© Muzeum Pałacu Króla Jana III w Wilanowie
   |   10.07.2019

Nowe narzędzie do monitorowania zmian starzeniowych powierzchni zabytkowych obiektów

Dokumentowanie i analiza niezwykle subtelnych zmian starzeniowych odbywają są w ramach siedmiu serii pomiarów trójwymiarowych wykonywanych na przestrzeni trzydziestu miesięcy. Obecnie (lipiec 2019) zbliżamy się już do końca tego procesu. Czas zatem na przedstawienie wstępnych wyników naszych prac (pierwsza publikacja dotycząca tego zagadnienia ukaże się za miesiąc jako efekt organizowanej w Monachium konferencji SPIE Optical Metrology, Optics for Arts, Architecture, and Archaeology VII: R.Sitnik, K. Lech, E. Bunsch, J. Michoński, Monitoring surface degradation process by 3D structured light scanning, “SPIE Optical Metrology, Optics for Arts, Architecture, and Archaeology VII”, Munich 2019).

Na podstawie analizy danych z pięciu serii pomiarów, z których każda obejmowała zebranie trójwymiarowej dokumentacji dla dwunastu fragmentów elewacji o wymiarach 12 na 12 cm, możemy stwierdzić, że opracowywana przez nas innowacyjna metoda dokumentacyjna pozwala na śledzenie najmniejszych nawet zmian kształtu badanej powierzchni. Bazując na pomiarach wykonywanych metodą skanowania trójwymiarowego z oświetleniem strukturalnym, z rozdzielczością przestrzenną wynoszącą 2500 punktów pomiarowych na mm2, jesteśmy w stanie uzyskać dane obarczone błędem nie większym niż 13 µm (0.013 mm). Ze względu na konieczność dokonywania tych pomiarów w warunkach zaciemnienia – dla uzyskania odpowiedniego kontrastu – skanowania wykonywane są zawsze w nocy (il. 1). Dzięki rozwiązaniom opracowanym przez naukowców z Wydziału Mechatroniki Politechniki Warszawskiej wykonanie czterdziestu sekwencji pomiarowych (składających się na dokumentację każdego z pól o wymiarach 12 na 12 cm) zajmuje tylko 25 minut i jest prowadzone w trybie automatycznym. W znacznym stopniu udało się też zautomatyzować proces przetwarzania uzyskanych w ten sposób wyników.

Jedno z pól pomiarowych znajduje się na południowej elewacji pałacu, u stóp wieży. Wykonany z piaskowca fragment pilastra ma widoczne od kilku lat poziome rozspojenia. Precyzyjna obserwacja, możliwa dzięki nowej metodzie dokumentacyjnej, pozwala na stwierdzenie, czy pęknięcia powiększają się i czy na ich krawędziach nie dochodzi do mikrowykruszeń (il. 2, 3). W najbliższym czasie efekty naszych pomiarów będziemy konsultowali z konserwatorami odpowiedzialnymi za stan zachowania elewacji pałacu.

Akty wandalizmu, o których pisaliśmy rok temu, straciły co prawda na intensywności, ale – niestety – ciągle mają miejsce: znaczniki służące do pozycjonowania i dopasowywania do siebie pomiarów są wciąż bezmyślnie wyrywane ze ścian pałacu. Być może zatem dalsze prace przy rozwoju tej technologii będą musiały objąć nie tylko zwiększenie możliwości analizy zbieranych danych, lecz także zaprojektowanie znaczników trudniejszych do zniszczenia przez wandali.

SPIS ILUSTRACJI

1. Zautomatyzowany system do pomiarów trójwymiarowych z oświetleniem strukturalnym, opracowany do pomiarów elewacji pałacu w Wilanowie (po lewej). System w trakcie nocnej pracy przy elewacji w kwietniu 2019 roku (po prawej).

2. Jedno z pól pomiarowych zlokalizowane na południowej elewacji pałacu w Wilanowie. Po prawej stronie, na zbliżeniu, widoczne są markery przeznaczone do porównywania pomiarów, zabezpieczone specjalnymi plastikowymi nakładkami.

3. Wizualizacja wyników analizy geometrii przykładowego pola (jest to pole opisane na wcześniejszym zdjęciu).

logotypy POIiŚ3