Ψηφιακές τεχνικές τρισδιάστατης απεικόνισης

ΣΥΝΤΟΝΙΣΤHΣ: Λ. Καραμπίνης

ΑΝΑΠΛΗΡΩΤΗΣ  ΣΥΝΤΟΝΙΣΤHΣ: Δ. Μακρής

ΤΥΠΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ                                   Υ

ΑΡΙΘΜΟΣ ΔΙΑΛΕΞΕΩΝ                                 13

ΕΒΔΟΜΑΔΙΑΙΕΣ ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ         1Θ+3Ε

ΠΙΣΤΩΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ                                6

ΤΥΠΙΚΟ ΕΞΑΜΗΝΟ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ            Α’

ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ:

ΣΤΟΧΟΣ

Στόχος του μαθήματος είναι οι μεταπτυχιακοί φοιτητές/τριες μέσω των αρχών που διέπουν τη συντήρηση, αποκατάσταση και διατήρηση της πολιτιστικής κληρονομιάς, να αφομοιώσουν τη σύγχρονη τρισδιάστατη ψηφιακή τεχνολογία και να εμβαθύνουν – διερευνώντας την παράλληλα – στο ραγδαία εξελισσόμενο περιβάλλον των εφαρμογών και δυνατοτήτων της που αυξάνονται καθημερινά στο πεδίο του πολιτισμού. Ταυτόχρονα, όπως και η παγκόσμια πολιτιστική κοινότητα πράττει, οι εκπαιδευόμενοι οφείλουν να διερωτηθούν αν αυτές οι αρχές παραμείνουν αμετάβλητες ή θα πρέπει, λαμβάνοντας υπόψιν τα νέα δεδομένα, να επανεξεταστούν και να συνεισφέρουν σε αυτόν τον διάλογο. Το μάθημα στοχεύει στην εκπαίδευση μεταπτυχιακών φοιτητών/τριων σε Ψηφιακές Τεχνικές Τρισδιάστατης Απεικόνισης για την ψηφιακή τεκμηρίωση και αποκατάσταση της πολιτιστικής κληρονομιάς, μέσω τρισδιάστατων τεχνολογιών ενεργητικών και παθητικών μεθόδων, που προσφέρουν ένα ισχυρό πλαίσιο για τη βιώσιμη διατήρηση της.

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Η τρισδιάστατη μοντελοποίηση με βάση την πραγματικότητα, περιγράφεται ως μια μεθοδολογική και τεχνολογική προσέγγιση που θα παρέχει ψηφιακές αναπαραστάσεις ιδιαίτερης ακρίβειας, οι οποίες αποτελούν τη βάση για περαιτέρω εφαρμογές και χρήσεις. Περιλαμβάνει παραγωγή υλικού καταγραφής, αποτύπωσης, ανάλυσης και τεκμηρίωσης, χρωματική και μορφολογική δημιουργία, συντήρηση, ανακατασκευή και αποκατάσταση, δημιουργία φυσικών ομοιωμάτων και αντιγράφων, ψηφιακές απογραφές αλλά και ψηφιακές προβολές – εκθέσεις. Οι μεταπτυχιακοί φοιτητές/τριες πρόκειται:

• Να εμβαθύνουν σε μεθόδους τρισδιάστατης σάρωσης και φωτογραμμετρίας στη σύλληψη πολιτιστικών τεκμηρίων.

• Να εφαρμόσουν εξειδικευμένα λογισμικά ψηφιακής επιμέλειας και μετά–επεξεργασίας (MeshLab, CloudCompare, Blender).

• Να εφαρμόσουν αρχές τεκμηρίωσης, διάγνωσης, χρωματικής και μορφολογικής αποκατάστασης στο ψηφιακό περιβάλλον.

• Να καταστούν ικανοί/ές να δημιουργήσουν φυσικά και εικονικά αντίγραφα πολιτιστικών τεκμηρίων με στόχο την φυσική έκθεση αλλά και την εικονική προβολή τους σε ψηφιακούς μεταχώρους.

Θεωρητικό Μέρος Μαθήματος

1.    Εισαγωγή στη Ψηφιακή Τρισδιάστατη Απεικόνιση στο πεδίο του πολιτισμού. Βασικές έννοιες σύλληψης πολιτιστικών τεκμηρίων βάσει φωτογραμμετρίας
Δημήτρης Μακρής

2.    Βασικές έννοιες σύλληψης πολιτιστικών τεκμηρίων βάσει τρισδιάστατης σάρωσης.
Δημήτρης Μακρής

3.    Κατηγορίες τρισδιάστατων δεδομένων βάσει ψηφιακών αποτυπώσεων.
Δημήτρης Μακρής

4.    Γεωμετρικοί – τοπολογικοί μετασχηματισμοί τρισδιάστατων δεδομένων
Δημήτρης Μακρής

5.    Διάγνωση – Τεκμηρίωση σε ψηφιακό περιβάλλον
      Αλέξης Στεφανής

6.    Χρωματική επιμέλεια και απόδοση φωτο-υφών και χρωμάτων των τρισδιάστατων δεδομένων.
Λεωνίδας Καραμπίνης 

7.    Χρωματική αποκατάσταση σε ψηφιακό περιβάλλον 
Λεωνίδας Καραμπίνης 

8.    Χρωματική και μορφολογική αποκατάσταση σε ψηφιακό περιβάλλον
Λεωνίδας Καραμπίνης 

9.    Μεθοδολογίες μορφολογικής αποκατάστασης με νέφη σημείων ή/και τρισδιάστατων   πλεγμάτων σε ψηφιακό περιβάλλον.
Δημήτρης Μακρής

10.    Βασικές έννοιες επιμέλειας ψηφιακών αντικειμένων προς τρισδιάστατη εκτύπωση
Αλέξης Στεφανής

11.    Δημιουργία τρισδιάστατων φυσικών αντικειμένων υπό κλίμακα
     Λεωνίδας Καραμπίνης 

12.    Προβολή και έκθεση σε ψηφιακό και  διαδικτυακό περιβάλλον
Λεωνίδας Καραμπίνης

13.    Τελική παρουσίαση και αξιολόγηση των εργασιών- συμπεράσματα 
Λεωνίδας Καραμπίνης 

Εργαστηριακό Μέρος Μαθήματος 

1.    Οργάνωση και σύλληψη πολιτιστικών τεκμηρίων μέσω μοντελοποίησης – βάσει – εικόνας.
Δημήτρης Μακρής 1 ώρα, Λεωνίδας Καραμπίνης 1 ώρα, Γιάννης Σκαλτσάς 1 ώρα, 

2.    Οργάνωση και σύλληψη πολιτιστικών τεκμηρίων μέσω ενεργών τρισδιάστατων σαρωτών.
Δημήτρης Μακρής 1 ώρα, Λεωνίδας Καραμπίνης 1 ώρα, Γιάννης Σκαλτσάς 1 ώρα, 

3.    Έλεγχος ποιοτικών και ποσοτικών χαρακτηριστικών των μεθόδων τρισδιάστατης σύλληψης.
Δημήτρης Μακρής 2 ώρες, Λεωνίδας Καραμπίνης 1 ώρα,

4.    Γεωμετρική και τοπολογική μετα-επεξεργασία των συλληφθέντων ψηφιακών δεδομένων. Μετα- επεξεργασία νεφών σημείων και τρισδιάστατων πλεγμάτων.
5.    Δημήτρης Μακρής 2 ώρες, Λεωνίδας Καραμπίνης 1 ώρα,

6.    Μετρικές διαδικασίες ποιοτικών και ποσοτικών μεγεθών. 
Δημήτρης Μακρής 2 ώρες , Λεωνίδας Καραμπίνης 1 ώρα,

7.    Εφαρμογή Χρωματικής απόδοσης  νεφών σημείων και τρισδιάστατων πλεγμάτων.
Λεωνίδας Καραμπίνης 2 ώρες , Δημήτρης Μακρής 1 ώρα,

8.    Εφαρμογή  μεθόδων Χρωματικής σε ψηφιακό περιβάλλον 
     Λεωνίδας Καραμπίνης 2 ώρες , Δημήτρης Μακρής 1 ώρα,

9.    Εφαρμογή μεθόδων Χρωματικής και μορφολογικής αποκατάστασης σε ψηφιακό περιβάλλον 
Λεωνίδας Καραμπίνης 2 ώρες , Δημήτρης Μακρής 1 ώρα,

10.    Εφαρμογή  μεθόδων μορφολογικής αποκατάστασης σε ψηφιακό περιβάλλον.
 Οργανική γλυπτική και προετοιμασία – επιμέλεια  τελικών αρχείων για την τρισδιάστατη    εκτύπωση
Δημήτρης Φωτίου 3 ώρες 

11.    Επιμέλεια ψηφιακών τρισδιάστατων αντικειμένων υπό κλίμακα 
Προετοιμασία και επιμέλεια τρισδιάστατων πλεγμάτων προς παραγωγή τρισδιάστατων αντιγράφων 
 Δημήτρης Φωτίου 3 ώρες 

12.    Εφαρμογή  στη δημιουργία τρισδιάστατων φυσικών αντικειμένων υπό κλίμακα
Έλεγχος ποιότητας και διαμόρφωση παραμέτρων παραγωγής τρισδιάστατων αντικειμένων 
Δημήτρης Φωτίου 3 ώρες 

13.    Μέθοδοι προβολής και έκθεσης σε  διαδικτυακό περιβάλλον 
Δημήτρης Μακρής 1 Λεωνίδας Καραμπίνης 1 Γιάννης Σκαλτσάς 1  

14.    Τελική παρουσίαση και αξιολόγηση των εργασιών- συμπεράσματα
Δημήτρης Μακρής 1 Λεωνίδας Καραμπίνης 1 Γιάννης Σκαλτσάς 1  

ΕΠΙΣΚΕΠΤΕΣ ΚΑΘΗΓΗΤΕΣ

Ο Δρ. Δημήτριος  Μακρής είναι Επίκουρος καθηγητής στο τμήμα Εσωτερικής Αρχιτεκτονικής, Διακόσμησης & Σχεδιασμού Αντικειμένων, του Τ.Ε.Ι. Αθηνών και είναι μέλος της βασικής ερευνητικής ομάδας του εργαστηρίου ARTICON. Είναι διδάκτωρ Πληροφορικής του πανεπιστήμιου της Limoges, και MSc στην Αρχιτεκτονική (Υπολογιστική και Σχεδιασμός) από το πανεπιστήμιο East London ως υπότροφος του ΙΚΥ. Τα επιστημονικά–ερευνητικά του ενδιαφέροντα αφορούν: Υπολογιστικό  Σχεδιασμό μέσω Τεχνητής Νοημοσύνης, Αντίστροφο Σχεδιασμό, Μοντελοποίηση Αισθητικής Γνώσης, Δηλωτική Σύνθεση Σκηνών. Στο τμήμα ΕΑΔΣΑ διδάσκει «Σχεδιαστική Μεθοδολογία μέσω Η/Υ». Στο τμήμα Συντήρησης Αρχαιοτήτων και Έργων Τέχνης, διδάσκει «Αποτυπώσεις Αντικειμένων & Μνημείων ΙΙ» και στο Π.Μ.Σ. «Συντήρηση της Πολιτιστικής Κληρονομιάς» του τμήματος ΣΑΕΤ είναι εισηγητής στο μάθημα «Ψηφιακές Τεχνικές Τρισδιάστατης Απεικόνισης».  Έχει διατελέσει βασικός ερευνητής στα ερευνητικά προγράμματα «Εκπαιδευτικές δράσεις για την ανάδειξη του πολιτιστικού πλούτου των Ιονίων Νήσων», ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ Ι «Ανάπτυξη Ευφυών Συστημάτων Υποστήριξης Σχεδιασμού Προϊόντων–Οpen-MultiCAD», και ΕΠΕΑΕΚ «Ενίσχυση Σπουδών Πληροφορικής στο ΤΕΙ Αθήνας».

Ο Δημήτρης Φωτίου σπούδασε Γλυπτική στην Α.Σ.Κ.Τ. Αθηνών και συνέχισε τις σπουδές του με υποτροφία του ΙΚΥ στο μεταπτυχιακό τμήμα Γλυπτικής στη σχολή Wimbledon School of Art στο Λονδίνο. Από το 2009 συνεργάζεται με την εταιρεία Shapeways, τη μεγαλύτερη υπηρεσία και κοινότητα 3D printing. 
Από το 2015 εως το 2016 εργάστηκε στην εταιρεία Arty Lobster στο Λονδίνο, ως ο επικεφαλής υπεύθυνος για τα αρχεία των τρισδιάστατων εκτυπώσεων της εταιρείας, καθώς και του ελέγχου και της διόρθωσης των αρχείων των εξωτερικών συνεργατών-σχεδιαστών. Το 2015 εργάστηκε για το Μουσείο Παλαιοντολογίας με αντικείμενο την επεξεργασία δεδομένων τρισδιάστατων σαρώσεων από 3D laser scanner (Conversion and process of point-cloud data), καθώς και την προετοιμασία και παράδοση των τελικών αρχείων για τρισδιάστατη εκτύπωση (3D printing). Οι εκτυπώσεις των αρχείων αυτών αποτελούν σήμερα μόνιμα εκθέματα του Μουσείου.

Ο Γιάννης Σκαλτσάς είναι Εικαστικός, Επίκουρος Καθηγητής στην Α.Σ.Κ.Τ. Αθήνας. Είναι Ακαδημαϊκός Υπεύθυνος, Γραφείου Διασύνδεσης της  Α.Σ.Κ.Τ. και Πρόεδρος της Επιτροπής Διαχείρισης του θεάτρου της. Έχει διατελέσει υπεύθυνος συντονισμού πολλών ερευνητικών και εκπαιδευτικών προγραμμάτων της Α.Σ.Κ.Τ.  Είναι μέλος του ερευνητικού εργαστήριο ARTICON της Σχολής Καλλιτεχνικών Σπουδών του ΤΕΙ Αθήνας. Έχει τρεις ατομικές και σαράντα πέντε συμμετοχές σε ομαδικές, εκθέσεις και δράσεις. Εχει επιμεληθεί πολλές δράσεις και εκθέσεις του Γραφείου διασύνδεσης της Α.Σ.Κ.Τ. από το 2010 μέχρι σήμερα. 

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

• P. Alliez, et al. Digital 3D Objects in Art and Humanities: challenges of creation, interoperability and preservation. White paper. Bordeaux, France: 2017.

• F. Stanco, S. Battiato, Gi. Gallo. Digital Imaging for Cultural Heritage Preservation: Analysis, Restoration, and Reconstruction of Ancient Artworks. LA, USA: CRC Press, 2011.

• Ippolito and M. Cigola. Handbook of Research on Emerging Technologies for Digital Preservation and Information Modeling. PA, USA: IGI Global Press, 2016.

• Ν. Stanley-Price, Jr. Μ. K. Talley, A. M. Vaccaro. Historical and Philosophical Issues in the Conservation of Cultural Heritage. USA: J Paul Getty Museum, 1996.

• P. Mora, L. Mora, P. Philippot. Conservation of Wall Paintings. UK: Butterworths, 1984.

• 3D Laser Scanning for Heritage. UK: 2011.

• O. Casazza, Il Restauro Pittorico Nell’Unita Di Metodologia.Nardini Editore, Firenze 1981

• Brandi, Θεωρία της Συντήρησης. Ελληνικά Γράμματα Αθήνα, 2001

• Ippolito. Handbook of Research on Emerging Technologies for Architectural and Archaeological Heritage. PA, USA: IGI Global Press, 2017.

• Richmond and A. Bracker, Conservation Principles, Dilemmas and Uncomfortable Truths, Butterworth -Heinemann UK 2009