«Я вообще-то асушник», – говорит о себе Фёдор Малков (АСУ, автоматизированные системы управления, – это та специальность, которая появится у него в дипломе). 3D-моделирование – хобби Фёдора, ещё в 2011 году он пытался продвинуть идею 3D-модели Иркутского острога, которая могла бы быть размещена в Музее истории Иркутска, однако проект по не зависящим от студента причинам не состоялся. Но благодаря ему у Фёдора появился опыт работы с 3D-моделями, это помогло юноше позже заняться ещё более интересным делом. Студент попытался сам собрать 3D-сканер по инструкциям, доступным в Интернете, и благодаря этой попытке попал в лабораторию археологии, палеоэкологии и системы жизнедеятельности народов Северной Азии НИ ИрГТУ. Стал заниматься созданием 3D-копий археологических объектов и попыткой реконструкции сосудов по отдельным фрагментам, найденным археологами. 

«Работы по 3D-сканированию ведутся в лаборатории с 2012 года, – рассказал Фёдор Малков. – Летом 2013 года в поле, на Хир-Хиринском городище в Юго-Восточном Забайкалье, проводилось 3D-сканирование раскопок, в частности, отсканирован был бронзовый котёл, который сохранился частично. Зимой на каникулах делать было нечего, я посидел за программой, подумал и понял, как можно сделать реконструкцию недостающей части котла. Ещё в 2012 году я увидел, как италь­янцы сделали частичную реконструкцию сосуда, вот тогда и загорелся идеей: «Как это сделать?» И вот теперь понял как. Пришёл к профессору Артуру Викторовичу Харинскому, он дал мне несколько сосудов, литературу по аналогам этих сосудов и сказал: «Сможешь сделать реконструкцию?» Я поработал, показал Артуру Викторовичу, он одобрил: работай дальше. Вот таким способом я несколько сосудов и сделал. Надо сказать, мне очень повезло, что я попал в лабораторию к Артуру Викторовичу. Он очень хорошо относится к нововведениям, есть неплохая приборная база и идеи, как применить возможности 3D-сканирования».

По данным пресс-службы ИрГТУ, объектами реконструкции стали четыре сосуда: из погребения Хужур-5-1 в Приольхонье (V–VIII века), городища Каракорум в Центральной Монголии (XIII-XIV века),  захоронения Творогово на юго-восточном побережье Байкала (X-XI века) и городища-святилища Байкальское I на северо-западном побережье Байкала (I тыс. лет нашей эры). 

Фёдор Малков демонстрирует нам самый мощный лабораторный 3D-сканер – BreukmanSmartScan. В руках у студента – один из керамических сосудов, найденных археологами на стоянке Красный Яр II. Сосуд восстановлен частично. «Это самый мощный и самый удобный 3D-сканер, а есть другой, который я беру с собой на выставки и конференции», – рассказывает студент, настраивая аппарат. Сегодня при помощи лабораторных сканеров переведено в цифровые 3D-копии около 100 археологических объектов и костей из рецентных коллекций. «Пока формируем банк, определённой задачи не стоит, чтобы сделать какой-то объём, – пояснил Фёдор Малков. – Сканируем черепки, сосуды, кости, многое другое. Вот, к примеру, один из таких объектов – монгольская чаша VIII-XIV века с могильника Окошки в Забайкальском крае». 

Сейчас, как правило, сосуды воссоздаются вручную, путём подбора отдельных частей и их последующего склеивания, – рассказывает Фёдор Малков. – То, чем я занимаюсь, 3D-сканирование и последующие попытки воссоздания формы сосуда – это скорее экспериментальное направление». Однако это направление – одно из интереснейших. 3D-сканирование применяется в археологических лабораториях Томска, Пскова, есть самодельный 3D-сканер в Новосибирске для задач археологов. «В России пока достаточно мало применяют эту технологию, на Западе данное направление распространено гораздо лучше, – говорит Фёдор Малков. – Тем не менее эта тема всё чаще звучит, проводятся специальные конференции, к примеру конференция «Виртуальная археология» в Эрмитаже в Санкт-Петербурге. Учёные Томского госуниверситета намерены представить на конференции в 2015 году результаты работы по трёхмерному сканированию и наземной фотограмметрии погребальных комплексов, специалисты Археологического центра Псковской области – проект создания ГИС «Археологическое изучение Пскова». Фёдор Малков планирует принять участие в этой конференции с докладом «О создании виртуальных экспозиций археологического материала», а также на конференции будет представлен уже опубликованный материал «Виртуальное восстановление сосудов на основе 3D-сканирования», возможно, в виде мастер-класса. 

Сканирование археологических находок с последующим моделированием – тонкое дело, требующее почти ювелирной точности

«Чтобы восстановить сосуд, нужно разное время. Если у нас есть уже известные аналоги, то на работу уйдёт около пяти часов. В случае если нужно ещё и подобрать литературу, то есть выяснить, описаны ли аналоги нужного нам сосуда в научной литературе, – больше, – говорит Фёдор Малков. – Я подготовил собственные видеоинструкции. Сканировал частично склеенный сосуд, оцифровывал изображения в литературных источниках, извлекал профили и после этого приступал к построению. Нужно учитывать, что все эти сосуды не мануфактурного производства, то есть они не делались по шаблону. Это ручная работа. Обычно такой сосуд не имеет идеальной правильной окружности, у него есть погрешности. Но когда я накладывал результаты сканирования на реконструкции, они довольно часто совпадали. Погрешности есть и при ручной реконструкции, идеальную реконструкцию может сделать только машина времени». 

По словам Фёдора Малкова, технологии при виртуальной реконструкции могут применяться разные, а принцип один – взяли реальный сосуд, нашли литературные аналоги, извлекли профили, дорисовали, достроили и сравнили с отсканированным образцом реального сосуда. «Да, в этом всё равно есть изрядная доля творчества, поэтому необходимы постоянные консультации специалиста-археолога, который может подтвердить, в правильном ли направлении ты движешься. Я консультируюсь со специалистами – Артуром Харинским, Дмитрием Кичигиным». По словам Малкова, плюсы такой технологии очевидны – работа идёт с кусочками сосуда только виртуально. Всегда можно, если реконструкция осуществлена неверно, взять резерв­ную копию, отменить предыдущее действие. Кроме того, можно, построив сосуд в программе, выделить несуществующие части и распечатать их на 3D-принтере. Придумать систему креплений этой искусственной части к сохранившейся реальной части таким образом, чтобы искусственные кусочки всегда можно было убрать и начать работу по сборке сосуда заново. В виртуальном пространстве можно и сравнивать сосуды, не тревожа реальные образцы. К сожалению, автоматизировать процесс до «забросил в программу кусочки, и она выдала сосуд» не получится: слишком много неизвестных. А вот свести задачу до уровня мозаики можно. 

Фёдор Малков участвует в ещё одном интересном проекте. Группа энтузиастов из ИрГТУ подала заявку на грант РГО на создание медиа-продукта «Документальный фильм с применением 2D– и 3D-анимации «Писаницы тоже умирают». Фильм будет создан по Шишкинским писаницам, писаницам Манхая и Сахюртэ. Авторы займутся сканированием писаниц. 3D-сканирование даёт возможность выявить рисунки на писаницах, которые для учёных практически потеряны – настолько затёрты или обсыпались, что человеческий глаз их уже не видит. В работе предварительно будут принимать участие 28 человек: преподаватели, телевизионщики, студенты, школьники. «Мы хотим показать, что писаницы разрушаются, должного ухода за ними нет, их портят вандалы, они разрушаются под воздействием природных и техногенных факторов, – говорит Фёдор Малков. – При помощи анимационных вставок, которые тоже будут, можно попробовать одушевить писаницы. Олени должны начать ходить, охотники бегать, шаманы танцевать с бубнами. В мировой практике такое используется, есть очень интересные эффекты, которые можно попробовать повторить. К примеру, когда на экране сначала «оживают» писаницы, кадры сменяются, и постепенно рисунки «превращаются» в настоящих животных. Я на­деюсь на профессиональных художников, которые учатся в ИрГТУ на факультете изобразительного искусства. У них, насколько мне известно, есть опыт работы по созданию анимации. Понятно, что проект только предварительный, наверняка надо будет его дорабатывать, переделывать с учётом мнения всех специалистов. Даже если нам не удастся выиграть грант РГО, мы всё равно будем делать эту работу, но в гораздо меньших объёмах и с привлечением меньшего количества специалистов. Возможно, в будущем она будет интересна и для музейных экспозиций. Я люблю это дело, и мне просто интересно».