Трехмерная реконструкция городища Настасьино

Общие сведения.

В 1999-2000 годах  Подмосковной экспедицией Института под руководством Энговатовой А.С. археологии РАН были проведены спасательные археологические раскопки многослойного городища Настасьино (Коломенский район Московская область). Оно было открыто в 1941 году М.В.Талицким. В 60-70 гг. городище обследовали сотрудники Института археологии А.А.Юшко, Р.Л.Розенфельд, местный  краевед М.Г.Савицкий. Был составлен план городища и определена его культурная принадлежность, но никаких раскопок на городище до 1999 года не проводилось. Нижние, наиболее интересные слои, относятся к так называемой Дьяковской археологической культуре, распространенной в древности в Волго-Окском междуречье, на Верхней Волге и средней Оке. Основная масса памятников этой культуры находится в бассейне реки Москвы. Хронологически они охватывают период от VII в. до н.э. по IX в.н.э. Поселения Дьяковской культуры располагались на высоких участках берега, удобных для обороны. По краю городища шел насыпной вал, за которым было вырыто два рва глубиной от 1,5 до 3 метров. Целью реконструкции было построение трехмерной модели памятника, с включением в нее рельефной модели поверхности материка в раскопанной части городища.

Описание процесса реконструкции.

На первом этапе была выполнена ручная векторизация топоплана городища. Применение автоматической векторизации и даже полуавтоматической не дает такой точности, которая необходима для такого рода реконструкций. Поэтому несмотря на трудоемкость  применялась именно ручная  векторизация. Далее на векторный чертеж были наложены сетка квадратов и контуры раскопов разных лет. На рисунке ниже синим цветом отмечены раскопы 2000 года, а зеленым раскоп  1999 г. Сетка и раскопы  точно привязаны к общему плану памятника.

 

Топоплан

Векторизованный чертеж

Сетка квадратов и раскопы

  На следующем этапе реконструкции каждой изолинии на векторном топоплане была присвоена высотная отметка соотносительно с масштабом чертежа. Для того чтобы  превратить чертеж в рельефную поверхность вначале  необходимо построить триангуляционную модель поверхности. В результате мы получим сеть состоящую из треугольников, вершинами которых являются узлы изолиний чертежа. Для визуализации этой сети можно использовать наложение различных ЗD-сетей. Ниже вы видите два типа таких сетей наложенных на триангуляционную модель. В наших реконструкциях  использована 3D-сеть состоящая из полигонов с тремя вершинами. Использование именно этой сети не случайно, так как она точно передает особенности рельефа, более "поворотлива" и требует значительно меньших системных ресурсов для нормальной  работы, чем сеть из полигонов с четырьмя вершинами. 

 

3D-сеть состоящая из полигонов с тремя вершинами

3D-сеть состоящая из полигонов с четырьмя вершинами

Кроме этого, чтобы показать перепад высот на памятнике, было применено наложение шестнадцати  3D-сетей. Каждая отдельная сеть имеет  свой цвет начиная с красного (наибольшая высотная отметка) и до синего (наименьшая высотная отметка). Каждой цветной сетке соответствует перепад высоты в 84,375 см. Для большей наглядности к модели поверхности были добавлены борта. 

 

Каркас из шестнадцати 3D-сетей

Сплошная поверхность из шестнадцати 3D-сетей

Затем в сплошной сетке поверхности городища был вырезан участок по контуру раскопа. Поскольку была  сделана съемка материка только в той части раскопок где проходят вал и рвы городища, то и вырезана была область по  размерам отснятой области. На самом деле общие размеры раскопов несколько больше. На этом построение модели городища закончено . Теперь перейдем к построению модели поверхности материка. Сначала векторный план материка был совмещен с моделью памятника и масштабирован. Потом горизонтали и точки плана съемки  были распределены по высоте. Высотные отметки пересчитывались  согласно масштабу топоплана памятника и привязывались к абсолютной нулевой отметке. Красным цветом на центральном рисунке  показаны горизонтали и общий контур раскопа. Зеленым дополнительные точки, корректирующие поверхность. Желтым контуром показана область где находились сооружения. На рисунке справа виден результат совмещения двух моделей.

 

Модель с вырезанной областью

План съемки поверхности материка

Совмещение моделей городища и материка

Для того чтобы увидеть всю конструкцию не в виде каркаса, а в виде сплошной поверхности необходимо произвести рендеринг. Эта операция из стандартного набора инструментов AutoCAD позволяет выполнить сглаживание рельефной поверхности, включить источники света, наложить тени и текстуры. Результат приведен ниже.

 

Вид с юго-запада.

Вид с севера.

Вид  с юго-востока.

Кроме модели показанной выше, была создана модель городища с ближайшей округой.  Площадь  территории охваченной реконструкцией составляет 5,555 м². Принцип создания модели такой же, как и в предыдущем случае.  Была построена рельефная трехмерная поверхность, положенная на горизонтали топоплана. Горизонтали были предварительно распределены по высоте.

 

Вид с запада.

Вид с юга.

Вид с севера.

Все материалы для реконструкции городища Настасьино предоставлены и разрешены к публикации в интернете начальником Подмосковной экспедиции Института археологии РАН Энговатовой А.В.