Виртуальная Венеция способна пережить реальную

Со стороны южного фасада Дворца дожей в Венеции открывается вид на остров Сан-Джорджо-Маджоре, где располагается Фонд Джорджо Чини, который не только хранит ценные архивы и редкие книги, но и устраивает концерты и международные конференции высочайшего уровня. Сейчас фонд вплотную приблизился к завершению проекта, потрясающего своим размахом и возможностями, которые он открывает.

Минувшим летом Адам Лоу и его команда из Factum Foundation совместно с ARCHiVE, Федеральной политехнической школой Лозанны и Iconem создали цифровые копии всех зданий острова, снаружи и изнутри, в высоком разрешении, так что Сан-Джорджо теперь существует не только в реальности, но и в виде своего рода цифрового аватара весом в терабайт. Для этого был использовал сканер системы «лидар» (LiDAR — Light Detection and Ranging, обнаружение и определение дальности с помощью света), направляющий на объект лазерный луч и замеряющий время возвращения отраженного сигнала. На основании этих данных он рассчитывает преодоленное лучом расстояние и определяет координаты данной точки в трехмерном цифровом пространстве.

Лидар фиксирует надписи, расположенные так высоко, что прочесть их с земли невозможно. После того как специалисты Factum при помощи дрона отсканируют крыши, поверхность земли и — что чрезвычайно важно — соотношение между уровнем острова и уровнем поднимающихся и опускающихся вод, в распоряжении исследователей будет идеально точная и полная картина.

Для чего это делается? Собранная информация позволит с высокой точностью отслеживать наступление воды и ущерб, который она наносит острову и его зданиям по мере повышения уровня вод в Адриатическом море и лагуне. А их повышение, по мнению авторитетной Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC), неизбежно — хотя его степень зависит от того, по какому сценарию будет идти изменение климата.

Доклад IPCC за 2019 год не дает поводов для оптимизма. «Уровень моря продолжит расти на протяжении столетий. Он может подняться примерно на 30–60 см к 2100 году, даже если выбросы парниковых газов резко сократятся, а глобальное потепление будет сдержано на уровне значительно ниже 2 °C (сегодня большинство экспертов сходятся во мнении, что нам это не удастся), или на 60–110 см, если объем выбросов парниковых газов продолжит существенно увеличиваться». При повышении уровня воды на 110 см Венецию будет затапливать с каждым приливом, а ее здания подвергнутся серьезному испытанию начиная с гораздо более низкого уровня.

Трудно поверить, но у правительства Италии нет плана действий в связи с этим прогнозом — возможно, из-за широко распространенного ошибочного представления о роли защитных барьеров между лагуной и морем, впервые успешно поднятых 10 июля. Их строительство должно завершиться в 2021 году. Однако барьеры с самого начала проектировались для борьбы с кратковременными затоплениями и не подходят для решения проблемы повышения уровня моря в долгосрочной перспективе, поскольку при нынешнем положении дел лагуну можно отрезать от моря лишь на короткие периоды. Подъем барьеров больше чем на несколько часов в месяц приведет к чрезмерному загрязнению ее вод.

Когда лорд Байрон, предаваясь романтической меланхолии, писал: «Венеция! Когда тебя поглотят воды / И с морем мрамор твой сравняет власть времен — / О, над тобой тогда заплачут все народы / И громко прозвучит над морем долгий стон», — поэт не представлял себе, что такой момент действительно может настать. Теперь же, если это все-таки когда-нибудь произойдет, в распоряжении Фонда Чини будет собственная цифровая копия, на основе которой остров и его здания теоретически можно будет воссоздать в каком-нибудь другом месте, сколь бы невероятным это ни представлялось сейчас. Адам Лоу мечтает отсканировать всю Венецию целиком, чтобы сохранить ее навсегда — хотя бы в виде сочетания единиц и нулей. 

Технические аспекты сканирования

Виртуальное изображение церкви Андреа Палладио представляет собой светотеневую визуализацию, полученную наложением цифрового изображения на карту глубины (которая в противном случае выглядела бы как серый квадрат). Сканирование фасада церкви при помощи лидара заняло около получаса, еще примерно три часа ушло на фотограмметрическую съемку. Обработка и объединение фотограмметрических данных заняли несколько дней. Лидар использовали главным образом для определения масштаба и пропорций, затем на них наложили детали, полученные благодаря фотограмметрии. В области крыши на изображении остаются многоугольники — это участки, информация о которых пока отсутствует. Их фотограмметрические данные будут получены при помощи дронов. Карта глубины, где информация о глубине закодирована в каждом пикселе двухмерного изображения, создана в разрешении 1 пиксель на 400 микронов (1/40 миллиметра).