Αρχαία κεραμικά από τριδιάστατο εκτυπωτή !

Υδρία από το Μουσείο Μπενάκη σαρώνεται από τις ακτίνες λέιζερ του σκάνερ ακριβείας του Δημόκριτου. Φωτογραφία: RE3CAP

Ένας 3D εκτυπωτής τυπώνει «φτυστό» ένα αγγείο της κλασικής αρχαιότητας. Το αγγείο αποτελεί μέρος μιας απτικής συλλογής για τυφλούς και μιας μουσειοσκευής για τα σχολεία αλλά και ένα... σχολείο από μόνο του!

Εκτός από τα δακτυλικά αποτυπώματα των αρχαίων αγγειοπλαστών, η τρισδιάστατη σάρωση έφερε στην επιφάνεια και «μυστικά» της τέχνης των αρχαίων αγγειογράφων

Τα αρχαία κεραμικά απέκτησαν... άλλες διαστάσεις χάρη στη σύγχρονη τεχνολογία. Με τη βοήθεια της τρισδιάστατης σάρωσης και εκτύπωσης μια ομάδα ερευνητών απαθανάτισε στην παραμικρή τους λεπτομέρεια αντικείμενα από μουσεία της Ελλάδας και της Κύπρου. Το εγχείρημα είχε ως αποτέλεσμα την
αναπαραγωγή τους σε καθ' όλα πιστά αντίγραφα και συνέβαλε μεταξύ άλλων στη δημιουργία των πρώτων απτικών συλλογών για μη βλέποντες και άτομα με προβλήματα όρασης, καθώς και ειδικών συλλογών που θα χρησιμοποιηθούν για εκπαιδευτικούς σκοπούς στα μουσεία. Απώτερος στόχος των ελλήνων επιστημόνων που ανέλαβαν τη συγκεκριμένη πρωτοβουλία είναι η δημιουργία «βάσεων δεδομένων» που θα αποτελέσουν σπουδαία εργαλεία για τη μελέτη ενός σημαντικού τμήματος της πολιτιστικής μας κληρονομιάς.

3D διάσταση στα μουσεία

Οι τεχνολογίες της 3D σάρωσης και εκτύπωσης έχουν κάνει δυναμικά την είσοδό τους στον χώρο των μουσείων και της πολιτιστικής κληρονομιάς σε παγκόσμιο επίπεδο τα τελευταία πέντε χρόνια. Η εταιρεία Θέτις Authentics, η οποία ειδικεύεται στην ανάλυση και τεχνολογικά πιστή αναπαραγωγή αρχαίων κεραμικών, σε συνεργασία με το ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος, θέλησαν να «δοκιμάσουν» τις δυνατότητες που μπορούν να προσφέρουν αυτές οι νέες τεχνολογίες σε ως τώρα «3D αχαρτογράφητα» νερά και συγκεκριμένα στην ανάλυση, στην τεκμηρίωση και στην αναπαραγωγή των αρχαίων ελληνικών κεραμικών. Αυτό έκαναν στο πλαίσιο του ερευνητικού προγράμματος RE3CAP (Research, Recovery, Revival of Classic Attic Pottery - Ανάλυση, Ανάκτηση, Αναβίωση της Κλασικής Αττικής Κεραμικής, www.atticvases.gr), και μάλιστα με θεαματικά αποτελέσματα. Συντονίστρια του όλου έργου, το οποίο χρηματοδοτήθηκε από τη Γενική Γραμματεία Ερευνας και Τεχνολογίας με συγχρηματοδότηση του ΕΣΠΑ, ήταν η Θέτις, ενώ στο πρόγραμμα συμμετείχε επίσης η εταιρεία πληροφορικής TOOL αναλαμβάνοντας την ανάπτυξη σχετικών εφαρμογών πολυμέσων που θα διατίθενται ελεύθερα μέσω Διαδικτύου.

«Παρότι γίνεται πολύς λόγος για τις 3D τεχνολογίες για την ψηφιοποίηση μουσειακών συλλογών, το πώς αυτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην πράξη και με έξυπνο τρόπο για τη μελέτη και συντήρηση αντικειμένων είναι ένα ιδιαίτερο ζήτημα» λέει στο «Βήμα» η Ελένη Αλούπη της εταιρείας Θέτις, επιστημονική υπεύθυνη του προγράμματος. Οπως εξηγεί η χημικός, οι τεχνολογίες αυτές έχουν το πλεονέκτημα ότι εξετάζουν το αντικείμενο από απόσταση «ασφαλείας», πράγμα που εξασφαλίζει την προστασία του. Ωστόσο, παρά το γεγονός ότι η τρισδιάστατη σάρωση δεν είναι μια ιδιαίτερα πολύπλοκη διαδικασία αν διαθέτει κάποιος τον κατάλληλο σαρωτή, η επεξεργασία των δεδομένων ώστε αυτά να μετατραπούν σε «χρήσιμα» ψηφιακά αρχεία που θα επιτρέψουν την εκτύπωση του τρισδιάστατου αντικειμένου με τον 3D εκτυπωτή απαιτεί ιδιαίτερες γνώσεις, καθώς και την ανάπτυξη ειδικών λογισμικών.

Αγγεία-οριγκάμι

Αυτό το τελευταίο ανέλαβε ο Χρήστος Μάρκου, διευθυντής Ερευνών στο Ινστιτούτο Πυρηνικής και Σωματιδιακής Φυσικής του Δημόκριτου. Η τρισδιάστατη σάρωση έγινε με έναν σαρωτή λέιζερ υψηλής ακριβείας που διαθέτει το ινστιτούτο και, όπως αναφέρει ο ερευνητής στο «Βήμα», η μεγαλύτερη δυσκολία της σύνθεσης των εικόνων σε ψηφιακά αρχεία είχε να κάνει με τις... καμπύλες (δηλαδή, τις μεταβολές καμπυλότητας), καθώς και τις προεξοχές και τις ασυμμετρίες των τριών διαστάσεων αντικειμένων που έπρεπε να αποτυπωθούν σε συνδυασμό με τις δισδιάστατες παραστάσεις που κοσμούν την επιφάνειά τους - «ένα γνωστό πρόβλημα στην προβολική γεωμετρία» λέει χαρακτηριστικά. «Μας δυσκόλεψε, αλλά αυτή τη στιγμή έχουμε τη μεθοδολογία με την οποία μπορεί κάποιος να πάρει ένα διακοσμημένο αγγείο, να το ξεδιπλώσει σε ένα επίπεδο και μετά να το ξαναδιπλώσει - φανταστείτε κάτι σαν οριγκάμι» εξηγεί, προσθέτοντας ότι, πέραν της εξ αποστάσεως εξέτασης, η τρισδιάστατη τεχνολογία φάνηκε να έχει ένα ακόμη σημαντικό πλεονέκτημα. «Μπορεί να προσφέρει εξαιρετικά μεγάλη πιστότητα στην τρισδιάστατη γεωμετρία σε επίπεδο μερικών δεκάδων μικρομέτρων, δηλαδή εκατομμυριοστών του μέτρου. Που σημαίνει ότι μπορεί να δει κανείς με εκπληκτική λεπτομέρεια» τονίζει. «Εχουμε δει για να καταλάβετε τα δακτυλικά αποτυπώματα των αρχαίων αγγειοπλαστών σε ελληνιστικά ειδώλια από την Πάφο, με μεγέθυνση μεγαλύτερη του στερεοσκοπίου». Η καταγραφή και η σύγκρισή τους θα μπορούσαν, όπως λένε οι ερευνητές, να αποτελέσουν αντικείμενο μιας άλλης μελέτης.

Αρχαία μυστικά σε ψηφιακά αρχεία

Εκτός από τα δακτυλικά αποτυπώματα των αρχαίων αγγειοπλαστών, η τρισδιάστατη σάρωση έφερε στην επιφάνεια και «μυστικά» της τέχνης των αρχαίων αγγειογράφων, όπως οι διορθώσεις στις ζωγραφιές: αν, για παράδειγμα, σε έναν ζωγράφο δεν άρεσε το πόδι ενός αλόγου και το είχε ξαναζωγραφίσει από πάνω, ο 3D scanner έδειξε και την αρχική εκδοχή, καθώς και το προσχέδιό του. Οι πληροφορίες του είδους δεν αποκαλύπτουν μόνο την ανθρώπινη διάσταση πίσω από τα άψυχα αντικείμενα αλλά είναι επιπλέον χρήσιμες για τους μελετητές και τους συντηρητές. Με τον «3D τρόπο» μάλιστα τους γίνονται πιο εύκολα προσβάσιμες. Οι δυνατότητες που έχει κάποιος ειδικός για να μελετήσει ένα αγγείο το οποίο ανήκει στη συλλογή ενός μουσείου είναι πολύ περιορισμένες: μπορεί να κάνει λεπτομερή φωτογράφιση και μετρήσεις υπό πολύ συγκεκριμένες συνθήκες και σε καμία περίπτωση δεν μπορεί να το πάρει στο εργαστήριό του ή στο γραφείο του για να το εξετάσει όσο και όπως αυτός θέλει. Το δε ανάπτυγμα της διακόσμησης ενός μελανόμορφου ή ερυθρόμορφου αγγείου γίνεται από εξειδικευμένο ζωγράφο, δουλειά που θέλει πολύ χρόνο και κόπο, ή από φωτογραφίες, οι οποίες δεν αποδίδουν καλά τη δισδιάστατη διακόσμηση επάνω στο τρισδιάστατο αντικείμενο. Με τη 3D σάρωση και αναπαραγωγή ενός τόσο λεπτομερώς πιστού στο πρωτότυπο αναπτύγματος η μελέτη των αρχαίων κεραμικών αποκτά λοιπόν νέες δυνατότητες. «Με αυτούς τους τρόπους μπορούν να δημιουργηθούν ψηφιακά αρχεία τεκμηρίωσης οποιουδήποτε αντικειμένου με εξαιρετικά μεγάλη ακρίβεια τα οποία θα μπορεί κάποιος να αναλύσει με την ησυχία του στο γραφείο ή στο εργαστήριό του και ενδεχομένως να δει πράγματα τα οποία δεν θα μπορούσε να δει με γυμνό μάτι» λέει ο κ. Μάρκου.

Στο πλαίσιο του προγράμματος RE3CAP οι ερευνητές «σάρωσαν» αντικείμενα από το Μπουσείο Μπενάκη, το Αρχαιολογικό Μουσείο Πάφου και το Αρχαιολογικό Μουσείο Κυθήρων (η συλλογή στεγαζόταν στο Αρχαιολογικό Μουσείο Πειραιά εν αναμονή των εγκαινίων του ανακαινισμένου πλέον μουσείου στα Κύθηρα). Μετά τη 3D σάρωση προχώρησαν στην εκτύπωση αντιγράφων τους σε πλαστικό, τα οποία στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκαν ως «μοντέλα» για να κατασκευαστούν χειροποίητα πλέον κεραμικά τεχνολογικά πιστά αντίγραφα. Η Θέτις ειδικεύεται στην τεχνολογικά πιστή αναπαραγωγή κεραμικών για δημόσιες εκθέσεις και τα πωλητήρια των μουσείων και, όπως μας εξηγεί η κυρία Αλούπη, τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι με τη βοήθεια της 3D τεχνολογίας η διαδικασία γίνεται πιο σύντομη, ενώ παράλληλα μειώνεται το κόστος και βελτιώνεται η ποιότητα του τελικού προϊόντος.

Επιτέλους τα αγγίζουμε!

Η πώλησή τους ως «σουβενίρ» από τα πωλητήρια μουσείων ή τα εξειδικευμένα καταστήματα, όπως και η έκθεσή τους σε δημόσιους χώρους όπου δεν μπορούν να εκτεθούν τα πολύτιμα πρωτότυπα, όπως π.χ. στους σταθμούς του μετρό, είναι οι προφανείς λόγοι που μπορεί να σκεφθεί κάποιος για την παραγωγή τεχνολογικά πιστών αντιγράφων των αρχαίων κεραμικών. Οι εφαρμογές δεν σταματούν όμως εδώ. Εκτός του ότι, όπως προαναφέραμε, μπορούν να βοηθήσουν τους μελετητές, τα αντίγραφα του είδους, τα οποία δεν διαφέρουν ουσιαστικά από τα πρωτότυπα, μπορούν επίσης να αποκαλύψουν την ομορφιά των αντικειμένων του παρελθόντος σε εκείνους που την έχουν στερηθεί ως τώρα, στα άτομα που δεν έχουν την όρασή τους. Ετσι, με αφετηρία αυτό το πρόγραμμα, το Μουσείο Κυθήρων είναι το πρώτο στην Ελλάδα που διαθέτει μια απτική συλλογή. Αποτέλεσμα συνεργασίας του μουσείου με την εταιρεία Θέτις, τους υπεύθυνους αρχαιολόγους και τον Φάρο Τυφλών, η συλλογή αυτή θα δίνει στους μη βλέποντες και στα άτομα με προβλήματα όρασης τη δυνατότητα να γνωρίσουν ορισμένα από τα κεραμικά εκθέματα αγγίζοντας και ψηλαφίζοντάς τα. «Δύο από τα αντικείμενα αυτής της συλλογής έγιναν στο πλαίσιο του προγράμματος με ψηφιακή τεχνολογία. Το ίδιο μπορεί να γίνει με φωτογράφιση και αποτύπωση - είναι και αυτές δύο σημαντικές τεχνικές που χρησιμοποιούμε -, όμως με την ψηφιακή σάρωση αποφεύγουμε την επαφή με το αντικείμενο. Και τελικά, είναι παράδοξο, δεν πιάσαμε τα αρχαία αντικείμενα αλλά τα ανακατασκευάσαμε για μια απτική συλλογή» μας λέει η κυρία Αλούπη, προσθέτοντας ότι μια ανάλογη συλλογή ετοιμάζεται και για το Διαχρονικό Μουσείο της Θήβας το οποίο θα ανοίξει για το κοινό μέσα στους επόμενους μήνες.

Αφροδίτη από το Μουσείο της Πάφου στον σαρωτή

Το Διαχρονικό Μουσείο της Θήβας και η Εφορεία Αρχαιοτήτων Βοιωτίας θα έχουν επίσης μια άλλη πρωτιά: τις μουσειοσκευές για εκπαιδευτικούς σκοπούς. Πρόκειται για θήκες-κουτιά που θα περιέχουν αντίγραφα κεραμικών αντικειμένων από τη συλλογή του μουσείου και θα διατίθενται στα σχολεία της περιοχής για εκπαιδευτικούς σκοπούς. «Τα μουσειολογικά προγράμματα των νέων ελληνικών μουσείων έχουν έντονο εκπαιδευτικό χαρακτήρα» λέει η χημικός. «Σε αυτόν εμπίπτουν τόσο οι απτικές συλλογές όσο και οι μουσειοσκευές που θα διατίθενται στα σχολεία. Ετσι δίνεται η δυνατότητα να μάθει κάποιος και άλλες πτυχές, όπως π.χ. τις τεχνικές και τα υλικά από τα οποία κατασκευάστηκε ένα αντικείμενο. Γύρω από την αρχαία τεχνολογία μπορούμε να σκεφθούμε δεκάδες δράσεις και προϊόντα. Είναι ένας άλλος τρόπος να διαχειριστείς το παρελθόν, να το γνωρίσεις, να το απομυθοποιήσεις και να το χρησιμοποιήσεις έξυπνα».

Το κεφάλι του «καλικάντζαρου» από το μουσείο της Πάφου ανασυντέθηκε με καλούπια που εκτυπώθηκαν από τον 3D printer

Το άλλο μισό του καλικάντζαρου

Παράλληλα με τα λογισμικά για τα αντίγραφα των αντικειμένων οι ερευνητές ανέπτυξαν επίσης λογισμικά για την 3D εκτύπωση «αρνητικών αντιγράφων» τους, δηλαδή καλουπιών - κάτι το οποίο κρίνεται συνήθως απαγορευτικό με τον παραδοσιακό τρόπο γιατί για να γίνει το εκμαγείο θα πρέπει να εφαρμοστεί επάνω στο πρωτότυπο αρχαίο αντικείμενο γύψος ή κάποιο άλλο υλικό. Σε δύο περιπτώσεις μάλιστα προχώρησαν ακόμη περισσότερο συμπληρώνοντας ψηφιακά αντικείμενα τα οποία είναι ημιτελή ώστε να τα «αποκαταστήσουν» στην αρχική τους μορφή. Ετσι ένας «καλικάντζαρος», τμήμα μιας ελληνιστικής τερακότας που βρίσκεται στο Αρχαιολογικό Μουσείο της Πάφου και από τον οποίο έχει σωθεί μόνο το μισό κεφάλι, απέκτησε... πρόσωπο και πλέον οι αρχαιολόγοι αλλά και οι επισκέπτες θα μπορούν να τον δουν με άλλα μάτια. Αυτό, όπως μας λένε οι επιστήμονες, μπορεί να γίνει σε αντικείμενα τα οποία έχουν σπάσει συμμετρικά ή με τρόπο τέτοιον ώστε να μπορεί κάποιος να υποθέσει ότι το κομμάτι που λείπει «αντανακλά» αυτό που σώζεται.

Το κεφάλι του «καλικάντζαρου» από το μουσείο της Πάφου-Φωτογραφία: Ερευνητική Μονάδα Αρχαιολογίας του Πανεπιστημίου Κύπρου

«Φτιάξαμε μια καθρεπτική εικόνα, ουσιαστικά δηλαδή συνθέσαμε το αριστερό μέρος του κεφαλιού που λείπει με δεδομένα από το δεξιό που έχει σωθεί, και βγήκε ένα ολοκληρωμένο κεφάλι» αναφέρει ο κ. Μάρκου εξηγώντας τη διαδικασία ανασύνθεσης του ειδωλίου, μία από τις ελληνιστικές τερακότες από την οικία του Ορφέα της Αρχαίας Πάφου που μελετά η Ερευνητική Μονάδα Αρχαιολογίας του Πανεπιστημίου Κύπρου. Οπως προσθέτει, μια ανάλογη ψηφιακή αποκατάσταση γίνεται τώρα στο κεφάλι μιας Μέδουσας από τη συλλογή του Αρχαιολογικού Μουσείου Κυθήρων το οποίο μόλις ολοκληρωθεί και παραχθεί σε πηλό θα εκτεθεί κοντά στο ημιτελές πρωτότυπό του.

Πηγή www.tovima.gr/ Φαφούτη Λαλίνα