Трехмерная реконструкция древних городов на основе источников стала важным аспектом в работе археологов, искусствоведов и архитекторов. Реконструкция используется не только для иллюстрации городов, но также для лучшего понимания исторических событий и гипотетических визуализаций прошлого.
Города Вормс, Шпейер и Майнц входят в число исторически ценных городов, развитие которых имеет большое значение. Как одно из самых влиятельных сообществ Священной Римской империи в Средневековье, эти города превратились в столпы - социальные и культурные центры имперской власти. Чтобы лучше понять средневековый мир, Генеральная дирекция культурного наследия земли Рейнланд-Пфальц под руководством бывшего генерального директора господина Меца решила воссоздать 3D версии всех трех городов в сотрудничестве с Институтом архитектуры в Высшей школе Майнца - Университете прикладных наук. Результатом стала необычная выставка, на которой представлены шесть крупномасштабных моделей городов 800 и 1250 годов нашей эры. Модели состоят из более чем 650 деталей, каждая из которых была создана с использованием технологии 3D печати.
Развитие имперских городов на Рейне
Институт архитектуры в Майнце является частью исследовательского центра Высшей школы Майнца – Университета прикладных наук. Как междисциплинарное учреждение Институт архитектуры представляет собой симбиоз архитектуры, истории искусства и прикладной информатики.
Это преимущество можно отлично проследить в их последнем проекте, в котором было задействовано более 50 человек из разных отделов. Проект стартовал в сентябре 2018 года с целью визуализировать развитие трех городов — Вормса, Шпейера и Майнца — в начале упадка Римской империи в 800 году и их последующее развитие до 1250 года.
Вместе с археологами и искусствоведами из Главного управления культурного наследия земли Рейнланд-Пфальц, данные археологических раскопок и оставшихся сооружений города были реконструированы в цифровом виде во всех деталях. «Мы хотели показать развитие каждой религии в городах. В каждом городе к 1250 году был еврейский квартал и очень важный римский собор, которые были связаны с императором и городской структурой», — сказал Игорь Баена, один из ответственных членов команды.
Основное внимание к деталям с SLA
Решение о физической визуализации также означало необходимость выбора правильного метода печати. Учитывая требования к детализации и точности сегментов, 3D печать по технологии SLA оказалась лучшим вариантом. Печать проводилась на 7 принтерах, что позволило достаточно быстро реализовать проект.
В процессе работы было напечатано более 650 сегментов - элементов древних городов. В зависимости от уровня детализации и высоты зданий печать одного элемента занимала от 12 до 24 часов. Сначала были напечатаны соответствующие основания размером примерно 12x12 см и высотой от 0,8 до 0,9 см, а затем сами архитектурные детали.
Суммарно объединенные сегменты моделей трех городов в масштабе 1:1000 имеют следующие размеры:
-
Worms реконструкция 800 года: 116,7 см x 108 см, высота от 0,9 см до 4,0 см
-
Worms реконструкция 1250 года: 116,7 см x 108 см, высота от 0,9 см до 7,9 см
-
Реконструкция Speyer 800 года: 252 см x 159,8 см, высота от 0,8 см до 3,3 см.
-
Реконструкция Speyer 1250 года: 252 см x 159,8 см, высота от 0,8 см до 8,8 см.
-
Реконструкция Mainz 800 года: 168 см x 204 см, высота от 0,8 см до 6,6 см.
-
Реконструкция Майнца 1250 года: 168 см x 204 см, высота от 0,8 см до 7,5 см.
Процесс создания масштабных моделей
Создание макетов старинных городов не заканчивалось после 3D печати. После того, как детали были удалены из принтера, каждый сегмент подвергался постобработке, которая состояла из несколько этапов.
Чтобы удалить избыток смолы и подготовить сегменты к дальнейшей обработке, каждый сегмент сначала промывали в ванне с изопропиловым спиртом (IPA). Из-за того, что некоторые элементы имели слишком тонкие стенки и грани, промывка в ванной с растворителем помогла аккуратно удалить излишки смолы, не травмируя деталь.
Удаление опорных структур
После того, как сегмент был снят с печатной платформы, опорные конструкции были удалены в два этапа. Во-первых, более тонкие структуры на зданиях и внутри них были аккуратно удалены с помощью специального резака и пинцета. Здесь особое внимание было уделено элементам с мелкими деталями и отверстиям, таким как соборы, так как их легко повредить. На втором этапе грубые структуры под сегментом удалялись и выравнивались.
Чтобы удалить любые следы с опорных конструкций и сделать детали более заметными, каждая часть была отшлифована и обработана вручную. Необходимо было соблюдать осторожность, чтобы не зашкурить слишком много для создания визуально плавного перехода отдельных сегментов.
В качестве окончательной отделки каждый элемент был покрыт двумя слоями белой краски с помощью краскопульта. Это визуально улучшило поверхность деталей и подчеркнуло особенно мелкие детали.
Из-за тонкой структуры и деталей каждого сегмента постобработка стала очень трудоемкой. Разрушение или повреждение зданий, а также чрезмерная шлифовка автоматически означали перепечатку сегмента и потерю драгоценного времени. После двух лет, 650 сегментов и более 22 000 часов работы Вормс, Шпейер и Майнц были объединены на последнем этапе в два макета, соответствующих двум периодам времени.
Посетители могут просмотреть и сравнить историческое развитие, физическую реконструкцию и печать средневековых городов в недавно открывшейся Лаборатории цифровой городской истории. Гибридная лаборатория была реализована как неотъемлемая часть государственной выставки «Императоры и столпы их власти - от Карла Великого до Фридриха Барбароссы» в рамках программы Time-Based Media в Школе дизайна и Институте архитектуры при Высшей школе Майнца при участии Главного управления культурного наследия земли Рейнланд-Пфальц.
DigitalCraft3D предлагает услуги по созданию выставочных макетов с помощью 3D печати. В нашем арсенале оборудование для печати пластиком, металлом, жидкими полимерами и даже гипсом, что позволяет реализовать любую задачу в кратчайшие сроки. Узнайте больше об изготовлении макетов у менеджера DC3D!
