Имеющиеся возможности сохранения архитектурной памяти с помощью современных информационных технологий позволяют нам иначе отнестись к самому процессу сохранения. Может существовать два класса сохранения: натурное и виртуальное. В каждом классе может быть несколько разрядов или уровней, и, кроме того, уже существует методика дополненной реальности. Мы имеем возможность использовать обычный смартфон и «увидеть» сооружения, когда-либо существовавшие на этом месте, но давно снесенные. Эту сторону сохранения памятников архитектуры, культуры, истории мы очень медленно осваиваем. Кроме того, фиксирование памятника в виде чертежей и описаний в России не считается методом сохранения архитектурного памятника. К сожалению, пока в наших архитектурных школах цифровым методам сохранения памятников уделяется мало внимания [1, 2].

Объекты архитектурного наследия в системе меняющейся инфраструктуры окружающей среды во времени постепенно утрачивают свой первозданный облик, актуальность, целостность конструкций, функциональное предназначение, что особенно ярко демонстрирует необходимость сохранения объектов наследия. В последние десять лет переход к цифровому методу работы с объектами капитального строительства приобретает обязательный характер, в то время как сохранение архитектурного наследия все еще находится на стадии поиска компромисса между аналоговым и цифровым сохранением. Интерес к сохранению архитектурного наследия и поиску новых междисциплинарных реставрационных приемов возрастает как в научной, так и в практической деятельности. Возможность применения современных цифровых технологий и разработка концепции сохранения архитектурного наследия с их использованием являются интересной и одновременно сложной задачей [3, 4].

Цель исследования – разработать концепцию сохранения объектов архитектурного наследия с использованием прорывных технологий цифровизации.

Используя общенаучные методы, сравнительный анализ научных источников информации, проведенный на базе цифровых библиотек Researchgate, DisserCat, CyberLeninka, GoogleАкадемия, цифровых и историко-архитектурных методов результатами работы явились:

1. Проведенный анализ отечественного и зарубежного опыта сохранения архитектурного наследия.

2. Формулирование тенденций развития подходов к сохранению объектов архитектурного наследия.

3. Разработка концепции сохранения объектов архитектурного наследия с использованием цифровых технологий.

Опыт и проблемы сохранения объектов архитектурного наследия в отечественной и международной практике.

Сохранение объектов архитектурного наследия (далее ОАН) сопровождается поиском новых либо дополнением классических методов в условиях развития глобальных процессов во времени. В концепциях сохранения объектов наследия прослеживаются характерные факторы, которые обладают специфическими критериями, позволяющими выделить их в отдельные группы: законодательные, методические и исторические. Законодательные факторы основываются на последовательности и периодизации принятых нормативно-правовых актов и их связи с историческими событиями и применяемыми концепциями сохранения. Методические факторы отображают используемые методы и средства для сохранения наследия. Мероприятия для сохранения наследия особенно зависят от технологий и финансирования процессов восстановления объектов наследия. Исторические факторы позволяют проанализировать предпосылки и следствия во времени, которые импульсно влияют на процесс формирования законодательных и методических факторов. В связи с необходимостью инвестирования реставрации и реабилитации объектов наследия проблема сохранения этих объектов остается даже при тщательно проработанной регламентной базе. Уязвимое положение объектов наследия в городской инфраструктуре сохраняется также по причине столкновения интересов застройщиков и охранных органов, в результате юридических разбирательств которых возможна полная утрата объектом наследия своего статуса.

Вышеизложенные факторы позволили выявить основные проблемы содержания и использования объектов культурного наследия, которые подчеркивают, что объекты наследия физически сохранить сложно, и в случае утраты объекта о нем остается только документация и историческая справка. Следует обратить внимание на то, что методы сохранения объектов зависят от технологического развития как в международной, так и в отечественной теории и практике сохранения наследия [5]. Например, влияние бурного технологического роста и урбанизации в конце XIX – начале XX в. спровоцировало переоценку методов сохранения наследия, промышленный и технологический рост в XX в. сместил акцент сохранения наследия на консервационные подходы, перепрофилирование объектов наследия, в конце XX в. с ростом цифровых технологий возрастает заинтересованность в формировании реестра объектов наследия, а также в реконструктивных подходах, культурном туризме. Наконец, с начала XXI в. до настоящего времени рост технологий и цифровизация продолжаются наравне с поиском новых цифровых принципов сохранения наследия [6].

В современной научной литературе на базе цифровых библиотек Researchgate, DisserCat, CyberLeninka, Google Академия особое внимание уделяется поиску новых технологий для сохранения объектов наследия. Авторы рассматривают возможности применения технологиий дополненной, виртуальной реальности, блокчейна, метавселенной.

Концепции, освещенные в литературных источниках, условно разделены на три группы:

- классические подходы; - комбинирование классических и цифровых концепций; - применение цифровых технологий.

В классических концепциях рассматриваются теоретические подходы к пересмотру существующих базисных парадигм на фоне необходимости новых научных взаимодействий [7, 8]. Авторы выявляют недостаточную изученность теоретического осмысления проблем работы с наследием, необходимость построения современной концепции охраны памятников, потребность в сохранении и использовании определенных категорий наследия и системно сформулированных критериев оценки объектов [9, 10, 11]. Важен и социальный вклад, так как он позволит диагностировать существующие отношения между обществом и окружающей средой и станет индикатором для иллюстрации принципов выбранной стратегии сохранения объекта [12].

В цифровых концепциях раскрываются возможности применения технологий для ускорения работ и повышения точности получаемых данных. Основной упор делается на цифровую систему документирования на основе связи документации с цифровой базой данных, формирование цифровой модели объекта, а также создание виртуальной экспозиционной инфраструктуры [13–15]. Необходимо широко использовать лазерное сканирование для предварительной проработки исходных данных. Среди работ данной группы раскрыты теоретические расчеты использования криптографии для интеграции с методологией разработки бизнес-моделей туризма и применение сертификатов NFT для сохранения авторского права загружаемого в блокчейн контента [16,17].

NFT (non-fungibletoken) – невзаимозаменяемый токен, уникальный вид криптографических токенов.

Комбинированные концепции позволяют решать узкоспециальные проблемы благодаря гибридному сочетанию классических и цифровых приемов. Например, создание цифрового двойника существующего объекта значительно повышает информативность в случае выявления коллизий и эффективное управление элементами модели [18]. Благодаря искусственному интеллекту можно структурировать данные и, используя различные конфигурации, получать статистический анализ данных [19].

Концепция сохранения объектов архитектурного наследия с использованием цифровых технологий

Сохранение ОАН находится на этапе адаптации к новым цифровым условиям. В зарубежных и отечественных публикациях часто фигурируют наименования технологий, концепции их применения. Например, авторы предлагают блокчейн как хранилище культурных объектов [20], информационное моделирование этапов жизненного цикла объектов [21], виртуальные туры [22], дополненную реальность для фиксации изменений объекта во времени [23] и даже метавселенные с продуманными сценариями взаимодействия пользователей с цифровыми объектами и интерфейсом [24].

Основные технологии, представляющие интерес в рамках  данного исследования: дополненная реальность, виртуальная реальность, блокчейн, невзаимозаменяемые токены, метавселенная, Building Informational Modelling. Далее представлен обзор этих технологий.

Технологии дополненной реальности и виртуальной реальности.

Технология AR (augmented reality) – дополненная реальность, которая предоставляет пользователям дополнительные инструменты для взаимодействия с физическим миром. Основной принцип здесь базируется на наложении цифровых изображений на физическое окружение, поэтому максимальная эффективность работы данной технологии зависит от мобильности пользователя, кгаджетов (смартфоны, очки и т.д.) и интерфейса для взаимодействия. Например, приложение «Узнай Москву» [25] содержит карту достопримечательностей Москвы, тематические маршруты, биографии архитекторов, информацию о музеях города, историю города на ленте времени, что дает возможность увидеть уже утраченные объекты наследия в контексте города и скачать персонажа с возможностью перехода на его подробную страницу (рис. 1).

Рис. 1. Интерфейс портала «Узнай Москву» [25]

Технология VR (virtual reality) – виртуальная реальность, выделяется среди остальных технологий погружением в полностью искусственную среду. Пользователь взаимодействует с виртуальными объектами внутри симуляции через интерактивный интерфейс, который устанавливает синхронизацию данных о действиях пользователя и данных виртуальной среды. Используя гарнитуры виртуальной реальности (шлемы, датчики, перчатки) и полностью отделившись от физической реальности, можно посещать виртуальные архитектурные реконструкции, виртуальные города, выставки, музеи. Испытать эффект присутствия на объекте возможно с помощью сопутствующих гаджетов и технологий для взаимодействия с элементами виртуальной среды (например, «войти» внутрь здания или «коснуться» его детали).

Например, виртуальная экскурсия по Эрмитажу [26] позволяет посетить залы музея ее интерфейс представляет собой планы этажей здания музея с обозначенными на них экспонатами, по которым можно перемещаться самостоятельно в полноэкранном режиме на компьютере, либо с помощью VR-очков (рис. 2).

Рис. 2. Интерфейс виртуального тура в Эрмитаже [26]

Building Information Modelling. BIM – цифровая информационная модель, которая не нуждается в определении, так как уже прошла этап промышленного внедрения. С применением интернета вещей (IoT) возможности взаимодействия с информационной моделью дополняются функционалом цифрового двойника объекта. Информационные модели создаются согласно стандартам, уровню детализации, поставленным задачам и содержат в себе необходимые атрибуты, объекты и документацию [27].

Блокчейн. Блокчейн – это децентрализованная цифровая база данных, в которой информация хранится в связанных между собой блоках, которые распределены между всеми участниками сети. Каждый блок в цепочке представляет собой список записей о последовательных действиях, например, добавление 3D модели здания, которые может увидеть каждый участник сети. Основное преимущество блокчейна перед стандартными базами данных в прозрачности добавления записи, возможности зарегистрировать запись объекта в сети интернет [20].

NFT (non-fungibletoken) – невзаимозаменяемый токен, это закрепленная за определенным объектом цифровая запись, благодаря которой загруженный в сеть интернет объект становится уникальным с правом подтверждения владельца. Например, в 2023 г. были созданы NFT для реставрируемых фресок из коллекции Эрмитажа, суть которых в том, чтобы передать уникальные права владельцу на первоначальное состояние реставрируемых объектов [28]. Таким образом, если объекту наследия присвоен NFT на разных этапах жизненного цикла, то у обладателя токенов появляется уникальная возможность фиксации любых изменений, произошедших с объектом во времени. Данный эффект частично был достигнут с помощью AR-технологий [29], где в приложении для смартфона можно наблюдать различные состояния объекта.

Смарт-контракт – это цифровое соглашение, функционирующее на базе блокчейна. В основе смарт-контракта находится компьютерный код, который содержит в себе основные правила взаимодействия сторон без необходимости доверия друг к другу, так как любое отклонение от правил смарт-контракта приведет к его аннулированию. С помощью смарт-контракта обеспечивается прозрачность финансовых потоков, снижаются бюрократические издержки, ограничиваются действия сторон с объектом.

Метавселенная – это виртуальный мир, в котором пользователи взаимодействуют через устройства виртуальной реальности. Существует множество определений данной технологии, так как вопрос стабильного существования метавселенной не изучен, а существующие метавселенные переживают трудности интероперабельности и возлагают большие надежды на Web 3.0 [30]. Для объектов наследия в среде метавсленных, даже таких, которые существуют на данный момент, раскрывается широкий потенциал для возрождения интереса к этим объектам, их истории и, возможно, к истории архитектуры в целом. Так как в метавселенных нет ограничений физического мира, появляется возможность тематического размещения объектов, создание экспозиций или исторических реконструкций [31].

Также, необходимо учитывать сопутствующие технологии. К ним относится лазерное сканирование, беспилотные летательные аппараты, интернет вещей, цифровые двойники, облачные хранилища и т.д.

Выбранные технологии и концепции их применения легли в основу предложенной автором диссертационной работы (Садыкова Л.И.) концепции сохранения ОАН:

В ходе исследования решена важная задача – на основе комплексного исследования принципов сохранения объектов архитектурного наследия предложена концепция применения цифровых технологий:

1. На основе анализа первоисточников по сохранению архитектурного наследия выявлен алгоритм развития принципов сохранения архитектурного наследия во времени. Классические приемы реставрации и сохранения наследия дополняются цифровыми.

2. В ходе исследования выявлены цифровые технологии, применение которых позволит адаптировать аналоговые объекты архитектурного наследия к цифровой среде. В результате анализа глобальных трендов цифровизации были выявлены информационные технологии, совокупность которых позволит дополнить существующие концепции сохранения ОАН. Эти технологии находятся на разных уровнях развития и внедрения и применяются для решения разноплановых задач, поэтому необходим комплексный подход, способный объединить выявленные технологии в единую систему. Основополагающими работами для применения цифровых технологий стали труды, в которых описывается метавселенная, блокчейн, невзаимозаменяемые токены и сопутствующие технологии, которые обеспечивают иммерсивность.

3. На основе присвоения невзаимозаменяемых токенов в децентрализованной базе данных предложен алгоритм регистрации информационной модели архитектурного наследия в сети интернет.

Для того, чтобы информационная модель объекта наследия сохранила свою уникальность и статус в цифровой среде, модель объекта должна быть разработана с необходимой детализацией, наполнена атрибутами и параметрическими объектами, документацией и соответствовать нормативным требованиям государства. Для этих целей информационная модель объекта наследия проходит государственную экспертизу на соответствие разработанной документации и принятых решений.

На рис. 3 приведён пример построения информационной модели для реставрации архитектурного объекта в программе Autodesk Revit, выполненный изыскательской компанией 3Deling. Для построения информационной модели компанией было произведено 3D-сканирование с помощью сканера Riegl VZ-400 и тахеометра Leica TCRA 1101 plus, в результате сформировано облако точек (300 сканирований), модель Revit, документация по 2D CAD.

Рис. 3. Информационная модель отеля Villatoro – Zgorzelec (Польша)

Точность моделирования для подтверждения статуса объекта наследия необходимо оценивать на очень высоком междисциплинарном уровне, чтобы исключить некорректное воспроизведение объекта в цифровой среде. Готовая проверенная цифровая модель размещается в облачном хранилище, преобразуется в криптоактивы на блокчейне с помощью присвоения NFT-токена и настройки смарт-контракта. Зарегистрированная модель может быть размещена на площадках метавселенных в виде экспоната или элемента окружения. Для взаимодействия с объектом применяются виртуальная и дополненная реальность, звуковые эффекты. Пользователи посредством аватаров смогут не только посетить объект архитектурного наследия, но и ощутить атмосферу данного места [32].

Садыкова, Л.И., Холодова, Л.П. О новых методах цифровизации в процессе сохранения архитектурного наследия городов России / Л.И. Садыкова, Л.П. Холодова //Архитектон: известия вузов. — 2024. — №4(88). — URL: ссылка — doi: ссылка