Fotogrametrijos metodas Lietuvos povandeninėje archeologijoje

Šiame darbe siekiama išsiaiškinti 3D fotogrametrijos metodo naudojimo Lietuvos povandeninėje archeologijoje galimybes. Iki šio darbo rašymo fotogrametrija niekada nebuvo pritaikyta Lietuvos povandeninėje archeologijoje dokumentuojant povandeninius objektus ar jų tyrimų eigą. Didžiausias iššūkis 3D fotogrametrijos pritaikymui yra prastas matomumas Lietuvos Baltijos jūroje, ežeruose, upėse ir kituose vandens telkiniuose. Pagrindiniai šio darbo tikslai: Naudojantis užsienio šalių moksliniais straipsniais išanalizuoti fotogrametrijos techninius reikalavimus norint ją pritaikyti moksliniuose archeologiniuose tyrimuose. Lauko tyrimuose ežeruose ir upėse pritaikyti 3D fotogrametriją. Tyrimų metu surinkti fotografinę medžiagą reikalingą fotogrametrinio modelio sudarymui ir sudaryti archeologinių objektų modelius. Sugeneruoti modeliai leistų įvertinti ar 3D fotogrametrija yra tinkamas metodas taikyti Lietuvos povandeninėje archeologijoje. Analizuoti kaip medžiaga gauta taikant fotogrametrinį metodą yra naudinga tolimesniems moksliniams archeologinio objekto tyrimams. Analizuoti kaip 3D fotogrametriniai modeliai yra pritaikomi mokslo populiarinime, muziejinėje veikloje bei visuomenės edukacijoje. Šio darbo rašymo metu buvo surinkti fotografiniai duomenys iš trijų skirtingų povandeninių archeologinių objektų Asvejos ežere ir Šventosios upėje. Gautos objektų nuotraukos buvo naudojamos sudarant visų objektų 3D fotogrametrinius modelius. 3D modelių ir ortomozaikų sudarymui buvo naudota Agisoft Metashape Professional programinė įranga. Naudojimasis šia programine įranga buvo lengvas ir davė kokybiškus rezultatus. Sukurti Asvejos ežero luotų nr. 6 ir nr. 7 bei Šventosios upės žvejybinės užtvaros modeliai buvo įkelti į internetinę 3D modelių platformą Sketchfab. Šiuo metu visi modeliai yra laisvai prieinami norintiems su jais susipažinti, apžiūrėti juos virtualioje realybėje ar parsisiūsti ir pritaikyti savo reikmėms. Asvejos ežero luoto nr. 6 modelis buvo atspausdintas naudojantis 3D spausdintuvu. Atlikus modelių sugeneravimą bei juos padarius viešai prieinamus galima daryti išvadą, kad 3D fotogrametrija gali ir turėtų būti taikoma Lietuvos povandeninėje archeologijoje dokumentuojant archeologinius objektus ir jų tyrimų procesą. Tai yra lengvai pritaikomas, patikimas ir nebrangus metodas. 3D fotogrametrija yra efektyvi net kai nuotraukos atliekamos esant prastam matomumui. 3D fotogrametriniai modeliai papildys labiau įprastus povandeninių archeologinių objektų ir jų tyrimų dokumentavimo būdus tokius kaip brėžinių sudarymas ir fotografija.

This thesis aims to investigate possibility of using 3D photogrammetry method in Lithuanian underwater archaeology. Until this thesis photogrammetry was never used in Lithuanian underwater archaeology to record archaeological objects or progress of archaeological fieldwork. Limited visibility in Lithuania‘s Baltic sea, lakes, rivers, and other bodies of water is the main challenge of using 3D photogrammetry in underwater archeological research and documentation work. Following are the main tasks of this thesis: Firstly, by using research papers from various foreign countries to analyze technical aspects of photogrammetry implementation in underwater archaeological research. Secondly, to apply 3D photogrammetry in archaeological research underwater in lakes and rivers. During the fieldwork, to obtain photos of underwater archaeological objects and then using photos to generate 3D models. Generated 3D models would allow to determine if photogrammetric method can be further used in Lithuanian underwater archaeological research as a viable method. Thirdly, to analyze how data gather using 3D photogrammetry is usefull for further scientific research of underwater archaeological objects. Lastly, to analyze how data gather using 3D photogrammetry is usefull for science education and raising awareness about underwater cultural heritage importance. In the process of writing this thesis photographic data of 3 archaeological objects from lake Asveja and Šventoji river were obtained by the divers. This photographic data was used to generate 3D fotogrammetric models of each object. Agisoft Metashape Professional software was used to generate photogrammetric models and orthomosaics. The process of model generation using this software was simple and in result gave high quality models. The models of Asveja lake dugout boats no. 6 and no. 7 as well as the model of fishing weir from Šventoji river were uploaded to online platform Sketchfab and now are available for everyone to see, experience in virtual reality and download for further use. Asveja lake dugout boat no. 6 photogrammetric model was printed using 3D printer. After creating 3D photogrammetric models and publishing them on the internet it is possible to conclude that 3D photogrammetry can and should be used in Lithuanian underwater archaeological object recording and research because it is an easily applicable, reliable, and inexpensive method. 3D photogrammetry is effective enough even when visibility underwater is limited as it was during the underwater photography process in lake Asveja and Šventoji river. 3D photogrammetric models are great addition to more traditional underwater archaeological object recording such as drawings or photography.