По специальности Александр экономист-программист, но довольно быстро перешел в сферу компьютерной графики. В 2008 году устроился в московскую компанию, специализирующуюся на инструментальном обследовании зданий и, изучив на тот момент скудный арсенал обмерного оборудования, постепенно разработал собственные технические приемы.
Опыт оцифровки реальности (создание подробной модели предмета с достоверными текстурами) начинал со съемки мелочей, будь то глиняная полированная ваза либо разлапистый пень в лесу. И вскоре от тестирования перешел к созданию виртуальных моделей артефактов, участвовал в проектах в Эквадоре, Мексике, где обучал местных музейных специалистов.
- За эти годы технологии в области оцифровки реальности кардинально изменились, - делится Александр Пешков. - Когда я только делал первые шаги, само направление находилось в зачаточном состоянии. Просто потому, что компьютеры использовались слабые. Именно за счет кратного увеличения мощностей появилась возможность максимально быстро обрабатывать данные. Раньше применяли лазерные дальномеры системы LIDAR, полуавтоматические, поэтому они не требовали от оператора особого участия. А вот фотограмметрическая съемка (измерение по фотографиям) уже сложнее в освоении, и за последнее десятилетие она совершила прорыв: то, на что раньше у нас уходило месяц, сейчас занимает два дня. Съемка рельефа тоже стала доступной благодаря квадрокоптерам серии DJI с качественными камерами. До этого обмеры местности производились с помощью вертолета либо малого самолета, в который устанавливали сканирующую аппаратуру, и, естественно, такие расходы оказывались по плечу лишь государственным компаниям. Сегодня метод оцифровки реальности позволяет детализировать стены или элементы интерьеров в масштабе один миллиметр к одному пикселю.
Фотограмметрия экономично и точно решает прикладные задачи в том же современном строительстве, но так сложилось, что Александр работает с объектами архитектурного наследия и в этом деле стал ведущим специалистом в стране. Фиксация по фотографиям дает не просто исчерпывающее представление о том или ином памятнике. Чертежи фасадов, разрезов и деталей служат основой для разработки проектов реставрации и реконструкции. Кроме того, такой способ незаменим, если речь идет об исследовании образцов древнерусской культуры, в которых линии не столь выверены и детали кажутся "нарисованными от руки", а также в построении моделей сооружений, находящихся в аварийном состоянии либо уже ставших руинами.
Конечно, для создания качественной цифровой копии требуется такое же качественное оборудование. В арсенале небольшой команды Александра, помимо персональных компьютеров, есть серверные хранилища объемом около 200 терабайт с защитой данных, лазерный сканер, различные фотокамеры и объективы и, конечно, квадрокоптеры.
Инженер из Нальчика создает детальные цифровые копии памятников архитектуры- Приходилось снимать и заводы, и новостройки, но в свободное время ездил к более интересным архитектурным объектам, - продолжает Александр. - Однажды запланировал недельный отпуск в Карелию и просто выбрал на карте пять красивых церквей для посещения. Чтобы успеть их снять, в день наматывал тысячу километров на машине. Созданные цифровые модели потом выкладывал в соцсети. Так ко мне потянулись архитекторы-реставраторы (мои основные заказчики - это как раз центры сохранения памятников, проектные мастерские). Они трепетно относятся к старинным зданиям. Свою миссию вижу в том, чтобы упростить жизнь таким специалистам. Ведь одно дело, когда реставратор целый месяц проводит на объекте, переносит на кальку контуры фресок, мозаик, а другое - спокойно берет уже достоверные чертежи и модели.
Сложные съемки - не редкость, но они сродни математическим задачам, мотивирующим на поиски оптимального решения. Например, при сканировании музейных интерьеров есть правила по режиму освещения. Считается, что световое излучение приводит к выцветанию пигментов и даже вызывает нежелательные химические реакции. Александр вспоминает единственный случай, когда пришлось полностью отказаться от фотовспышки: на съемках выставки полотен Врубеля в Третьяковской галерее. Но и с этим он справился, получив данные с высокой детализацией.
- Как это удалось? Благодаря мощному объективу и высокому разрешению камеры, в моем случае с матрицей в 61 мегапиксель, - поясняет инженер. - Но главное - в процессе съемки надо подобрать параметры так, чтобы исключить "смазы". Любой, кто возьмет телефон и попытается снять что-нибудь набегу, скорее всего, останется разочарованным. Когда необходимо при оцифровке снять 10 тысяч снимков, нельзя допустить, чтобы 50 процентов изображений получились с дефектом. Поэтому я самостоятельно пишу программы для повышения качества и скорости съемки. Вторая же часть головоломки - сбор данных и их последующая обработка.
Самым трудоемким проектом в своей практике Александр без раздумий называет Соловецкий монастырь. Чтобы отсканировать огромную территорию со всеми ее храмами и келейной застройкой, команде пришлось побывать на островах дважды: в августе и сентябре прошлого года. Сложности добавила логистика - по суше туда не добраться, да и навигация в Белом море ограничена сезонами. Обратный рейс на катере во второй приезд обошелся в кругленькую сумму - 30 тысяч рублей при стоимости билета 1,5 тысячи. Море уже волновалось штормами.
- Архитектурный ансамбль действительно грандиозный: каждая стена здесь имеет историческую ценность, даже деревья и каменные рвы, поэтому в голове необходимо было держать все постройки, порой переходящие друг в друга, чтобы ничего не упустить, - говорит Александр. - В первый раз мы снимали объекты монастыря снаружи, а во второй раз - подземные ходы, являющиеся частью гидротехнических сооружений. В начале XVII века монахи возвели на Соловках мельницу, а в начале XX столетия на одном из каналов построили гидроэлектростанцию. В общем, эти тоннели высотой до двух метров частично заполнены водой, где-то узкие, грязные, в густой паутине. В таких условиях мы прожили три дня. На создание итогового инженерного продукта из 50 тысяч снимков ушло 2,5 месяца, на подземелье - более трех.
На Северном Кавказе у Александра тоже есть значимые объекты. Среди них - заброшенное селение Кюнлюм, недалеко от Верхней Балкарии, в живописном Черекском ущелье. Это место люди покинули более 80 лет назад во время депортации балкарского народа, и сейчас потомки живших здесь родов пытаются возродить его как памятник истории. Общими усилиями они реконструировали традиционную саклю, обустроили территорию для музея под открытым небом. Главную достопримечательность села - сохранившуюся оборонительную башню Абаевых, она же Абай-Кала - приезжают посмотреть множество туристов и жителей республики.
- Аул расположен на склоне горы и имеет ступенчатую структуру, поэтому просто так его не облетишь, необходимо выдерживать определенный высотный эшелон, - раскрывает детали работы инженер. - Отчасти выручила программа для автоматического планирования полетов БПЛА с учетом рельефа местности. Но так как площадь села внушительная, - 600 на 400 метров - а дома сильно разрушены (где-то остались лишь остовы из сухой кладки), то часть съемки проводил в ручном режиме. В этих поездках мне помогал отец. Между прочим, помимо известной башни в селе Верхняя Балкария находится еще одно уникальное сооружение - оборонительный форт на скале. Я его добавил в общую картину, сделал чертежи, и инициативная группа местных жителей планирует этот комплекс законсервировать.
В Северной Осетии команда сняла древний город-лабиринт Лисри в Мамисонском ущелье, которое, пожалуй, теперь у всех на слуху благодаря открытию горнолыжного курорта "Мамисон". В феврале Александр обмерил редкий памятник христианства - Нузальскую часовню и ее фрески.
Еще один масштабный объект в профессиональном портфолио - цифровая копия средневекового дагестанского села Кала-Корейш по заказу местного центра 3D-печати. Модель станет отправной точкой для создания музейной инсталляции. И опять же всю работу Александр провел вдвоем с отцом. На рассвете они, груженные оборудованием, поднимались по извилистой тропинке в гору, где разбросаны руины некогда неприступной крепости, в обратный путь отправились уже в вечерних сумерках. И так несколько дней подряд. Тщательно отсняли Джума-мечеть XI века и пантеон кайтагских уцмиев с уникальными надгробиями.
- На Кавказе, да и в России в целом, уцелевших исторических каменных памятников можно по пальцам пересчитать, они неплохо изучены, так что "открытия" я совершал только для себя. Но случались и поистине уникальные находки, - подытоживает Александр Пешков. - В храме в Переславле-Залесском мой отец применил специальную фотографическую систему, поднимающую детализацию съемки до микронного уровня. Технология помогла "подсветить" поврежденные участки и "прочесть" нацарапанную на стене надпись со списком имен 12 убийц князя Андрея Боголюбского. В институте археологии РАН тщательно изучили ее по моим данным, и теперь прорись столбца размером чуть более спичечного короба можно рассмотреть так, будто она высечена на большой поверхности.
Комбинация лазерного сканирования и фотограмметрии сейчас активно применяется в киноиндустрии для переноса сцен в экранный мир и создания реалистичных спецэффектов. Так, Александр снимал памятник на Соборной площади во Владимире для картины "Фея" с Константином Хабенским в главной роли. Затем для фантастико-приключенческого фильма "Сто лет тому вперед" оцифровывал школу (построенную на съемочном павильоне) и квартиру персонажа Коли Герасимова. Причем квартиру пришлось снять дважды: сначала в нормальном состоянии, а потом сгоревшую и разрушенную.