Tecnologias informáticas em arqueologia. CAPR em arqueologia

Usando DBMS e GIS em arqueologia

O desafio de estruturar dados arqueológicos com a finalidade de buscar e analisar informações existe desde o surgimento da arqueologia como ciência. A certa altura, os catálogos em papel foram substituídos por bases de dados eletrónicas. O SGBD possibilitou operar com grandes volumes de informações, pesquisar e classificar dados por um grande número critério. Isto, por sua vez, levou à criação de bases de dados de diversos perfis: registos administrativos e de investigação de monumentos, catálogos de museus, bases de dados sobre escavações (achados com atributos, posições relativas em camadas, etc.), bases de dados sobre artefactos, inscrições, resultados de análises , catálogos bibliográficos e de bibliotecas, etc.

A vinculação de dados arqueológicos ao terreno estimulou o uso generalizado de sistemas de informação geográfica (GIS). Em essência, o GIS é um sistema automatizado de processamento de dados espaço-temporais, cuja base para integração é a informação geográfica. A estrutura do SIG é um SGBD que possui dados georreferenciados para um ponto específico do terreno e um sistema de análise espacial integrado. Usando GIS, você pode criar sistemas de informação arqueológica para indivíduos regiões geográficas, planos para escavações de sítios arqueológicos, estudo de mapas antigos, etc.

A utilização de SIG permite não só registar a localização espacial dos achados arqueológicos, mas também prever a localização dos monumentos em territórios inexplorados, com base nas tendências da sua distribuição. Por exemplo, um mapa de localização de artefatos permite traçar um diagrama de localização de assentamentos.

Um exemplo interessante do uso de SIG em arqueologia é a reconstrução de mudanças na paisagem com base em mapas antigos. Para fazer isso, os mapas são escaneados, digitalizados, convertidos em formato vetorial e sobrepostos em mapas digitais modernos. Após identificar determinados objetos presentes nos mapas, é realizada a vinculação mapa antigo para um novo. A análise de mapas combinados permite a interpretação das mudanças na paisagem ao longo do tempo. A estrutura dos assentamentos em mapas antigos muitas vezes se correlaciona com a estrutura dos assentamentos em mapas do início da Idade Média. Isso significa que é possível obter um mapa da distribuição de assentamentos antigos sem realizar escavações arqueológicas.

Um exemplo é o trabalho de arqueólogos suecos. A Suécia preservou uma coleção única de mapas que datam dos séculos XV e XVI, cobrindo grandes áreas do país. Na Fig. 1 mostra um mapa digitalizado do século 18 com antigos assentamentos, campos e prados e um mapa econômico moderno com uma sobreposição de uma imagem de um mapa antigo.

Sistemas especialistas em pesquisa arqueológica

Uma área muito promissora para a utilização de computadores em arqueologia é a utilização de vários tipos de sistemas especialistas na análise de informação arqueológica. A maioria desses sistemas é projetada para estabelecer o tipo de artefato ou material. Como exemplo, vamos dar um exemplo muito projeto interessante"Numismática e Métodos Computacionais", cuja descrição pode ser encontrada em http://liafa.jussieu.fr/~latapy/NI/ex_eng.html. O objetivo deste projeto é criar Programas para a análise de moedas antigas. O principal objetivo dos programas desenvolvidos é classificar grandes lotes de moedas para destacar as peças mais interessantes de acordo com uma série de critérios (raridade, imagens de figuras históricas, etc.). Arqueólogos e especialistas na área de métodos computacionais de reconhecimento de padrões participaram dos trabalhos do projeto. A principal tarefa era identificar moedas com base no reconhecimento de elementos de imagem na moeda.

O princípio de funcionamento do sistema está ilustrado na Fig. 2, . A primeira etapa do processamento consiste na utilização de filtros convencionais, que permitem destacar um elemento característico do padrão da moeda. Em seguida, são aplicados algoritmos de reconhecimento de elementos do padrão, possibilitando a identificação de zonas individuais (primitivas) que podem estar relacionadas a imagens de determinados objetos. Tais primitivos em uma moeda podem ser texto, diadema, rodas, cavalos. A identificação ocorre com base na comparação da imagem com um elemento do banco de dados de primitivas conhecidas.

O sistema de reconhecimento computacional é combinado com um sistema especialista que permite analisar as primitivas encontradas. Por exemplo, no exemplo acima, o diadema facilmente reconhecível permite-nos concluir que a moeda representa um retrato do rei. Portanto, é necessário em seguida reconhecer os elementos faciais (olhos, nariz, boca, etc.). O facto de um rei estar representado na moeda indica ao programa que é altamente provável que o nome do rei seja reconhecido no texto (nesta fase a base de dados de nomes de reis está ligada). Do outro lado da moeda, o sistema lê facilmente o perfil do cavalo e da roda. Com base nestes elementos, o sistema especialista provavelmente conclui que a moeda representa uma carruagem. Em seguida, pode ser feita uma busca por moedas no banco de dados que tenham uma imagem semelhante de uma carruagem, etc.

CAPR em arqueologia

Nossa área habitual de uso de CAD é o desenvolvimento de novos produtos, mas com o mesmo sucesso os programas CAD podem ser usados ​​para a reconstrução de objetos arqueológicos, por exemplo, edifícios antigos. O AutoCAD é muito popular entre os arqueólogos, assim como o MicroStation, o AutoCAD Map, o Easy CAD e muitos outros. A principal forma como os arqueólogos utilizam tais programas é na preparação de desenhos de campo e reconstruções tridimensionais de escavações, estruturas funerárias e assentamentos, bem como monumentos arquitetônicos e achados arqueológicos (Fig. 4).

Até recentemente, a maioria dos conjuntos arquitetônicos mais importantes do passado eram documentados na forma de fotografias e desenhos de projeções ortogonais de estruturas sobreviventes, e havia muitas inconsistências e erros nesta informação. Hoje, a reconstrução 3D nos permite mudar qualitativamente a imagem da documentação de estruturas arquitetônicas antigas.

Quando você constrói um modelo 3D, qualquer inconsistência fica imediatamente óbvia. No caso da recriação de conjuntos arquitetônicos do passado, o CAD é usado para imaginar como seria a estrutura outrora existente e para encaixar nela com precisão todos os elementos que sobreviveram até hoje. Neste caso, os modelos CAPR podem basear-se não apenas em construções geométricas, mas também nas condições de resistência, estabilidade, etc.

Além disso, os modelos tridimensionais podem representar estruturas arquitetônicas e outros objetos arqueológicos, cujo acesso é limitado principalmente para evitar danos ou destruição.

As poderosas capacidades computacionais dos computadores modernos levaram ao surgimento de uma nova disciplina científica - a arqueologia virtual.

Dado um conjunto de modelos 3D de monumentos antigos, estes podem ser combinados num modelo virtual e colocar o observador nesta exposição arqueológica virtual. Tal modelo pode ser interativo, ou seja, permite ao observador navegar através espaço virtual, examinando conjuntos arquitetônicos outrora existentes e cidades antigas inteiras.

Além disso, toda a informação associada (dados arqueológicos, históricos e arquitectónicos, informação sobre cultura) está disponível com um clique do rato. Os usuários têm uma oportunidade única de ver o conjunto arquitetônico como era no passado e mudar imediatamente para o modelo Estado atual o mesmo conjunto arquitetônico.

Durante muitos anos, dados sobre cidades outrora existentes foram recolhidos através da arqueologia de campo. Os edifícios antigos, via de regra, foram preservados na forma de paredes desabadas, destruídas por guerras, incêndios, desastres naturais. E somente com o advento de computadores poderosos, imagens de épocas passadas começaram a ser recriadas por meios virtuais em seu antigo esplendor. Além disso, a introdução da tecnologia de realidade virtual aproximou a arqueologia das indústrias de educação e entretenimento.

O sonho dos arqueólogos de recriar tudo o que foi construído pelos nossos antepassados ​​está gradualmente a tornar-se viável: Stonehenge, o Coliseu, Pompeia, a Acrópole Ateniense... Muitos projectos já foram implementados. Muitas reconstruções já foram realizadas por diversas equipes. Como maquete virtual, você pode ver o Coliseu da dinastia Flaviana (anos 80 dC), visitar uma maquete virtual da Basílica de São Francisco em Assis, descobrir como era Çatalhöyük - a cidade mais antiga do mundo que existiu no centro-sul da Turquia. O arqueólogo inglês James Mellaart escavou-o nas décadas de 1950 e 1960. “Desde que Çatalhöyük foi descoberto, aprendemos que uma das primeiras culturas urbanas que conhecemos surgiu três mil anos antes do que pensávamos, e não surgiu nas margens do Eufrates e do Tigre, nem no Egito, mas na Anatólia, então deserta hoje em dia”, escreve o arqueólogo alemão Heinrich Klotz.

Reconstrução virtual de Fatepur Sikri

Um dos exemplos mais marcantes de reconstrução virtual de uma cidade antiga é o projeto de recriação do antigo complexo palaciano indiano de Fatehpur Sikri, que merece ser discutido com mais detalhes. O projeto foi realizado com a participação do Departamento de CAD e Gráficos do Centro Nacional de Tecnologia de Software (Bombaim, Índia).

O trabalho foi realizado em várias etapas. Primeiramente foi recolhido material arqueológico que forneceu extensa informação: plantas detalhadas de vários troços de edifícios, fotografias, pesquisas arqueológicas, etc. Ao utilizar projeções ortogonais (Fig. 5), descobriu-se que a maioria dos planos não se encaixavam, que os desenhos eram feitos em diferentes escalas com erros e a altura de muitos objetos era indicada incorretamente. Todas as inconsistências foram estudadas por meio de medições de campo e verificadas por meio de fotografias da área; Algumas das informações foram esclarecidas com base em arquivos históricos.

O próximo passo foi selecionar um software adequado para converter projeções ortogonais em um modelo 3D. O AutoCAD tornou-se um desses programas (Fig. 6), que posteriormente permite exportar facilmente dados para o 3D Studio MAX. O modelo do fio foi exportado para o 3D Studio MAX e otimizado, ou seja, foram removidos polígonos desnecessários (Fig. 7). Uma tarefa importante em este projeto era determinar a relação ideal entre o poder do computador e os detalhes do modelo.

As texturas foram preparadas com base em fotografias sobreviventes. Os dados de iluminação externa e interna foram simulados programaticamente. As texturas acabaram sendo a parte mais importante e difícil do projeto, pois foram elas que deram realismo à cidade virtual. Muitos padrões foram recriados à mão a partir de fragmentos sobreviventes, restaurados e retocados por artistas (Fig. 8).

Os parâmetros finais do modelo impressionaram: aproximadamente 600 mil triângulos e cerca de 44 MB de texturas.

Vários grupos de trabalho participaram do projeto:

Coleção de informações arqueológicas, históricas e culturais do grupo de arqueólogos;

Tradução em grupo de modelagem de dados bidimensionais em um modelo 3D, otimização do modelo de fio, modelagem de iluminação, etc.;

Grupo de artistas preparação de texturas e seus retoques;

Um grupo de animadores preparando um tour virtual pelo conjunto arquitetônico (motor de walkthrough);

Programadores preparando um motor passo a passo para PC;

Especialistas em som edição e sincronização de música nacional acompanhando Excursão virtual;

Preparação da interface do usuário dos designers.

Os seguintes produtos de software foram usados ​​no projeto:

AutoCAD para converter dados 2D em modelo 3D;

3D Studio MAX para mapeamento de texturas, simulação de iluminação;

Retoque de textura digital em Adobe Photoshop;

Edição de áudio e vídeo Adobe Premiere;

Edição de áudio Sound Forge;

Desenvolvimento em Visual C++ de um mecanismo passo a passo.

Os resultados do trabalho são apresentados na Fig. 9. A demonstração é possível em um PC rodando Windows com pelo menos as seguintes características: Pentium III; 128 MB de RAM; Placa AGP de 8 MB; CD-ROM; Janelas 98; DirectX 6.1; Mídia DirectX 6.0.

Reconstrução virtual do Fórum de Trajano

O Fórum de Trajano foi construído em 107-113 DC. projetado pelo arquiteto Apolodoro de Damasco. Incluía muitas obras-primas da arquitetura romana antiga; A Basílica de Ulpia era especialmente famosa, cujo teto era forrado com placas de ouro puro.

Hoje, apenas a Coluna de Trajano de 38 metros, erguida em homenagem às vitórias do imperador sobre os Dácios, sobreviveu do fórum. Infelizmente, quase todos os restos dos edifícios do fórum estão hoje escondidos sob a Via dei Fori Imperiali (Fig. 10).

Apesar de o conjunto arquitetônico não ter sobrevivido até hoje em todo o seu esplendor, foi criada uma maquete virtual do mesmo - resultado da colaboração entre o Getty Education Institute e o J. Paul Getty Museum (www.getty.edu/ museu) e a Escola de Belas Artes e arquitetura da UCLA (Escola de Artes e Arquitetura) (http://www.arts.ucla.edu). Você pode encontrar uma descrição do projeto em http://www.getty.edu/artsednet/Exhibitions/Trajan/Virtual/index.html. Você pode julgar os detalhes deste modelo virtual a partir dos fragmentos representados na Fig. 11 e .

Reconstruções virtuais realizadas pela Infobyte

Uma descrição de vários projetos arqueológicos para criar realidade virtual pode ser encontrada no site http://www.infobyte.it.

Basílica de São Francisco em Assis

Em setembro de 1997, ocorreu um forte terremoto na cidade de Assis, na Úmbria. As suas consequências para a famosa basílica foram catastróficas. Partes de sua abóbada, decorada com afrescos, desabaram. Algumas das magníficas obras de Giotto (1267-1337) e Cimabue (1240-1302) foram completamente destruídas. Porém, após a restauração virtual, você poderá visitar a basílica e admirar as obras-primas do Proto-Renascimento (Fig. 13).

O projeto foi realizado com o apoio do CNR (Centro Nacional de Pesquisa Italiano) baseado em SGI IRIX - Linux.

O modelo é construído com base em pesquisas arqueológicas e históricas. A reconstrução virtual do Coliseu (Fig. 14) é um exemplo de modelo arqueológico virtual. Você pode ver o monumento arquitetônico como era há 2.000 anos.

O projeto é baseado no SGI IRIX.

Tumba de Nefertiti

Uma reconstrução virtual do túmulo de Nefertiti foi feita para a exposição “Nefertiti – Luz do Egito”, organizada pelo Getty Conservation Institute.

O túmulo foi descoberto em 1904 e fechado em 1950 para evitar a destruição dos afrescos. Após a restauração realizada em 1986-1992, o túmulo foi parcialmente aberto ao público.

Durante muito tempo, o problema de restringir o acesso para melhor preservar o complexo único foi muito relevante. Agora está resolvido graças à criação de um modelo virtual (Fig. 15).

O projeto é baseado em SGI IRIX - Linux.

Museus Arqueológicos na Internet

Para percorrer um modelo virtual tridimensional do Coliseu através do acesso à Internet, será necessário muito tráfego, que ainda não está disponível para muitos internautas, mas visualizar inúmeras fotografias de exposições, bem como ver um panorama de um local de escavação ou as ruínas de uma cidade antiga, não é particularmente difícil. Por exemplo, armado com o plugin QuickTime e visitando www.compart-multimedia.com/virtuale/us/roma/romana.htm, você pode ver as ruínas da Roma Antiga (

Necrópole do assentamento Kobyakov
Escavações de resgate arqueológico para o projeto: “Construção do complexo comercial METRO Cash and Carry”

Editor científico Larenok P.A.

Rostov do Don,
CJSC NPO Herança de Don, 2008
RRO VOO "VOOPIIK", 2008

Capítulo VI

Capítulo IV

LADRÕES

A necrópole do assentamento Kobyakov é o cemitério mais explorado dos assentamentos Don Meotian. Até o momento, a maior parte foi escavada no total, mais de dois mil sepultamentos foram encontrados; No entanto, os arqueólogos muitas vezes ficam desapontados - cerca de 70% dos cemitérios são roubados. Existem vários tipos de roubo. A primeira é “bárbara” - quando a cova é completamente esvaziada, como se costuma dizer, “debaixo de uma peneira”, não sobram nem fragmentos de ossos e objetos humanos. Aparentemente, todo o conteúdo do enterro subiu à superfície da terra e ficou visível lá.

Porém, na maioria das vezes, os ladrões pareciam saber em que parte da estrutura funerária precisavam penetrar. A toca do ladrão foi localizada de forma que caísse na entrada da câmara subterrânea, então as carcaças dos animais sacrificados no poço permaneceram intocadas. Ladrões observadores viram um afundamento de solo na superfície da terra acima de uma câmara subterrânea oca e aqui cavaram uma passagem. Isso significa que o roubo ocorreu até o momento em que o teto da câmara caiu. No interior, foi destruída apenas a parte do cemitério que continha objetos de interesse dos ladrões. Na maioria das vezes, eram a cabeça e o tórax do falecido, cujos ossos foram movidos ou arrancados junto com objetos. Foi aqui que foram encontrados objetos de ouro - brincos, hryvnia, pulseiras e anéis. O resto do corpo permaneceu intocado. Este tipo inclui um roubo quando apenas as pernas e as coisas que estavam por perto foram deixadas no enterro, todo o resto foi levado embora.

Esta é uma forma "legal" de roubo. O terceiro método é “destrutivo”, quando todos os ossos são virados, movidos de seu lugar, transferidos da câmara mortuária para um poço, onde são misturados com ossos de animais sacrificados e fragmentos de coisas. Parece que os ladrões não sabiam onde procurar ouro e examinavam tudo o que tinha à mão, jogando fora e quebrando coisas desnecessárias e os ossos dos falecidos.

Não há dúvida de que os roubos de sepulturas ocorreram não só durante a existência das fortificações, mas também posteriormente, aparentemente até aos dias de hoje. Talvez nos tempos antigos o cemitério tenha sido roubado pelas mesmas pessoas que cavaram covas; eram eles que conheciam bem o desenho dos enterros e onde estavam localizados os bens funerários; A julgar pelo que os ladrões levaram consigo, as joias eram muito procuradas e a sua venda não apresentava dificuldades.

LITERATURA

1. Barbaro Iosophat “Journey to Tana”, tradução e comentários de E.Ch. Skrizhinskaya, sáb. Trânsito do Cáspio, vol. 2, M., 1993.

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11. Larenok V.A. "Assentamento Kobyakovo", coleção. “Tesouros das estepes do Don” (da coleção do Museu Regional de História Local de Rostov), ​​Rostov-on-Don, 2004.

A publicação “Notícias Arqueológicas” é publicada pelo Instituto de História da Cultura Material desde 1992. A ideia de criar o anuário pertence a V.M. Masson, então diretor do IHMC RAS. Desde 1999, o editor executivo é membro correspondente da RAS E.N. Nosov (Diretor do IHMC RAS ​​desde 1998).

O principal objetivo da coleção é a pronta introdução de novas informações na circulação científica. Isto foi especialmente verdadeiro no espaço pós-soviético, quando os laços entre as instituições arqueológicas das antigas repúblicas foram cortados e a troca de materiais impressos foi, consequentemente, interrompida. As “Notícias Arqueológicas” procuram sempre que possível ter em conta vários fluxos de informação - no domínio das novas escavações e publicações, no domínio da organização da ciência e do movimento das ideias. Os principais títulos da publicação são “Novas descobertas e pesquisas”, “ Problemas reais arqueologia”, “Resenhas e resenhas”, “Organização da ciência”, “Cooperação Leste-Oeste”, “História da ciência”, “Personalidades”. Todos os artigos da coleção são acompanhados de um resumo em língua Inglesa. A editora Dmitry Bulanin publicou as coleções nº 5 a nº 13 e nº 16 a nº 19. Duas edições, 14 e 15, foram publicadas pela editora Nauka.

O conselho editorial tenta atrair para os autores tanto jovens pesquisadores iniciantes quanto cientistas mundialmente famosos. As coleções não são temáticas; cada número contém artigos sobre diversos temas de arqueologia, história e cultura desde a antiguidade até ao final da Idade Média. Atualmente, “Notícias Arqueológicas” está incluída na lista de publicações prioritárias aprovada pela Comissão Superior de Certificação. A publicação em nosso acervo é gratuita, além disso, o autor pode contar com um exemplar do autor.

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