186
ТЕХНОЛОГИИ 3D-МОДЕЛИРОВАНИЯ В ЗАДАЧАХ
ВИРТУАЛЬНОЙ РЕКОНСТРУКЦИИ ИНДУСТРИАЛЬНОГО
НАСЛЕДИЯ (НА ПРИМЕРЕ ТРЕХГОРНОГО ПИВОВАРЕННОГО
ЗАВОДА В МОСКВЕ)
Гасанов А.А.
аспирант кафедры исторической информатики,
Исторический факультет, Московский Государственный
университет им. М. В. Ломоносова, Москва
Виртуальная 3D-реконструкция культурного наследия предполагает
воссоздание ныне утраченных объектов, представлявших историческую
или культурную ценность в формате цифровых трехмерных моделей.
Опыт применения 3D-технологий в исторических задачах известен еще с
1980-90-х гг. [18], [19]. В последние два десятилетия развитие и
совершенствование компьютерной техники, программного обеспечения
для трехмерного моделирования, и, несомненно, интерес и усилия
исследователей-историков позволили добиться большого прогресса в деле
виртуальных реконструкций. Были реализованы и реализуются на данный
момент масштабные проекты по виртуальной 3D-реконструкции целых
городских районов, насчитывающих сотни отдельных построек [1], [2],
[13].
Особой категорией культурного наследия является индустриальное
наследие – объекты индустриальной культуры, представляющие
историческую, культурную или технологическую ценность, утратившие
свои изначальные функции [4], [9]. На постиндустриальном этапе развития
многие производственные здания становятся невостребованными, что
оставляет открытым вопрос об их дальнейшей судьбе. С 1960-х гг.
развиваются идеи сохранения и изучения индустриального наследия, с
этими целями был организован Международный комитет по сохранению
индустриального наследия – TICCIH, однако отнюдь не все
индустриальные памятники возможно сохранить [5].
Методы виртуальной 3D-реконструкции нечасто применяются к
объектам индустриального наследия, однако их сочетание открывает
немалые возможности. Внешний облик исторических промышленных
зданий порой является результатом работы именитых архитекторов и
представляет интерес и ценность сам по себе. Кроме того, становится
возможно обратиться к внутреннему устройству производственных
предприятий прошлого, оборудованию, производственным процессам.
Одной из работ по виртуальной 3D-реконструкции индустриального
наследия является 3D-реконструкция производственного корпуса –
187
«Варни» Трехгорного пивоваренного завода в Москве на рубеж XIX-XX
вв. Целью данной работы было создание виртуальной реконструкции
внешнего и внутреннего облика корпуса, а также моделирование
производственного процесса пивоварения XIX в. Учитывался и
существующий опыт как отечественных, так и зарубежных работ по
виртуальной реконструкции индустриального наследия [16], [7].
Начальным этапом виртуальной 3D-реконструкции является сбор
наиболее полной источниковой базы по выбранному объекту. Интерес
представляет история объекта, его текстовые описания, планы и чертежи,
обмеры и фотографии. Таким образом, в основу виртуальной
реконструкции всегда ложится синтез разных видов исторических
источников.
Для Трехгорного пивоваренного завода ключевыми источниками
являлись юбилейная публикации к двадцатипятилетию завода, содержащая
комплекс фотографий, сделанный на рубеже веков [3], планы и чертежи,
содержащие сведения о строительстве и перестройках корпусов завода
[14], как исторические, так и современные фотографии из сети Интернет.
Синтез источников важен и тем, что чертежи и планы не всегда
соблюдаются при строительстве, тогда иные источники дают
необходимую информацию о расхождениях с изначальным планом
архитектора.
188
Рис. 1. Прорисовка переднего фасада Варни по изначальному плану, до
перестройки в 1890-х гг. [ЦГА]
Трехгорный пивоваренный завод был основан в 1875-76 гг.
уроженцем Выборга, обучившимся пивоваренному делу в Германии, А. А.
Кемпе и русским купцом Б. А. Гивартовским. Завод со временем вышел на
ведущие показатели производства в Российской империи и был дважды
награжден правом изображения императорского герба [3]. В Советском
союзе он был переименован в Бадаевский, продолжая оставаться одним из
ведущий пивоваренных предприятий [10], [12]. В 2005 г. производство
было прекращено на территории Трехгорного завода, вернувшего в 1990-е
гг. себе прежнее название. На данный момент большинство корпусов
завода приспособлены под иные нужды, часть постепенно разрушается.
Периодически в СМИ появляются сообщения о планах застройки бывшей
территории завода.
Корпуса завода были построены по проекту архитектора
австрийского происхождения А. Е. Вебера, в дальнейшем достраивались и
перестраивались под руководством архитекторов Р. И. Клейна и Г. П.
Евланова. Они были построены в «кирпичном стиле», свойственном
промышленной архитектуре того времени [6]. В 1890-х гг. корпуса
189
Трехгорного
завода
были
существенно
перестроены.
Варня
просуществовала в этом облике вплоть до 1970-х гг., когда ее заменило
новое здание, практически лишенное декора, прежний облик был
практически полностью утрачен, сохранились лишь отдельные элементы.
Для виртуальной реконструкции был выбран облик Варни рубежа XIX-XX
вв., как просуществовавший наибольшее время и лучше всего
обеспеченный историческими источниками.
Рис. 2. Корпус Варни после перестройки в 1890-х гг. Фотография рубежа
XIX-XX вв.
Для виртуальной реконструкции было выбрано программное
обеспечение
3ds-max
для моделирования геометрии. Данная программа
широко применяется в архитектурной визуализации благодаря своей
точности и широкому функционалу. Ключевой стала функция
Camera
match
, позволяющая выстраивать виртуальную геометрию в соответствии с
визуальными источниками, совмещая их в едином координатном
пространстве по нескольким точкам. Источники подготавливались в
популярном 2D-редакторе
Adobe Photoshop
для более точного и удобного
применения функции
Camera match.
Для визуализации был выбран игровой движок Unreal Engine 4, где
также создавались на основе открытых библиотек материалы, идентичные
применявшимся в строительстве корпусов Трехгорного завода. Благодаря
190
сохранившимся частям оригинальной кирпичной кладки удалось добиться
наибольшего соответствия реальным материалам.
Чтобы текстура кирпича была нанесена на геометрию корректно,
настраивались
UV-развертки
, указывающие соответствие геометрии
применяющейся текстуре. Применялся
тайлинг
– многократное бесшовное
повторение одной и той же текстуры, что позволяет значительно
экономить как ресурсы оборудования, так и время на создание
виртуальной реконструкции.
Риc. 3. Справа пример наложения текстуры кирпича кубической
проекцией, слева – с правильно настроенными UV-развертками
В движке
Unreal Engine 4
были сделаны изображения-рендеры
результатов виртуальной реконструкции внешнего облика корпуса Варни,
который был помещен на один из планов Трехгорного завода,
габаритными блоками были обозначены окружавшие Варню корпуса
бродильни и солодовни.
Рис. 4. Производственный корпус – Варня Трехгорного пивоваренного
завода, рендер в Unreal Engine 4
191
Отдельной задачей было воссоздание внутренних помещений и
использованного на Трехгорном заводе оборудования. Использовались
фотографии, описания заводского оборудования, страховые описи,
изображения аналогов, сохраненных в музеях [15]. В формате приложения
для систем виртуальной реальности был реконструирован процесс
пивоварения XIX в. на основании описания пивоваренных процессов,
составленных современниками. [9], [17].
Рис. 5. Виртуальная реконструкция внутренних помещений Варни
Трехгорного пивоваренного завода. Слева цедильный и заторный чаны,
справа виден пивоваренных котел и трубы для выхода пара
Пользователь
VR-приложения
оказывается
в
виртуальном
пространстве Варни, где может последовательно выполнить положенные
процедуры пивоварения, проходившие в Варне рубежа XIX-XX вв.
Приложение снабжено системами верификации исторических источников,
позволяющей получать данные об использованных для реконструкции
того или иного элемента материалах, и информационных подсказок,
разъясняющих этапы пивоваренного процесса и указывающих на
последующие действия пользователя. Стоит отметить иммерсионные
эффекты виртуальной реальности, повышающие познавательный
потенциал пользователей, что уже отмечалось в научных работах по этой
теме [8].
Пивоваренный процесс начинается со второго этажа Варни, где
находятся резервуары с водой и оборудование для дробления солода –
одного из основных компонентов пивоварения. Далее на первом этаже
происходит затирание солода с водой в заторном чане при помощи
механического размешивателя, в результате получается сусло. Сусло
нагревается огнем и паром, что было одной из особенностей Трехгорного
192
завода, несколько раз. Происходит процедура процеживания сусла в
цедильном чане, где из остатков солода добывается максимально
возможное количество сусла. Завершаются пивоваренные операции в
Варне варкой сусла с хмелем, после чего продукция отправляется в
бродильный корпус для брожения и охлаждения [3], [11].
Результатом виртуальной 3D-реконструкции Варни Трехгорного
пивоваренного завода являются как изображения-рендеры внешних и
внутренних помещений корпуса, так и готовая виртуальная среда,
отражающая ход производственного процесса пивоварения XIX в.
Индустриальное наследие в данном случае представляет большие
просторы для применения методов виртуальной 3D-реконструкции.
Данная работа позволяет не только воспроизвести и сохранить образы и
процессы прошлого, но и привлечь внимание к проблеме сохранения
индустриального наследия, о котором нередко забывают, находя бывшие
производственные постройки менее интересными и заслуживающими
внимания. В настоящее время ведется дальнейшая работа по применению
методов виртуальной 3D-реконструкции и технологий виртуальной
реальности к различным объектам индустриального наследия.
Литература:
1.
Бородкин Л.И., Жеребятьев Д.И., Ким О.Г., Мишина Е.М., Моор
В.В., Остапенко М.Ю. Источниковедческие и методологические аспекты
виртуальной реконструкции исторической застройки центра Москвы:
Страстная площадь, 1830-е гг. // Историческая информатика. 2014, № 1. С.
40-52.
2.
Бородкин Л.И. О виртуальной реконструкции исторического
городского ландшафта Белого города // Историческая информатика. 2019.
№ 4. – С. 90-96.
3.
Двадцатипятилетие Трехгорного пивоваренного товарищества в
Москве. 1875/76-1900/901 гг. М., 1901. — 14 с. 67 л.
4.
Запарий В. В. «Индустриальное наследие» и его современное
толкование // Академический вестник УралНИИпроект РААСН.
Екатеринбург. 2009. № 1. С. 32-35.
5.
Запарий В. В. Международный комитет по сохранению
индустриального наследия (TICCIH) // Бюллетень Научного совета
Российской академии наук по проблемам российской и мировой
экономической истории. 2008. № 6. С. 5-8.
6.
Зодчие Москвы времени эклектики, модерна и неоклассицизма
(1830-е — 1917 годы): илл. биогр. словарь / Гос. науч.-исслед. музей
архитектуры им. А.В.Щусева и др. М.: КРАБиК, 1998. 328 с.
7.
Курлаев Е. А. Реконструкция облика металлургического завода
XVIII в. в виде компьютерной модели // Информационно-аналитический
193
бюллетень Научного Совета Российской Академии Наук по проблемам
российской и мировой экономической истории. М., 2008. № 6. С. 9-17.
8.
Лемак С.С., Чертополохов В.А., Кручинина А.П., Белоусова М.Д.,
Бородкин Л.И., Мироненко М.С. Задачи оптимизации расположения
элементов интерфейса в виртуальной реальности (в контексте создания
виртуальной реконструкции исторического рельефа Белого города) //
Историческая информатика. 2020. № 1. С. 81 - 93.
9.
Марискин О. И. Нижнетагильская хартия индустриального
наследия // Экономическая история. 2007. №5. С. 89-94. URL:
https://cyberleninka.ru/article/n/nizhnetagilskaya-hartiya-industrialnogo-
naslediya (дата обращения: 05.09.2022).
10.
РГАЭ. Ф. 7733. Оп. 24. Д. 2608. Л. 2.
11.
Симонов Л. Н. Пивоварение (заводское и домашнее),
квасоварение и медоварение: Пр-во солода, хмеля и дрожжей. Разведение
чистопород. дрожжей. Необходимые справоч. таблицы. СПб: Л.
С[имонов], 1898.
12.
Торгово-промышленная газета. М. 1928. № 131. С. 6.
13.
Уланов К. А. Цеменкова С. И. Трехмерная реконструкция города
Нового времени: Екатеринбург в 1733 г. // Актуальные проблемы
источниковедения: материалы VI Международной научно-практической
конференции, Витебск, 23–24 апреля 2021 года. Витебск: Витебский
государственный университет им. П. М. Машерова, 2021. С. 42-45.
14.
ЦГА Москвы Ф. 54. Оп. 145. Д. 29. Л. 12 (1-2); оп. 149. Д. 45. Л.
1-26; оп. 151. Д. 75. Л. 5а.
15.
ЦГА Москвы Ф. 311. Оп. 1. Д. 2332.
16.
Hain V., Ganobjak M. Forgotten Industrial Heritage in Virtual Reality
— Case Study: Old Power Plant in Piešt’any, Slovakia. Presence: Teleoperators
and Virtual Environments 2018; № 26 (4). P. 355–365.
17.
Meyer H. J. Meyers Konversations-Lexikon : ein Nachschlagewerk
des allgemeinen Wissens. Band 2. Leipzig und Wien: Bibliographisches Institut.
1893. S. 1001 (I-IV).
18.
Reilly P. Computer Analysis of an Archaeological Landscape:
Medieval Land Divisions on the Isle of Man. Oxford, 1988;
19.
Reilly P. Three-Dimensional modelling and primary archaeological
data // In Archaeology and the Information Age / Ed. by P. Reilly and S. Rahtz.
London, 1992. P. 147–173.
