Ψηφιοποίηση αντικειμένων

Η επιθυμία αποτύπωσης αντικειμένων και σχημάτων με οπτικά μέσα χρονολογείται στις αρχές του 19ου αιώνα. Στην ίδια χρονική περίοδο συναντούμε τις ρίζες της φωτογραφικής τέχνης. Από τότε η τεχνολογία αποτύπωσης με οπτικά μέσα έχει προχωρήσει με ραγδαίους ρυθμούς. Αυτή την τεχνολογική εξέλιξη την βιώνουμε πλέον καθημερινά.

Φανταστείτε ένα μοντέρνο γραφείο. Ένας τυπικός σαρωτής εγγράφων αποτελεί πλέον αναπόσπαστο κομμάτι του, καθώς επιτρέπει την γρήγορη και αποτελεσματική ψηφιοποίηση οποιουδήποτε εγγράφου. Εξετάστε τώρα την ιδέα ψηφιοποίησης για αντικείμενα τριών διαστάσεων. Η διαδικασία απόκτησης τρισδιάστατων δεδομένων από πραγματικά αντικείμενα αποτελεί μείζον πρόβλημα, ιδιαίτερα όταν η γεωμετρική τους πολυπλοκότητα ξεπερνά πρότυπα αντικείμενα (όπως σφαίρες, πυραμίδες, κύβοι). Παλαιότερα, η επίλυση του προβλήματος ήταν δύσκολη και οι τρόποι προσέγγισης χρονοβόροι. Η ανάπτυξη ισχυρών υπολογιστικών συστημάτων και ψηφιακών μετρικών διατάξεων κατάφεραν να καθιερώσουν μια συνεχώς εξελίξιμη αγορά τρισδιάστατων σαρωτών. Τα συστήματα αυτά επιτρέπουν την καταγραφή γεωμετρικής και χρωματικής πληροφορίας που φέρουν τα αντικείμενα μέσα σε ελάχιστο χρόνο. Οι αρχές λειτουργίας τους βασίζονται στην εφαρμογή γεωμετρικών αξιωμάτων και συναρτήσεων. Πρότυπα ακαδημαϊκά αλλά και εμπορικά συστήματα επιδιώκουν να δώσουν απάντηση στην τρισδιάστατη αποτύπωση, το καθένα από τη δική του σκοπιά, κάνοντας συγκεκριμένες παραδοχές. Το μεγάλο ενδιαφέρον της παγκόσμιας ερευνητικής κοινότητας εστιάζεται στην ανάλυση των μεθόδων αποτύπωσης αλλά και στην ανάπτυξη αλγορίθμων που θα επιτρέψουν την επεξεργασία των δεδομένων με αποδοτικότερους τρόπους. Η ανάπτυξη των τρισδιάστατων σαρωτών είναι αποτέλεσμα συλλογικής δουλειάς επιστημόνων από διαφορετικά ερευνητικά πεδία, όπως είναι αυτά της όρασης υπολογιστών, των τρισδιάστατων γραφικών, της μηχανολογίας, των μετρήσεων με ηλεκτρονικά αισθητήρια, της φωτογραμμετρίας και, φυσικά, των μαθηματικών.

Βασικό ρόλο στην αύξηση της δημοτικότητας των τρισδιάστατων σαρωτών παίζει η δραματική βελτίωση των υπολογιστών στον τομέα των τρισδιάστατων γραφικών πραγματικού χρόνου. Η δυνατότητα διαχείρισης πολύπλοκης τρισδιάστατης γεωμετρίας σε πλατφόρμες χαμηλού κόστους βρίσκει άμεση εφαρμογή στην απεικόνιση λεπτομερών και υψηλής ακρίβειας τρισδιάστατων μοντέλων που δημιουργούν οι σαρωτές.

Απώτερος σκοπός όλων των ερευνητικών προσπαθειών είναι η ελαχιστοποίηση του χρόνου αποτύπωσης σε συνδυασμό με υψηλής πιστότητας αποτελέσματα. Μέχρι τη στιγμή της συγγραφής της παρούσας Μελέτης, μόνο η μέθοδος Σχήμα-Από-Σιλουέτες προσεγγίζει την ιδέα "σάρωσης με το πάτημα ενός πλήκτρου". Ωστόσο τα αποτελέσματά της έχουν εφαρμογή κυρίως στο ηλεκτρονικό εμπόριο όπου μια απλά ρεαλιστική και όχι υψηλής ακρίβειας τρισδιάστατη απόδοση του αντικείμενου είναι επαρκής. Σε περιπτώσεις όπου απαιτείται γεωμετρική ακρίβεια, εφαρμόζονται τεχνικές σάρωσης με ακτίνες λέιζερ.

Στην πραγματικότητα η διαδικασία τρισδιάστατης σάρωσης χαρακτηρίζεται μάλλον σύνθετη, και εμπλέκει μια ακολουθία διαφορετικών διαδικασιών που αναλύονται σε βάθος στις επόμενες εισαγωγικές παραγράφους:

• Αρχικά δίνεται ο ορισμός της τρισδιάστατης σάρωσης και γίνεται ο βασικός διαχωρισμός των διαθέσιμων μεθοδολογιών.
• Στη συνέχεια τονίζεται η ανάγκη ψηφιοποίησης και προβολής της πολιτιστικής κληρονομιάς.
• Η εισαγωγή κλείνει με την συγκέντρωση ορολογιών, ακρωνύμων και χρήσιμων πληροφοριών που θα επιτρέψουν στον αναγνώστη να κατανοήσει τα επόμενα κεφάλαια, όπου περιγράφονται αναλυτικά οι τεχνικές ψηφιοποίησης.

Στο σημείο αυτό, θα ήταν χρήσιμο να ορίσουμε ως κινητά πολιτιστικά αντικείμενα όλα τα αντικείμενα της πολιτιστικής κληρονομιάς των οποίων οι διαστάσεις κυμαίνονται από κάποια εκατοστά έως και μερικά μετρά. Ο όρος «κινητά» δεν αφορά πάντα στην ιδιότητα του αντικειμένου να δύναται να μετακινηθεί αλλά έχει να κάνει και με την κατηγοριοποίησή του βάση της εφαρμοσιμότητας που έχουν συγκεκριμένες μεθοδολογίες αποτύπωσης.