Virtuális régész rekonstruálja az ókori civilizációt

David Dobkin, a számítógépes tudomány professzora és munkatársai az augusztus 15-i SIGGRAPH konferencián mutatták be munkájuk eredményét. `Ez a megközelítés a régészek kutatási partnerévé teszi a számítógépet`- mondja Dobkin, akit a Szantorinin (az ókori Théra) tett látogatás ihletett az új technológia kifejlesztésére. Munkájuk során a fejlesztők szorosan együttműködtek a szigeten fekvő Akrotiriben dolgozó régészekkel és restaurátorokkal.

A feltárt freskók, mozaikok és hasonló régészeti leletek rekonstrukciója leginkább egy kirakós játékhoz hasonlít, csak sokkal nehezebb. Az eredeti tárgy ugyanis gyakran több ezer darabra esett szét, amelyeken nincs megkülönböztető szín, minta vagy szöveg, szélük pedig az évszázadok során lekopott. A régészek tehát hatalmas erőfeszítéssel próbálják összerakni a töredékeket.

Munkájuk megkönnyítésére már korábban is voltak próbálkozások, amelyek azonban túl drága és ormótlan berendezést eredményeztek, amelyet ráadásul csak képzett számítógépes szakember kezelhetett. A Princeton-rendszer ezzel ellentétben olcsó, előre gyártott hardvert alkalmaz, és régészek, restaurátorok is könnyen kezelhetik. A rendszer számítógépes algoritmusok és egy feldolgozó rendszer kombinációja, amely a régészek hagyományos munkamódszereit követi.

"A régészek által használt módszereket utánozzuk, így a rendszerünk valódi segítség lehet. A kész rendszer hónapokra csökkentheti az eddig évekig tartó rekonstrukciós munkát. Az így felszabadult időt a régészek más hasznos feladatokra fordíthatják" - mondja Szymon Rusinkiewicz, a számítógép-tudomány professzora.

2007-ben a Princeton fejlesztői többször is ellátogattak Akrotiribe, először, hogy megfigyeljék a képzett restaurátorok munkáját, később pedig, hogy teszteljék a rendszert. 2007 szeptemberében tett három napos látogatásuk alkalmával sikerült összerakni egy 150 részből álló töredéket az automatikus rendszer segítségével. A rendszer ugyan még tökéletesítésre szorul, de már így is ígéretes eredményeket mutathat fel: egy 12 darabos falfestmény-töredékből például 10 darabot megtalált, és kettő további, eddig ismeretlen részt azonosított.

A csapat újabb utat tervez Akrotiribe, ezúttal a rendszer végleges telepítésére kerülne sor. A rendszer síkágyas szkennert (a töredék felszínének szkennelésére), lézeres távolságmérőt (a töredék szélességének és mélységének mérésére) és egy motorizált forgókorongot (a töredék mérés közbeni pontos forgatásához) tartalmaz, amelyek egy laptophoz kapcsolódnak.

A pontosan meghatározott és intuitív cselekvéssorozattal, egy régész irányítása mellett dolgozó restaurátor 10 töredéket is megtalálhat óránként. A folyamatban elsőként használt síkágyas szkennerrel nagy felbontású színes képek készíthetők a töredékekről. Ezután a töredékeket a forgókorongra helyezik, és a lézeres távolságmérővel több különböző nézőpontból is lemérik a töredék látható felületét, majd a töredéket megfordítják, és megismétlik a folyamatot. Végül egy számítógépes szoftver elvégzi az így kapott információk kiértékelését. A fejlesztők a "griphos" nevet adták rendszerüknek, amely görögül kirakós játékot vagy rejtvényt jelent.

A különböző felületi adatokat egy algoritmus rendezi össze pontos, háromdimenziós képpé, egy másik pedig a beszkennelt képeket elemzi repedések vagy más, a lézeres távolságmérő által nem érzékelt, apró, felületi eltérések után kutatva. A rendszer ezután összesíti a megszerzett információkat. A rendszer párosával vizsgálja a töredékeket, az elemzés csupán egy vagy két másodpercig tart. Egy nagyobb freskó rekonstrukciója azonban még így is jelentős időbe telik, hiszen minden lehetséges párosítást meg kell vizsgálni. A rendszer meggyorsítása érdekében a fejlesztők több olyan utasítás beépítésén is dolgoznak, amelyeket a régészek használnak munkájuk egyszerűsítésére. Ezek az adatok olyan információkat tartalmaznak, hogy hol került elő a töredék, milyen festéket tartalmaz, és milyen állapotban van.

A rendszer azonban soha nem helyettesítheti teljesen a régészek és restaurátorok tapasztalatát, tudását és képességeit. "Ezeknek a freskóknak a restaurálása igen összetett feladat. A számítógép csupán a folyamat fáradtságos részét veszi át, a fontos, intuitív döntéseket továbbra is az emberek hozzák" - mondja Weyrich.