МОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ПРЕДСТАВЛЕННЫХ В ЭЛЕКТРОННОЙ (ЦИФРОВОЙ) ФОРМЕ 3D-МОДЕЛЕЙ МУЗЕЙНЫХ ЭКСПОНАТОВ

Полезная модель относится к средствам для демонстрации представленных в электронной (цифровой) форме музейных экспонатов и может быть использована для организации передвижных, представленных в электронной (цифровой) форме музейных выставок, а конкретно выставок скульптурных экспонатов.
Доступность хранящихся в музеях культурных ценностей для значительной массы населения существенно ограничивается территориальной удаленностью музеев, а также финансовыми возможностями населения. Особую сложность представляет обеспечение доступности широким массам населения широко представленных в постоянных экспозициях художественных музеев скульптурных произведений.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является создание на базе современных технологий технического устройства, позволяющего обеспечить возможность ознакомления самых широких слоев населения с хранящимися в музеях скульптурными экспонатами.
Недостаточный технологический уровень препятствовал в прошлом эффективному решению этой задачи. Так, например, известное транспортное средство-музей (патент SU 1527036 A1, МПК: В60Р 3/025, 07.12.1989), основанное на использовании метода голографии, отличается сложностью конструкции и нетехнологичностью. В транспортном средстве с кузовом-фургоном в каркас введены кронштейны, на которых закреплены корпуса стендов, удерживающих голографические пластины. Корпус каждого стенда образован из двух жестко связанных между собой пластин с образованием внешнего тупого угла. Корпус своим центром симметрии закреплен на поворотной опоре, выполненной в виде универсального шарнира, один из элементов которого выполнен в виде дисков с пазами, обеспечивая возможность ограниченного фиксируемого поворота стенда на 90° в процессе переналадки. Под крышей кузова по ее продольной оси закреплены точечные источники света и оптически связанные с соответствующими им стендами.
Интенсивное развитие информационных технологий, создание цифровых информационных ресурсов музеев и «виртуальных» (электронных) копий экспонатов из их коллекций создают предпосылки для эффективного решения поставленной задачи на оптимальной технологической основе.
Известен проект создания передвижного виртуального филиала музея (http://www.vesty.spb.ru/modules.php?name=News&file=print&sid=23397), в рамках которого транспортное средство - автобус небольшой вместимости предполагается переоборудовать под размещение нескольких рабочих мест с компьютерами, на которые будет загружена медиатека музея, что позволит пользователям совершать «виртуальные прогулки» по залам музея, знакомиться с его постоянными экспозициями и новыми выставками. К недостаткам данного проекта следует отнести низкую эффективность использования технических средств, поскольку применение персонального компьютера в качестве индивидуального монитора является явно избыточным, а необходимость управления представленным на экране компьютера изображением будет отвлекать внимание экскурсанта от одной из основных составляющих представленной выставки - сопровождающих ее комментариев специалиста-экскурсовода. Кроме того, размер монитора персонального компьютера не позволяет в должной мере обеспечить качество изображения музейных экспонатов.
Из http://www/s-cont/ru/newscalendar/wiew/0/01621 известно о запуске проекта создания виртуальной копии Сикстинской капеллы в 3D. По задумке хранителей Ватикана, кроме того, что капелла в объемном виде появится для всеобщего обозрения в Интернете, мониторы с ЗД-картинкой установят и вблизи самого здания. Таким образом, надеются музейные работники, можно будет регулировать поток желающих увидеть реликвии Сикстинской капеллы, благодаря тому, что люди смогут предварительно на экранах рассмотреть вблизи каждую деталь и насладиться фресками потолков и стен, затратив, таким образом, меньше времени внутри самой капеллы. Создатели 3D модели капеллы обещают также, что она позволит насладиться деталями, которые ранее нельзя было разглядеть, находясь внутри храма в качестве посетителя. Между тем, пока проект не воплотиться в жизнь, туристы продолжат наводнять Сикстинскую капеллу, а тем, кому так не повезет, могут совершить виртуальный тур из своего дома, зайдя в Интернет по адресу: http://vatican.va/varios/capelle/sistina_vr/index/html. Предполагается, что в качестве посетителей данного виртуального музея будут выступать пользователи, имеющие возможность с какого-либо компьютера выйти непосредственно или через сетевые ресурсы на сервер с размещенным на его дисковом пространстве Виртуальным музеем.
Известен Виртуальный VRML-музей Института археологии и этнографии СО РАН (http://www/sati.archaelogy.nsc.ru/Home/pub/Data/infor9/html=ch932.html&id=2092). Для популяризации его музейных коллекций активно используются технологии моделирования виртуальной реальности, под которой понимается имитация на персональном компьютере реального мира с помощью трехмерных интерактивных моделей. Для разработки виртуального музея была выбрана платформа VRML (Virtual Reality Modeling Language - язык моделирования виртуальной реальности) - одного из инструментов разработчика трехмерных миров в Интернете. Документ VRML представляет собой текстовый файл, который содержит описания залов, свойств их поверхностей (цвет, текстуру материала, освещение и т.п.) и изображение музейных экспонатов. VRML-документ запрашивается с Web-сервера и поступает пользователю в виде исходного текста, точно так же, как и уже давно ставший привычным HTML-документ. Просматривающий VRML-документ и преобразующий его текст в трехмерную графику браузер должен иметь т.н. VRML-plugin, создающий на экране монитора иллюзию пространственного движения наблюдателя и окружающих его объектов. Конечные пользователи - посетители музея должны иметь возможность с какого-либо компьютера выйти непосредственно или через сетевые ресурсы на сервер с размещенным на его дисковом пространстве виртуальным музеем. Использование технологии VRML имеет недостатки, поскольку качество прорисовываемых из документа VRML изображений заметно ниже качества CD-ROM изображений. Кроме того, при скачивании документов VRML через Интернет при скорости обмена ниже 28,8 Кбод на конечные устройства пользователей с объемом памяти меньше 16 MB VRLM-программы работают медленно, неустойчиво и с ошибками.
Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является передвижной выставочно-лекционный комплекс (ПВЛК) ОАО «Российские железные дороги» (http://www.rzd-expo.ru/pvlk; 3.08.2011). Комплекс включает в себя 3 служебно-бытовых и 8 выставочных вагонов, каждый из которых посвящен какому-либо инновационному проекту или компании.
Вагон «Развитие скоростного и высокоскоростного движения в России»
В экспозиции применены репродукции фотографий, исторические справки, копии архивных документов, макеты паровоза «П36», высокоскоростных поездов «Сапсан» и «Аллегро», а также электропоезда регионального сообщения «Ласточка» (Desiro).
Вагон «Подвижной состав Российских железных дорог»
Экспозицию вагона составляют масштабные макеты современной железнодорожной техники.
Вагон «Инфраструктура железных дорог»
Выставочная экспозиция данного вагона состоит из макетов-панорам, которые демонстрируют строение пути в разрезе, устройство станций, железнодорожного переезда, стрелочного перевода и т.д. Кроме того, в вагоне можно познакомиться с уменьшенной копией железнодорожного терминала аэропорта в г. Сочи, а также с макетом железнодорожного комплекса на космодроме «Байконур».
Вагон "Нанотехнологии. Госкорпорация «РОСНАНО»
Демонстрационная зона данного вагона наполнена экспонатами продукции, изготовленными рядом компаний, входящих в госкорпорацию «РОСНАНО».
Вагон «Энергосбережение, энергоэффективность и экономическая безопасность»
В качестве экспонатов использованы образцы продукции, выпускаемые компанией PHILIPS для различных вариантов использования (уличное освещение, промышленное освещение, торговое освещение, офисное и бытовое освещение и т.д.). Кроме того, здесь организована демонстрационная зона, в которой представлена история развития светового оборудования.
Вагон «Конференции и лекции»
Вагон используется для проведения конференций и лекций с возможностью показа на экране видеороликов (в том числе в формате 3D), презентаций, тематических фильмов. На потолке вагона реализована интерактивная модель «Звездное небо».
Вагон "Молодежная и кадровая политика. Тренажерные комплексы ОАО «РЖД»
В экспозиции представлены обучающие тренажеры, тренажер-авиасимулятор, симулятор стрелкового оружия. На установленных внутри вагона мониторах имеется возможность воспроизведения видеороликов и презентационных материалов.
Вагон "Современные ядерные технологии. Госкорпорация «РОСАТОМ»
Центральный элемент экспозиции РОСАТОМа - интерактивный анимированный макет транспортабельной ядерной установки малой мощности в натуральную величину. Макет отражает схему развертывания, внешний вид, конструкцию и принципиальное внутреннее устройство установки, имитирует ее работу, функционирование систем безопасности.
Специалисты-экскурсоводы ПВЛК знакомят посетителей с представленными экспозициями.
Данное техническое решение выставочно-демонстрационного мобильного комплекса и использованные в нем самые современные технические средства позволяют, используя сеть железных дорог в нашей стране (особенно в центральных, юго-западных и западных областях европейской части России), ознакомить большую часть ее населения с представленными экспозициями, однако, возможности использования этого комплекса ограничены, поскольку значительная, если не большая, часть населения страны проживает на недоступных для доставки данного комплекса территориях: на севере и северо-востоке европейской части, на Северном Кавказе, в Сибири, на Дальнем Востоке. Кроме того, создание и использование подобного технически сложного железнодорожного комплекса связано длительным сроком изготовления, с большими производственными, технологическими и эксплуатационными затратами, что не позволяет тиражировать его в каком-либо разумном количестве.
Технический результат, достигаемый заявленной полезной модели, заключается в том, что повышается транспортабельность комплекса; обеспечивается возможность его доставки, монтажа, настройки и организации с его помощью демонстрации представленных в электронной (цифровой) форме музейных экспонатов в труднодоступных местах на территориях, не охваченных сетью железных дорог; повышается оперативность доставки комплекса и осуществления с его помощью демонстрации представленных в электронной (цифровой) форме музейных экспонатов в труднодоступных местах; значительно сокращаются время и материальные ресурсы, необходимые для изготовления подобного комплекса.
Указанный технический результат достигается тем, что мобильный комплекс для демонстрации представленных в электронной (цифровой) форме музейных экспонатов, содержащий, как и прототип, один или несколько крупноформатных мониторов, каждый или некоторые из которых, при этом, могут быть 3D-мониторами, выполнен по модульному принципу и включает: модуль питания; аппаратно-программный модуль создания 3D-моделей музейных экспонатов и подготовки на их основе информационных массивов (видеороликов), соответствующих тематике предполагаемых музейных выставок; программно-аппаратный модуль с устройством долговременной памяти и модуль управления. Модульный принцип конструктивного исполнения заявленной полезной модели, а также незначительные массогабаритные характеристики самих модулей и средств монтажа комплекса, позволяют повысить транспортабельность комплекса, оперативно осуществлять его транспортировку не только железнодорожным транспортом, но и такими видами транспорта, как автомобильный, речной, морской, авиационный и др. Благодаря этому комплекс можно оперативно доставлять в самые удаленные и труднодоступные места (в том числе на территориях, не охваченных сетью железных и автомобильных дорог), быстро осуществлять его монтаж и настройку, выполнять демонстрацию представленных в электронной (цифровой) форме музейных экспонатов и последующий демонтаж комплекса. Поскольку модуль питания комплекса обеспечивает подключение комплекса к любому имеющемуся источнику электроэнергии, существенно повышается эффективность использования данной полезной модели для решения поставленной задачи. Для изготовления комплекса и его составных частей: модуля питания, аппаратно-программного модуля создания 3D-моделей музейных экспонатов, программно-аппаратного модуля с устройством долговременной памяти, модуля управления, а также средств для соединения модулей между собой, могут быть использованы имеющиеся на рынке электрооборудование, электронная и компьютерная техника, кабельная продукция, а также программное обеспечение с соответствующими поставленной задаче параметрами и техническими характеристиками. Возможность использования для изготовления комплекса доступных технических средств позволяет существенно сократить время и материальные ресурсы, необходимые для изготовления подобного комплекса
Краткое описание чертежей.
На фиг.1 представлен вариант исполнения мобильного комплекса с двумя мониторами, где: 1 - модуль питания, 2 - аппаратно-программный модуль создания 3D-моделей музейных экспонатов; 3 - программно-аппаратный модуль с устройством долговременной памяти, 4 - крупноформатный монитор для демонстрации двухмерных изображений, 5 - крупноформатный 3D-монитор для демонстрации объемных изображений, 6 - модуль управления.
Модуль питания 1 является вторичным источником электроэнергии и служит для преобразования поступающей от внешнего источника электроэнергии и обеспечивает питание входящих в состав комплекса модулей электрической энергией с необходимыми параметрами. При этом модуль питания может обеспечить питание комплекса от автономного источника электроэнергии: например, от аккумуляторной батареи или дизельного электрогенератора.
Характерной особенностью заявленной полезной модели является то, что демонстрация представленных в электронном (цифровой) форме объемных музейных экспонатов (например, скульптур) осуществляется в виде их 3D-моделей, подготовленных с помощью аппаратно-программного модуля 2. На подготовительном этапе специальным аппаратно-программным модулем, имеющим в своем составе 3D-сканер, создается в электронном виде точная копия экспоната - его 3D-модель в цвете. В дальнейшем с помощью аппаратно-программного модуля подготавливаются видеоролики в стереоскопическом виде. В этих видеороликах 3D модель скульптуры может вращаться вокруг вертикальной оси (Z), так чтобы ее можно было разглядеть с любой стороны (т.е. скульптура как бы обходится зрителем вокруг), может увеличиваться или уменьшаться. Сформированные в аппаратно-программном модуле в соответствии с тематикой различных музейных выставок информационные массивы (видеоролики), загружаются в устройство долговременной памяти программно-аппаратного модуля 3.
При этом в устройство долговременной памяти программно-аппаратного модуля 3 могут загружаться также информационные массивы для демонстрации двумерных изображений музейных экспонатов или иных объектов.
Программно-аппаратный модуль 3 обеспечивает считывание из устройства внешней памяти информационных массивов, их обработку, формирование и демонстрацию соответствующих изображений или на экранах крупноформатного 3D-монитора для демонстрации объемных изображений 5 или(и) крупноформатного монитора для демонстрации двумерных изображений 4.
С помощью модуля управления 6 сопровождающий выставку специалист-экскурсовод осуществляет перенастройку комплекса в соответствии с предполагаемой экспозицией, быструю выборку из устройства долговременной памяти программно-аппаратного модуля 3 нужных информационных массивов и управление выводимыми на экраны мониторов изображениями по ходу экскурсии.
Включение в состав комплекса 3D-мониторов позволяет существенно повысить наглядность и усилить эффект эмоционального восприятия представленных в электронной (цифровой) форме музейных экспонатов, особенно трехмерных объектов. С этой же целью комплекс можно доукомплектовывать стендами, на которые устанавливаются уменьшенные копии этих объектов.
Особенности конструктивного исполнения заявленной полезной модели позволяют также легко смонтировать и обеспечить работу комплекса непосредственно на каком-либо транспортном средстве, например в салоне типового пассажирского автобуса, без внесения существенных конструктивных изменений в такое транспортное средство. При этом подключение модуля питания комплекса к бортовой сети транспортного средства превращает последнее в своеобразный «мобильный музей», что существенно повышает эффективность использования данной полезной модели в тех случаях, когда, например, необходимо организовать демонстрацию представленной экспозиции в местах, где отсутствуют необходимые для развертывания комплекса помещения или источники электроэнергии.