра­ботки векторной графики относятся такие графические редакторы, как Adobe Illustrator, CorelDraw, Corel Xara, Macromedia FreeHand, и вектори­заторы – специализированные пакеты преобразования растровых изобра­жений в векторные, например, Adobe StreamLine и CorelTrace.

При обработке материалов раскопок качественная векторизация воз­можна только в ручном режиме, но в этом режиме проводить вектори­зацию такого количества объектов нецелесообразно. Поэтому для реше­ния поставленных задач самым удобным считается редактор по созданию и обработке растровой графики – достаточно распространенный редактор Adobe Photoshop.

В полевых условиях план раскопа чертится на миллиметровой бумаге или на кальке. В лабораторных условиях листы миллиметровок склеи­ваются в единое полотно. Затем полевой чертеж плана раскопа размечается на несколько фрагментов. Или же для удобства оцифровки полевого черте­жа каждый фрагмент на кальке прорисовывается ручкой с гелиевым стер­жнем. Для перевода объектов в электронный вид обычно используется один из двух способов: либо плоские объекты или рисунки сканируются с помощью планшетного сканера, либо – объемные – фотографируются циф­ровой камерой, позволяющей сразу вводить изображение предметов в ком­пьютер.

Электронная копия каждого фрагмента полевого чертежа последо­вательно сохраняется в виде двух файлов: в формате “PSD” и в формате “JPEG”. Формат PSD (PhotoShop Document) – это собственный формат программы Adobe Photoshop, один из наиболее мощных по возможностям хранения растровой графической информации. Он позволяет запоминать параметры слоев, каналов, степени прозрачности и т.п. Основной недо­статок этого формата выражен в том, что отсутствие эффективного алго­ритма сжатия информации приводит к большому объему файла. Формат JPEG (Joint Photographic Experts Group), предназначенный для хранения растровых изображений, позволяет регулировать соотношение между сте­пенью сжатия файла и качеством изображения. Применяемые методы сжатия основаны на удалении “избыточной” информации. Обычно этот формат рекомендуется использовать для электронных публикаций. Таким образом, файлы, сохраненные нами в формате PSD, предназначались для дальнейшего редактирования, а сохраненные в формате JPEG, – для объе­динения в единый первичный электронный план раскопа.

Таким образом, на материалах раскопок была разработана методика фиксации графического материала при помощи широко распространенных программных средств, позволяющая корректно преобразовывать и сохранять в электронном виде материалы раскопок, для дальнейшей реконструкции и научного анализа.

Автор придерживается мнения, что специалистам нужно проана­лизировать возможности различных компьютерных программ, их версий для того, чтобы выбрать оптимальный формат хранения и обмена инфор­мации, определить способы, которые будут признаны как основа изготов­ления электронной археологической документации. Сегодня правомерно поставить вопрос о создании общедоступной базы условных обозначений, археологических артефактов. Без перечисленных условий практически невозможно использовать возможности компьютерной техники для нужд хранения и обработки массивов данных в археологической науке.

Развитие компьютерных технологий в археологической науке имеет определенную логику и перспективы. Очевидно, что в самом ближайшем будущем персональные компьютеры станут элементами единого прост­ранства, в котором будут реализованы уникальные способы хранения и обмена разнообразной археологической информации. Поэтому уже сегод­ня специалистам следует обсуждать и создавать стандарты информацион­ных источников для того, чтобы эффективно использовать открываю­щиеся возможности.

ЛИТЕРАТУРА

1.Жан-Клод Гарден. Теоретическая археология. – Москва,«Прогрссс». 1983,295 с. 2.Г.А.Федоров-Давыдов.  Статистические  методы  в археологии.      Москва,

«Высшая школа». 1987, 215 с. З.Статистико-комбинаторные методы в археологии. Под редакцией Б.А.Колчина

и Я.А.Шера. – Москва, Издательство «Наука», 1970, 220 с.