Spolupráce s VOŠ a SPŠ Žďár nad Sázavou

Virtuální studie poutního kostela sv. Jana Nepomuckého na Zelené hoře

Poutní kostel sv. Jana Nepomuckého na Zelené hoře patří mezi nejvýznamnější stavby barokního stavitele Jana Blažeje Santiniho Aichela. Kostel je považován za vrcholné dílo architekta Santiniho. Díky unikátnímu propojení gotiky a baroka v jediné stavbě, byla tato památka roku 1994 zařazena na seznam světového kulturního a přírodního dědictví UNESCO. Dominanta kostela uchvátí každého návštěvníka. Její siluety a nezapomenutelná nadčasová geometrie je z pohledu architektury ukázkou geniality jeho tvůrce a stavitelů.
Správcem této významné památky je Římskokatolická farnost Žďár nad Sázavou-II, která je územním společenstvím římských katolíků v rámci děkanátu Žďár nad Sázavou brněnské diecéze s bazilikou Nanebevzetí Panny Marie a svatého Mikuláše jako farním kostelem. Rádi bychom na začátku našeho povídání o velmi zajímavé studii poděkovali farnosti za podporu projektu a poskytnuté historické informace.

Od historie k novým technologiím

V závěru loňského roku jsme na VOŠ a SPŠ ve Žďáře nad Sázavou uvedli do provozu pracoviště virtuální reality. Po prvních ukázkách aplikačního nasazení této technologie a opravdovém nadšení zájemců na dnech otevřených dveří jsme hledali zajímavá témata pro zpracování. Vedle čistě technicky směřovaných maturitních projektů jsme chtěli připravit i zajímavé téma spojené neoddělitelně s našim regionem.

Poutní kostel sv. Jana Nepomuckého na Zelené hoře byl od začátku myšlenkou, která láká k realizaci již svou blízkou vazbou k našemu regionu, ale uchopení tohoto problému, navíc v prostředí virtuální reality nebylo vůbec snadné. Po hledání v archivech jsme našli část modelu, který byl vytvořen na naší škole před řadou let jako studentský projekt. Model utrpěl řadu šrámů při různých výstavních akcích, ale i tak se staly jeho artefakty ve spojení s nejmodernější technologií základem virtuální prezentace významné památky.

Základním zdrojem informací pro parametrizaci se staly 3D geometrické reference bodů zachycené z původních artefaktů modelu pomocí MicroScribe 3D Digitizer a sada fotodokumentace. Zdlouhavou procedurou byla optimalizace pozic referenčních bodů. Síť bodů byla kalibrována na měřítko 1:1 podle historických podkladů a kreseb.

Následným krokem v přípravě modelu stavby bylo rozložení jeho jednotlivých 3D partií na segmenty realizovatelné pomocí postupů parametrického navrhování. Parametrizace byla využita se záměrem získat vysoce přesná a modifikovatelná prostorová data. Navíc práce v konstrukčních nástrojích na jednotlivých segmentech modelu jsou i našim žákům bližší. Ať se jedná o PLM, nebo BIM aplikace, je vždy parametrické modelování kvalitním základem tvorby projektu. Postupně tak vznikl model, u kterého byly nahrazeny chybějící části, případně detaily pomocí jejich parametrických prezentací. Využitím parametrických dat je možné navíc získat technickou dokumentaci, což může mít obecně při případných opravách a rekonstrukcích historických staveb poměrně zásadní význam. Je velmi zajímavé při zpětné rekonstrukci tvarů jednotlivých stavebních prvků přemýšlet nad tím, jak si Jan Blažej Santini Aichl úžasně pohrával s geometrickými tvary při návrhu kostela. Jeho genialita magické pětky je patrná v každém detailu.

Vizualizace a zpracování pomocí technologie virtuální reality

Již v počátku práce na virtuální prezentaci bylo nutné stanovení priorit. Základní představou byla precizní dynamická vizualizace památky s vazbou na nejnovější prezentační možnosti virtuální reality. Pro průběžnou kontrolu nad vizuální podobou modelu využíváme v rámci projektů na škole aplikace pro dynamickou vizualizaci. Pro studenty je tato práce atraktivní. Dává rychle vizuálně precizní prezentace a model doslova ožívá před očima. Osobně za nejcennější funkčnost v aplikaci považuji možnost práce s mapováním textur v reálném čase a to i na úrovni běžných grafických akcelerátorů. Stejný postřeh lze říct i o kvalitě grafického výstupu a materiálů jak pro stavebnictví, tak pro průmyslové návrhy. Tyto nástroje výrazně urychlují práci a zjednodušují celou proceduru.

Modely pro virtuální realitu nelze přímo použít. Musí být upraveny pro její aplikaci a přizpůsobeny pro konkrétní interaktivní virtuální hardware řešení. Pro tyto účely lze využít řadu vývojových prostředí. Virtuální prohlídka byla vytvořena pomocí skriptování pro virtuální realitu. S tímto řešením máme již několik pozitivních zkušeností, i když se jedná v podstatě pouze o pracovní verze příslušné technologie ve stádiu vývoje. Základní představou virtuální prohlídky bylo vytvoření virtuální procházky a vytvoření pohledů z prostoru mezi ambity a vlastní budovou kostela. Tento prostor nabízí jedinečný pohled na úžasné křivky kostela. Pro prezentaci virtuální reality a její propojení s výukou CAD aplikací jsme zakoupili v závěru loňského roce sadu HTC Vive.

Jedním z nejtěžších úkolů se ve finále stala konverze 3D studie kostela na virtuální budovu. Chyby, které na malém modelu prakticky nepostřehnete, jsou v systému zobrazovaní pomocí virtuální reality výrazné a musely být postupně upraveny, případně doplněny. Ne příliš snadným úkolem byla tvorba virtuální vizualizace, kdy je hodně patrné, že aplikace je především určena pro automobilový průmysl a průmyslový design. Zcela zde chybí připravené materiály pro stavebnictví a architekturu. Ty bylo nutné vytvořit na základě textur zpracovaných z detailních fotografií.
Projekt virtuální prezentace Poutního kostela sv. Jana Nepomuckého na Zelené hoře, ukazuje velmi zajímavé možnosti propojení regionální historie s výukou na technické škole. Pro svůj rozsah je aktuálně studie rozpracovávána do detailů na základě konzultací a návštěv této významné památky. Více informací můžete získat na www.spszr.cz nebo na www.zelena-hora.cz.

 

Soubory ke stažení

  • Článek CAD 02/2017 - Odborný časopis CAD věnoval projektu Virtuální studie poutního kostela sv. Jana Nepomuckého na Zelené hoře pozornost ve svém jarním čísle. Můžete zde detailně nahlédnout do tajů postupů využitým při realizaci této velmi zajímavé studie vytvořené studenty
Zpracování věží ambitů kostela s využitím parametrického modelováníVizuální podoba modelu kostela svatého Jana Nepomuckého na Zelené hoře ve Žďáře nad Sázavou v letní podvečer před exportem do virtualizačního nástroje VREDJindřich Dítě a Jakub Melichar při digitalizaci dostupných podkladů z archivu školy pro zachycení referenčních bodů pomocí MicroScribe 3D Digitizer a následnou kalibraci fotografiíPodklady v podobě fotografické dokumentace  byly pořízeny během podzimních a zimních měsícůDetaily památky zpracované dynamickou vizualizací v raytrace módu

Máte-li jakýkoliv dotaz, připomínku či kritiku, napište nám. Na Vaše dotazy odpovíme v nejkratším možném termínu. Děkujeme!

Poutní kostel sv. Jana Nepomuckého na Zelené hoře
Sychrova
591 02 Žďár nad Sázavou

info@zelena-hora.cz
www.zelena-hora.cz

Nedaří se vám najít na webu informaci, kterou potřebujete? Využijte fulltextové vyhledávání.