Древние фрески оживают сами собой: технология из Помпей переписывает представления о реставрации

В Помпеях начали испытания робота для реставрации фресок — Университет Ка-Фоскари

Первое впечатление от археологических новостей часто бывает обманчивым: за сухими формулировками скрываются истории о технологиях, которые способны изменить наше отношение к прошлому. Так произошло и с экспериментами в Помпеях, где специалисты начали тестировать необычную роботизированную систему для реставрации античных фресок. Проект обещает расширить границы археологии и дать новый инструмент для спасения уязвимого культурного наследия. Об этом сообщает Ferra. ru.

Роботы в службе археологии

В археологическом парке Помпеи стартовал этап испытаний роботизированной установки, созданной специально для работы с древнеримскими росписями. Речь идёт о технологии, разработанной в рамках финансируемого ЕС проекта RePAIR, которым руководит Университет Ка-Фоскари в Венеции. Команда исследователей поставила перед собой непростую цель: найти способ автоматизированно восстанавливать фрагментированные фрески, не подвергая их риску повреждений.

Сегодня археологи сталкиваются с огромными массивами древних фрагментов, которые хранятся десятилетиями и остаются недоступными для полноценной реконструкции. Многие из таких элементов были повреждены в результате землетрясений, погодных условий или даже военных действий. Особенно это касается Помпей, пострадавших и в XX веке. Именно поэтому идея применения робототехники в реставрации выглядит логичной и своевременной.

В проекте подчёркивается, что новая система объединяет возможности компьютерного зрения, алгоритмов искусственного интеллекта и точных роботизированных манипуляторов. Такая комбинация позволяет распознавать детали, которые человек может не заметить: тонкие линии, переходы оттенков, совпадения текстур.

"Проект возник из практической необходимости восстановить росписи, поврежденные во время Второй мировой войны", — отметил директор археологического сайта Габриэль Цухтригель.

Установка оснащена двумя манипуляторами с гибкими захватами разных размеров и системой сенсоров, которые фиксируют положение, цвет и фактуру каждого фрагмента. Это помогает машине обращаться с древней керамикой и штукатуркой деликатнее, чем это возможно при ручной сортировке. Алгоритмы анализируют поверхность элементов, сопоставляют данные и предлагают вероятные варианты сборки.

Как проходят испытания и почему они важны

Сейчас специалисты проводят тестирование на двух типах объектов — больших потолочных композициях и росписях из "Дома гладиаторов". Чтобы исключить малейший риск, инженеры используют точные копии фрагментов. Тренировочные элементы создаются с высокой точностью, чтобы система училась работать в условиях, максимально приближённых к реальным.

Выбор объектов был сделан неспроста: потолочные росписи сложны из-за большого количества элементов и разрушенной структуры, а фрагменты из "Дома гладиаторов" — один из самых узнаваемых и ценных комплексов в Помпеях.

Команда RePAIR подчёркивает, что задача, стоящая перед роботами, значительно сложнее, чем классический пазл.

"Это похоже на сборку нескольких пазлов одновременно, когда все элементы перемешаны, а оригинальное изображение неизвестно", — сравнил профессор Марчелло Пелилло.

Ключевым преимуществом роботизированной системы становится способность находить соответствия даже там, где отсутствуют части изображений. Искусственный интеллект анализирует края, характер разрушений, цветовые закономерности и создаёт вычислительные модели вероятных связей между фрагментами.

Помимо научной ценности, проект имеет и практическое значение для будущих реставрационных работ. Если система подтвердит свою эффективность, подобные технологии смогут использоваться в музеях, археологических лабораториях и исследовательских центрах по всему миру. Это также позволит ускорить обработку запасников, где нередко хранятся тысячи недообследованных элементов керамики, декоративной штукатурки и мозаики.

Исторический контекст и влияние технологий

Помпеи часто служат площадкой для внедрения инноваций — от 3D-сканирования до анализа вулканических пород. Применение робототехники в реставрации можно считать следующей ступенью в развитии археологических методов. Технологии, которые ещё недавно были доступны лишь промышленным предприятиям, теперь помогают изучать историю.

Современная реставрация опирается не только на традиционные инструменты, но и на инженерные решения, сопоставимые с производственными станками и роботами-сортировщиками. При этом исследователи придерживаются строгих правил сохранности памятников: любые действия системы тщательно контролируются, а финальные решения по сборке принимают люди.

В последние годы всё больше археологических лабораторий переходят к цифровому документообороту. Снимки высокого разрешения, трёхмерные модели, каталоги поверхностей — всё это помогает обучать алгоритмы искусственного интеллекта. Машины обучаются на реальных данных, что делает их результаты более точными.

Участники проекта RePAIR считают, что подобные разработки со временем выйдут за пределы Помпей. Например, их можно будет применять для реставрации мозаик, глиняных сосудов, предметов декоративного искусства и архитектурных фрагментов. Чем сложнее набор элементов, тем выше эффективность автоматизированной системы, что выгодно отличает её от ручного труда.

Сравнение технологий реставрации: человеческий подход и роботизированный

Сравнение двух подходов — традиционного и автоматизированного — помогает понять, какое место займёт робототехника в будущей археологии.

Сравнение человеческого и роботизированного подходов

Человек опирается на интуицию, опыт и визуальное восприятие; машина — на точные измерения и алгоритмы.
Ручная работа требует значительных временных ресурсов, особенно при большом количестве фрагментов; робот анализирует тысячи элементов быстрее.
Специалист может оценить исторический контекст, которого машина пока лишена; однако робот способен находить закономерности, недоступные человеческому глазу.
Оба подхода дополняют друг друга: человек принимает решения, а систему можно использовать как инструмент ускорения анализа.

Плюсы и минусы технологий

При обсуждении перспектив важно учитывать не только преимущества, но и ограничения. Для удобства восприятия можно выделить основные особенности.

Плюсы:

ускорение процесса сортировки;
снижение риска повреждения фрагментов;
возможность анализа больших массивов данных;
высокая точность сопоставления элементов.

Минусы:

высокая стоимость оборудования;
необходимость длительного обучения системы;
зависимость от качества цифровых моделей;
невозможность заменить человеческую экспертизу.

Советы по выбору оборудования для цифровой фиксации артефактов

При работе с древними объектами выбирайте камеры с высоким динамическим диапазоном, чтобы сохранить оттенки и структуру поверхности.
Используйте штативы и направленный свет для уменьшения искажений и бликов.
Для создания моделей применяйте программное обеспечение, поддерживающее фотограмметрию и точное наложение снимков.
Храните цифровые материалы в нескольких резервных копиях, чтобы не потерять результаты исследований.