اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدتوثيق المنشآت الأثرية باستخدام النمذجة ثلاثية الأبعاد متعددة الصور
Documentation of Historic Monuments Using Multi-Images 3D Modelling
2420
2 122
0
(
0
)
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
عرِضت في هذا البحث نتائج الأسلوب متعدد الصور من خلال تطبيق عملي يتضمن بناء نموذج ثلاثي الأبعاد لواجهة أثرية في حصن سليمان في منطقة صافيتا. استخدمنا صوراً رقمية تم الحصول عليها باستخدام آلة تصوير رقمية نوع Kodak 8MP و هي آلة تصوير رقمية ذات ذات دقة تمييز Resolution مناسبة لأعمال التوثيق الدقيق. و لإنجاز النمذجة، استُعين ببرامج مستخدمة على نطاق واسع من قبل المهتمين بالتوثيق الصوري ثلاثي الأبعاد للمنشآت الأثرية.
In close range photogrammetry, the required geometric data for object documentation can be obtained from single photo or stereoscopic pairs of photos. But, the documentation of large historic monuments, the stereo pair is not sufficient. So, we must use many photos to cover the whole object. In this study, a new approach for 3D modeling of historic monuments is presented. This one is the multi-images approach. It takes the complicated geometric nature of object to be documented. This kind of modeling is one of most important applications of close range photogrammetry. In this study the results the multi-images approach is exposed by a practical example concerned a historic façade in Housn Souleman (Safita). We used digital photos obtained by the digital camera Kodak 8MP. This camera has a good geometric resolution suitable for precise documentation works. To achieve the modeling, some well known software for documentation purposes were used.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تتناول هذه الورقة البحثية توثيق المنشآت الأثرية باستخدام النمذجة ثلاثية الأبعاد متعددة الصور. يوضح الباحثان د. عمر الخليل ود. فايز ديب أن استخدام المزدوج الصوري التجسيمي غير كافٍ لتوثيق المنشآت الأثرية الضخمة، مما يستدعي استخدام عدد أكبر من الصور لتغطية المنشأة بالكامل. يعرض البحث تطبيقًا عمليًا يتضمن بناء نموذج ثلاثي الأبعاد لواجهة أثرية في حصن سليمان باستخدام صور رقمية تم الحصول عليها بواسطة آلة تصوير رقمية نوع Kodak 8MP. استخدم الباحثان برنامج PhotoModeler 5.1 لإنشاء النموذج، حيث تم التقاط 26 صورة للواجهة وتحليلها باستخدام البرنامج. أظهرت النتائج دقة عالية في النمذجة، مما يساهم في توثيق المنشآت الأثرية وترميمها بدقة. كما يقدم البحث مجموعة من التوصيات لالتقاط الصور المتعددة اللازمة للنمذجة ثلاثية الأبعاد، ويبرز أهمية استخدام هذه التقنية في الحفاظ على التراث الثقافي والتاريخي.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: على الرغم من أن البحث يقدم طريقة فعالة لتوثيق المنشآت الأثرية باستخدام النمذجة ثلاثية الأبعاد متعددة الصور، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى التحديات التي قد تواجه الباحثين عند تطبيق هذه التقنية في مواقع أثرية أخرى ذات ظروف بيئية وجغرافية مختلفة. ثانياً، كان من الممكن تقديم مقارنة أكثر تفصيلاً بين هذه التقنية وتقنيات التوثيق الأخرى مثل المسح الليزري ثلاثي الأبعاد. ثالثاً، لم يتم التطرق إلى التكلفة المالية لهذه التقنية مقارنة بالتقنيات الأخرى، وهو عامل مهم يجب مراعاته عند اختيار طريقة التوثيق المناسبة. أخيراً، كان من الممكن تضمين المزيد من الأمثلة العملية والتطبيقات الفعلية لهذه التقنية في مواقع أثرية مختلفة لتعزيز مصداقية النتائج.
أسئلة حول البحث
-
ما هي التقنية المستخدمة في توثيق المنشآت الأثرية في هذا البحث؟
التقنية المستخدمة هي النمذجة ثلاثية الأبعاد متعددة الصور باستخدام برنامج PhotoModeler 5.1 وصور رقمية تم التقاطها بواسطة آلة تصوير نوع Kodak 8MP.
-
لماذا لا يكفي استخدام المزدوج الصوري التجسيمي لتوثيق المنشآت الأثرية الضخمة؟
لأن المزدوج الصوري التجسيمي لا يغطي كامل المنشأة الأثرية الضخمة، مما يستدعي استخدام عدد أكبر من الصور لتغطية المنشأة بالكامل.
-
ما هي النتائج التي توصل إليها البحث بخصوص دقة النمذجة ثلاثية الأبعاد؟
أظهرت النتائج دقة عالية في النمذجة ثلاثية الأبعاد، مما يساهم في توثيق المنشآت الأثرية وترميمها بدقة.
-
ما هي التوصيات التي قدمها البحث لالتقاط الصور المتعددة اللازمة للنمذجة ثلاثية الأبعاد؟
قدم البحث مجموعة من التوصيات لالتقاط الصور المتعددة، منها الحصول على زوايا جيدة بين الصور، والتقاط ثلاث صور على الأقل لكل نقطة مهمة، وتأمين تداخل جيد بين الصور.
المراجع المستخدمة
GRUSSENMEYER, P., HANKE, K., STREILEIN, A.. Applications métrologiques de la photogrammétrie numérique. In Photogrammétrie numérique, Paris: LAVOISIER, 2001, pp.317-361
COOPER M.A.R., ROBSON S., Theory of close range photogrammetry. In Close range photogrammetry and machine vision. ed. by K.B.Atkinson. Department of Photogrammetry and Surveying. University College London,1996
Eos Systems. User Manuel of PhotoModeler Pro4. Canada.2002
قيم البحث
اقرأ أيضاً
إن الهدف الرئيسي لهذا البحث هو استكشاف إمكانيات آلات تصوير الفيديو منخفضة التكاليف في حل مسألة النمذجة ثلاثية الأبعاد للمنشآت الأثرية الضخمة. و كما نعلم, فإن اقتطاع الصور اللازمة لأي مشروع مسح تصويري هو مسألة جوهرية. لأن كلفة المشروع و المدة الزمنية
اللازمة لإنهائه تعتمدان على طريقة اقتطاع هذه الصور. و عادةً ما يتم التقاط هذه الصور واحدةً فواحدة بحيث تظهر كل نقطة من نقاط العنصر المصور على صورتين على الأقل. هذه العملية تستغرق الكثير من الوقت و خاصةً في المشاريع التي تهدف إلى نمذجة المشاهد المتسعة. من ناحية أخرى, نعلم أن تسجيل الفيديو هو عملية بسيطة نسبياً و تستغرق وقتاً أقل من ذلك المطلوب لالتقاط الصور بالطريقة التقليدية. و منه, سيكون من المفيد اقتراح منهجية للاستفادة من تسجيلات الفيديو كمصدر للصور اللازمة لتوليد النماذج ثلاثية الأبعاد.
في هذه الدراسة سنختبر إمكانيات آلتي تصوير فيديو, واحدة تجارية مستقلة و أخرى مرفقة مع هاتف نقّال و ذلك من أجل اقتطاع الصور اللازمة لنمذجة عناصر ضخمة نسبياً. من الملاحظ أن دقة التمييز الهندسية للقطات المقطتعة من تسجيلات الفيديو باستخدام الهواتف النقالة أو التجارية المستقلة (مقارنةً بآلات الفيديو الاحترافية) هي أقل بكثير من دقة التمييز الخاصة بالتقاط الصور العادية. و بالتالي, فإن النماذج ثلاثية الأبعاد الناتجة من هذه القطات ستكون جيدة من أجل التطبيقات التي لا تتطلب دقةً عالية.
تعد النماذج ثلاثية الأبعاد للمواقع و المنشآت الأثرية ذات أهمية كبيرة في مجال علم الآثار و في مجال السياحة الرقمية, فهذه النماذج تساعد المختصين في علم الآثار على توثيق الموقع الأثري و تحليل العلاقات بين مكوناته. كما تعد عامل جذب سياحي يمكّن السياح من
زيارة المواقع الأثرية و الاطلاع على التراث الثقافي عن بعد بشكل افتراضي.
تهدف هذه الدراسة لاقتراح منهجية لاستخدام بعض إمكانيات نظم التصميم بمعونة الحاسب و نظم المعلومات الجغرافية في بناء قاعدة بيانات مكانية و دلالية للمواقع الأثرية و نمذجتها بالأبعاد الثلاثة. يمكن لمستخدمي هذه القاعدة الحصول على كل المعلومات التي تخص مكونات الموقع الأثري و الإبحار فيه بفضل توفر إمكانية توليد الحركيات Animations في نظم المعلومات الجغرافية. سيتم تطبيق هذه المنهجية على موقع رأس شمرا الأثري الواقع في محافظة اللاذقية. و هنا تم الحصول على البيانات المكانية الخاصة بالموقع من مخطط رفع طبوغرافي منجز في العام 2004 و إدخالها في بيئة نظم المعلومات الجغرافية بعد معالجتها. ثم سيتم استخدام إمكانيات برنامج نظم المعلومات الجغرافية ArcGIS من أجل إنجاز نظام المعلومات الآثاري للموقع و نمذجته مع القصر الملكي بالأبعاد الثلاثة.
خلال السنوات القليلة الماضية، حصلت تطورات في مجال النمذجة ثلاثية الأبعاد للمنشآت الأثرية باستخدام المساحة التصويرية. إحدى هذه التطورات هو انتشار النمذجة باستخدام برامج المسح التصويري القائمة على طريقة "الحصول على البنية من الحركة" Structure from Moti
on (SfM) التجارية منخفضة التكاليف مثل البرنامج Agisoft Metashape وذاك في العديد من التطبيقات. يوفر هذا النوع من البرامج لعالم النمذجة ثلاثية الأبعاد للتراث الثقافي أداةً فعالة من أجل التوثيق والاظهار. يعرض هذا البحث منهجيةً لتقييم فعالية مجموعة من نظم المسح التصويري SfM التجارية وذلك عند تطبيقها في النمذجة ثلاثية الأبعاد للمنشآت الأثرية. المنشأ الذي طبقت عليه هذه النظم هو الواجهة الرئيسية لبرج صافيتا وهو منشأ أثري يرجع للقرون الوسطى ويقع في الشمال الغربي من سوريا. تتكوّن هذه النظم من آلة التصوير الرقمية Nikon Coolpix P100 10 MP ومن البرامج SfM التجارية منخفضة الكلفةAgisoft Metashap ، وZephyr Aerial وPix4D Mapper. تمت مقارنة غمامات النقاط المقتطعة لهذه الواجهة باستخدام هذه النظم مع غمامة نقاط كثيفة تم الحصول عليها باستخدام ماسح ليزري، وبرهنت هذه المقارنة أن المساحة التصويرية SfM منخفضة التكاليف تؤمن النمذجة الدقيقة للمنشآت الآثرية.
تمثل أنظمة المعلومات الجغرافية (GIS) واحدة من أهم تقنيات النمذجة ثلاثية الأبعاد للمدن، والتي أصبحت مهمة جداً وضرورية لتمثيل المدن المعاصرة وإجراء التحليلات المختلفة، بهدف إيجاد الحلول للمشاكل المطروحة ضمن إطار نموذج افتراضي للواقع. بالإضافة لدور الـ
GIS 3D-الكبير في التخطيط العمراني وتنظيم المدن. على الرغم من وجود عدد كبير من البرامج القادرة على التعامل مع الكائنات ثلاثية الأبعاد، غير أن الكثير من هذه التطبيقات يحتاج إلى تقنيات عالية وأدوات متطورة من أجل تمثيل وتحليل الكائنات بالأبعاد الثلاثة. تتميز كائنات النماذج ثلاثية الأبعاد الممثلة في الـ (GIS) بارتباطها بمجموعة من البيانات الوصفية التي يتم استدعاؤها بسهولة، وهذا ما لا يتوفر في برامج النمذجة ثلاثية الأبعاد الأخرى. يهدف البحث المقدم إلى تسليط الضوء على أهمية النمذجة الإجرائية ثلاثية الأبعاد للمدن في بيئة الـ GIS باستخدام البرنامج (ESRI CityEngine). سنقدم مجموعة من قواعد الـتوليد المعماري CGA)) المبرمجة بلغة النمذجة الإجرائية لتوليد مجموعة من النماذج الواقعية ثلاثية الأبعاد القادرة على تمثيل كافة عناصر المدن وبناها التحتية، ومن ثم تصدير كافة الكائنات إلى موقع ويب يسمح بخلق منصة واحدة شاملة تمثل نظام لدعم اتخاذ القرار وتسهيل إدارة المشاريع المتعلقة بإدارة المدن. سيتم التطبيق في محافظة طرطوس وذلك من خلال تصميم ونمذجة منطقة سكنية مقترحة، وتشمل الدراسة تطبيق قواعد البرمجة الإجرائية لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد لهذه المنطقة تُظهر أهمية استخدام أنظمة المعلومات الجغرافية في نمذجة وتمثيل المدن.
إن إنتاج النماذج ثلاثية الأبعاد للمناطق الحضرية انطلاقاً من الصور الجوية يعتبر ذا منفعة كبيرة للشركات والمكاتب الهندسية الصغيرة. والمشكلة الأساسة هي الكلفة الباهظة لمحطات عمل المساحة التصويرية الرقمية التجسيمية Digital Photogrammetry WorkStations (DP
WS) التي تستخدم حالياً لإنتاج هذا النوع من النماذج، بالإضافة إلى الخبرة الجيدة المطلوبة للعمل مع هذه المحطات. في هذه الدراسة، نقترح حلاً بديلاً لإنتاج النماذج ثلاثية الأبعاد للمناطق الحضرية باستخدام مزدوج تجسيمي Stereoscopic pair من الصور الجوية، برنامج للمساحة التصويرية القريبة وتطبيقات النمذجة ثلاثية الأبعاد المتوافرة في بعض برمجيات نظم المعلومات الجغرافية (GIS). تتميز برامح المساحة التصويرية القريبة بسهولة الاستعمال والكلفة القليلة مقارنةً بالـ DPWS وسنستخدمها في دراستنا للحصول على ارتفاعات العناصر في المنطقة المدروسة. أما نظم المعلومات الجغرافية فإنها ستستخدم لإنتاج الخارطة ثنائية الأبعاد انطلاقاً من الصور الجوية. هذه الخارطة, ستستخدم لاحقاً مع بيانات ارتفاعات العناصر من أجل توليد النموذج ثلاثي الأبعاد للمنطقة المدروسة.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
