Также существуют две технологии струйной печати:

1. лепка;
2. склеивание.

На рис. 6 в графическом виде представлен принцип технологии 3D-печати.

Рис.6. Технологии 3D-печати: засвечивание (1), плавление (2), ламинирование (3), лепка (4) и склеивание (5) [1]

Рассмотрим подробнее современные модификации технологии 3D-печати.

Лазерная стереолитография (Laser Stereolithography, SLA) — самый первый и наиболее распространенный метод прототипирования. Принцип метода таков: жидкий фотополимер слой за слоем засвечивается ультрафиолетовым лазером или ультрафиолетовой лампой через фотошаблон, после чего затвердевает и превращается в прочный пластик. При этом лазерное излучение формирует на поверхности текущий слой разрабатываемого объекта, после чего, объект погружается в фотополимер на толщину одного слоя, чтобы лазер мог приступить к формированию следующего слоя.  Эта технология привлекает относительно небольшой стоимостью прототипа, а также тем, что материал довольно легко обрабатывается, склеивается и окрашивается. Хорошее качество поверхностей позволяет оставлять прототип без доработки. Однако стоит учитывать, что для изготовления моделей используется достаточно твердый, но хрупкий материал, который может повредиться при повышенной влажности.

Селективное лазерное спекание (Selective Laser Sintering, SLS) — лазерное спекание порошковых материалов. В SLS-технологии в качестве рабочего материала могут использоваться порошковый пластик, металл или керамика. Селективное лазерное спекание является единственной технологией, которая может быть применена для изготовления металлических деталей или формообразующих для пластмассового и металлического литья. Прототипы, изготовленные при помощи SLS-технологии, обладают хорошими механическими свойствами и вполне могут быть использованы для создания полнофункциональных изделий. Суть технологии спекания заключается в следующем: Объект формируется из плавкого порошкового материала (пластик, металл) путем его плавления под действием лазерного излучения.  На рабочую поверхность наносится тонкий слой порошка, который спекается лазерным лучом, формируя таким образом твердую массу, соответствующую сечению 3D-модели. Данная технология не нуждается в поддерживающих структурах «висящих в воздухе» элементов разрабатываемого объекта, за счет заполнения пустот порошком.

Электронно-лучевая плавка — аналогична технологии SLS, только здесь объект формируется путем плавления металлического порошка электронным лучом в вакууме.

Технология FDM (Fused Deposition Modeling) — это послойное наложение расплавленной полимерной нити. При использовании технологии FDM — объект формируется путем послойной укладки расплавленной нити из плавкого рабочего материала (пластик, металл, воск). Рабочий материал подаётся на вэкструзионную головку, которая выдавливает на охлаждаемую платформу тонкую нить расплавленного материала, формируя таким образом текущий слой разрабатываемого объекта. Данная технология предусматривает использование нитей термопластичного моделирующего материала (например, поликарбоната или воска), диаметр которых составляет 0.07 дюйма (1,78 мм). Далее платформа опускается на толщину одного слоя, чтобы можно было нанести следующий слой.

FDM-технология используется для производства выплавляемых моделей для литья металлов и для получения образцов изделий, по своим функциональным возможностям приближенных к серийным.

Существует несколько различных запатентованных разновидностей технологии струйного моделирования (Ink Jet Modelling). Каждая из этих разновидностей имеет свои особенности, однако все они функционируют по одному принципу. Каждый слой формируется печатающей головкой, которая содержит в себе несколько сопел и наносит модельный и поддерживающий материалы на горизонтальную движущуюся платформу. Материал расплавляется в системе подачи материала ещё перед тем, как попадает в печатающую головку. После нанесения слоя проводится его фотополимеризация и механическое выравнивание. В качестве поддерживающего материала обычно используют воск, а в качестве модельного — различные материалы, которые близки по свойствам к конструкционным термопластам. Данный метод позволяет получать прототипы с различными механическими свойствами — от резиноподобных до твердых. Одной из ключевых особенностей технологии MJM является возможность воспроизводить 3D-модели с высокой точностью.

При использовании технология склеивания порошков (Binding Powder by Adhesives) в качестве основного рабочего материала обычно используется крахмально-целлюлозный порошок и жидкий клей на водяной основе, за счёт которого производится соединение материала. Клей поступает из струйной головки и связывает частицы порошка, тем самым формируя контур модели.

[1] Технологии 3D-печати [Электронный ресурс] — Режим доступа: [http://itc.ua/articles/3d-printeryi-kak-eto-rabotaet/], свободный. — (Дата обращения — 10.11.2013)

Все данные об измерениях, а также снимки передаются персональному компьютеру, где с помощью специализированного программного обеспечения они анализируются и выводятся на монитор в виде трёхмерного изображения.[1] Получившийся файл можно открыть в любом 3D редакторе. На рис. 4 изображен пример 3D-модели артефакта. С помощью компьютера можно управлять процессом сканирования, выбирать разрешение и необходимые области для уточнения детализации, сохранять и изменять полученные с помощью трёхмерного лазерного сканера данные. Полученная модель отличается от облака точек лучшей наглядностью, возможностью ретуширования и общедоступностью. Последнее свойство весьма важно, потому что работающих с облаком точек программ пока не так много и все они весьма дорого стоят. После полученная модель может быть загружена в любой пакет САПР (например, SolidWorks, Pro/Engineer, Rhinoceros3D Studio Max, Autodesk, AutoCAD и т.д.).[2] У археологов большой популярностью пользуется AutoCAD, а также программы MicroStation, AutoCAD Map, Easy CAD и многие другие.

Рис.4. Церковь Спаса Преображения на Нередице

Для получения итога в качестве изображения используется специальное программное обеспечение, в том числе 3D монитор, а для вывода физической модели-прототипа используется 3D принтер.

3D-сканеры классифицируются в зависимости от метода сканирования: контактные и бесконтактный.

Контактный сканер предполагает непосредственный контакт сканера с анализируемым объектом.

Бесконтактный лазерные сканеры считаются наиболее удобными в использовании и эффективными, так как для получения высокоточных данных об объекте не требуется непосредственного контакта оборудования с поверхностью предмета.  Бесконтактный сканеры, которые подразделяются на

1. Активные сканеры, которые излучают направленные волны (чаще всего свет или рентгеновские лучи) и анализируют их отражение. Активный бесконтактный трёхмерный лазерный сканер по сравнению с остальными способен решить одновременно множество задач, при этом не требуя специально оснащённых помещений и профессионального освещения предмета.
2. Пассивные сканеры выводят данные о модели с помощью анализа имеющегося окружающего излучения, но при этом освещение сканируемого объекта должно быть точно и идеально подобрано.
3. 
4. Рис. 5. Внешний вид 3D сканера Artec MHT[3]

Главной задачей процесса реконструкции модели является преобразование идеи модели в физический объект, что может быть осуществлено с помощью3D-принтера.

3D-принтер — это специальное устройство для вывода трёхмерных данных. В отличие от обычного принтера, который выводит двумерную информацию на лист бумаги, 3D-принтер позволяет выводить трехмерную информацию, т.е. создавать определенные физические объекты.

Файл, используемый для печати на 3D-принтере автоматического проектирования должен быть разработан в любом 3D-приложение, которое работает со стереолитографическими файлами. Различные программные продукты экспортируют 3D-модели в виде стандартных готовых файлов в форматах STL, WRL (VRML), PLY, 3DS и ZPR. Такой файл имеет расширение STL и представляет собой сетку или серию треугольников, которые ориентированы в трехмерном пространстве. Основной способ применения подобных программ археологами — подготовка полевых чертежей и трехмерные реконструкции раскопов, погребальных сооружений и поселений, а также архитектурных памятников и археологических находок.

Современный 3D-принтер – это сложное устройство. Разница между 3D-принтером и обычным классическим «двухмерным» принтером заключается в том, что последний печатает на бумаге плоское изображение (по осям X и Y), а первый – создает трехмерный объект в пространстве (по осям X, Y, Z).

Существует немалое количество технологий 3D-печати. Они различаются между собой принципом создания слоем. [4]

3D-принтеры делятся на две категории:

1. лазерные;
2. струйные. [5]

Лазерная 3D-печать может осуществляться по одной из трех технологий:

1. засвечивание;
2. плавление;
3. ламинирование.

[1] Применение 3D сканера в реальной жизни [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.interface.ru/home.asp?artId=34211, свободный. — (Дата обращения — 26.11.2013)

[2] Архитектура, памятники, археология [Электронный ресурс] — Режим доступа:http://www.3dlaserscan.ru/architecture, свободный. — (Дата обращения — 27.11.2013)

[3] По материалам сайта: http://www.foto-business.ru/3D-skaneryi/3D-skaneryi-Artec/

[4] Принцип действия трехмерной печати [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.foroffice.ru/articles/52203/, свободный. — (Дата обращения — 12.11.2013)

[5] Технологии 3D-печати [Электронный ресурс] — Режим доступа: [http://itc.ua/articles/3d-printeryi-kak-eto- rabotaet/, свободный. — (Дата обращения — 22.11.2012)

. И не всегда можно создать такие разрезы с помощью других стандартно используемых технологий. Полученное в ходе сканирования облако точек можно «разрезать» на компьютере в любом направлении. Можно даже получить отчет об общей площади как отдельного элемента, так и всей поверхности здания и подсчитать объем материалов, необходимых для реконструкции.

Помимо стандартных материалов в виде чертежей, обмеров, сечений, определения площадей и объемов технология трехмерного лазерного сканирования дает возможность создавать трехмерные модели, видеоролики и специальные презентационные материалы, которые предназначены для публикации через Интернет, следовательно, появляется возможность к получению доступа с целью обучения к любым артефактам со всех точек мира.

Схематично любой лазерный сканер можно разделить на несколько основных блоков (рис.3.):

1. измерительная головка (как правило, в ней расположен лазерный излучатель и приемник);
2. вращающаяся призма, обеспечивающая распределение пучка в вертикальной плоскости;
3. сервопривод горизонтального круга, вращающий измерительную головку в горизонтальной плоскости;
4. компьютер (внешний, внутренний), предназначенный для управления съемкой и записи данных на носитель.

.

Рис. 3. Принципиальная схема лазерного сканера

Основные отличия лазерного сканера от любых традиционных тахеометров — гораздо большая скорость измерений, полностью автоматизированный сервопривод, поворачивающий измерительную головку в обеих (как горизонтальной, так и вертикальной) плоскостях и, самое главное, — скорость (до 5000 измерений в секунду, или в среднем — два-три полных рабочих дня измерений обычным тахеометром) и плотность (до десятков точек на 1 квадратный сантиметр поверхности).

Лазерный сканер при измерении выявляет достаточное количества точек – трёхмерных координат по осям X, Y, и Z. В основе работы 3D сканеров — важный элемент конструкции под названием лазерный дальномер, проецирующий лазерный луч на сканируемый объект. При этом специальная оптическая камера отслеживает местоположение лазерного луча и отображает абсолютно все искажения формы объекта. Принцип работы 3D лазерного сканера заключается в измерении расстояния до объекта и двух углов, что, в конечном итоге, дает возможность вычислить координаты. Лазерный пучок исходит из излучателя, отражается от поверхности объекта и возвращается в приемник.

Дальномер совершает до нескольких сотен и тысяч измерений в секунду, запоминая и отправляя данные по каждому измерению. Луч лазера отклоняется по вертикали при помощи шагового электромотора с зеркалом, по горизонтали же отклонение происходит при вращении самого сканера. Таким образом, становится возможным получение трёхмерных координат каждой точки. Встроенный оптический 3D сканер определяет расстояние до объекта с помощью подсветки (лазера), благодаря которой обеспечивается высокая точность измерений. Вращающаяся призма (или зеркало) распределяет пучок по вертикали с заранее заданным шагом. Затем сервопривод автоматически поворачивает блок измерительной головки на угол, равный шагу измерения. В итоге полная цифровая картина окружающего пространства будет представлять собой гигантский набор точек «облака точек» (от сотен тысяч до нескольких миллионов), имеющих координаты с высочайшей, миллиметровой точностью.  Более полную цифровую картину не может предоставить никакой другой из известных способов. Как правило, весь процесс съемки полностью автоматизирован.

Облако точек очень похоже на обычную фотографию. Разница лишь в том, что каждый элемент такой фотографии имеет свои собственные координаты (X, Y, Z). Такое облако точек можно вращать, изменять масштаб, делать сечения и многое другое. Плотность измерений сканером можно сравнить с количеством мегапиксел матрицы современной цифровой фотокамеры. Чем больше мегапиксел, тем четче изображение и тем качественнее выглядят его отдельные детали. При сканировании можно задавать расстояние между соседними измерениями. Тем самым можно регулировать детализацию получаемой информации.

Облако точек служит основой для создания различных отчетов, чертежей, трехмерных моделей, видеороликов и других материалов. После того, как произведены все измерения, начинается процесс обработки полученных данных. Облака точек необходимо представить в виде чертежей или схем в формате CAD.  Разумеется, никакое существующее программное обеспечение не может в настоящее время успешно разрешить проблему распознавания образов ни в автоматическом, ни в полуавтоматическом режиме с той степенью достоверности, которая необходима пользователю. Именно по этой причине весь процесс обработки данных требует участия человека.

В некоторые трёхмерные лазерные сканеры встроена цифровая фотокамера, позволяющая сделать панорамные снимки окружения предмета, причём при сканировании отображаться будут только нужные фрагменты и детали. Если лазерное сканирование сопровождается цифровой видео- или фотосъемкой, то в процессе обработки полученных данных можно совместить сканированное изображение объекта с его видеоизображением, придав скану реальные цвета.[1]

[1] Фролов А. Технологии трехмерного лазерного сканирования. // Лазерное сканирование, 2006. С.57

Преимуществом этого вида реконструкции является то, что 3D-модель, позволяет обнаруживать любые ошибки и погрешности реконструирования. В случае воссоздания архитектурных ансамблей прошлого виртуальные технологии используются для того, чтобы представить, как могла выглядеть некогда существовавшая структура, и чтобы в нее точно вписывались все элементы, дошедшие до современного времени. При этом 3D-модели могут исходить не только из геометрических построений, но и из условий прочности, устойчивости и т.п. Кроме того, трехмерные модели могут отображать как архитектурные сооружения, так и иные археологические объекты, доступ к которым ограничен прежде всего во избежание их порчи или разрушения.

На протяжении многих лет средствами полевой археологии собирались данные о некогда существовавших городах. Древние постройки, как правило, сохранились в виде обвалившихся стен. И только с появлением новых информационных технологий появляется возможность реконструировать не только отдельные артефакты (например, римскую Триумфальную арку (рис.1.)), но и целые древние поселения (например, Мохенджо-Даро город цивилизации долины Инда, представленный на рис. 2).[1]

Использование виртуальных технологий в обучении основам археологии чрезвычайно актуально в современную информационную эпоху. Имея набор трехмерных моделей памятников старины, их можно объединить в виртуальную модель и поместить наблюдателя в этот виртуальный археологический экспонат. Такая модель может быть интерактивной, то есть она позволяет наблюдателю осуществлять навигацию в виртуальном пространстве, осматривая некогда существовавшие архитектурные ансамбли и целые древние города. При этом вся ассоциированная информация (археологические, исторические и архитектурные данные, сведения о культуре) доступна любому пользователю компьютера, находящемуся в любой точке земного шара.[2]

Рис. 1.Триумфальная арка Септимия Севера[3]

Рис. 2. Компьютерная реконструкция Мохенджо-Даро (город цивилизации долины Инда)

1.3      Исследование технологии работы 3D принтера и трехмерного сканера

Итак, виртуальная реконструкция в археологии включает в себя два основных типа моделей: компьютерная реконструкция различных исторических процессов и явлений и виртуальная реконструкция трехмерных объектов.[4]

Виртуальная реконструкция трехмерных объектов осуществляется c помощью лазерных сканеров.  [5]

Рассмотрим основные преимущества использования трехмерных сканеров в археологии для реконструкции артефактов. Трехмерные сканеры позволяют зафиксировать форму объекта с высокой точностью и за короткий промежуток времени. 3D сканирование позволяет добиться высокой скорости получения данных об объекте и одновременно с этим повышенной информативности. С помощью такого трехмерного сканера появилась возможность получать высокоточные компьютерные модели реально существующих объектов. В археологии с помощью подобного устройства можно точно восстанавливать и подвергать реконструкции физически устаревшие скульптуры, памятники и постаменты.  Архитектурные съемки включают в себя как внешние (фасадные) измерения, так и внутренние обмеры. Поскольку в одном трехмерном лазерном сканере совмещены технологии измерений тахеометром и фотограмметрическим методом, то полученный материал отвечает важнейшим требованиям архитектурных съемок: детализированность, точность и скорость.

Трёхмерный лазерный сканер позволяет получить 3D модель любого предмета на основе данных, полученных после анализа данного объекта.[6] Полученное в ходе сканирования облако точек имеет гораздо больше возможностей, чем обычный чертеж. Архитекторам для проведения качественной реконструкции, требуется множество сечений, разрезов. И не всегда можно создать такие разрезы с помощью других стандартно используемых технологий. Полученное в ходе сканирования облако точек можно «разрезать» на компьютере в любом направлении. Можно даже получить отчет об общей площади как отдельного элемента, так и всей поверхности здания и подсчитать объем материалов, необходимых для реконструкции.

[1] Кениг А. В. Этноархеология как метод археологических реконструкций (на примере тазовских селькупов). – Екатеринбург– Ханты-Мансийск: издательство АМБ, 2010. – 128 с.

[2] Прохоров А. Компьютерные технологии в археологии [Электронный ресурс] — Режим доступа: //www.compress.ru/article.aspx?id=11301&iid=447, свободный. — (Дата обращения — 22.11.2013)

[3] Триумфальная арка Септимия Севера. По материалам сайта: http://jm.imtw.ru/index.php/galhistory/70-galant/520—3-.html

[4] Бородкин Л. И.Геоинформационные системы и 3d –реконструкции [Электронный ресурс]. URL: <http://www.npstoik>. ru/vio/inside.php?ind=articles &article_key=328 (дата обращения: 10.12.2013).

[5] Фищев А. В. Реконструкция исторического прошлого в виртуальной среде компьютера // Вопросы информатизации образования. №14. 2010

[6] Трехмерный лазерный сканер принцип работы [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.midgart.ru/3d-news-11.html, свободный. — (Дата обращения — 15.11.2013)

Общепринято, что конечный результатом исследования в археологии является реконструкция исторических процессов, объектов и фактов.

Реконструкция — это метод изучения прошлого, когда на основе собранных данных восстанавливаются полно или фрагментарно архитектурные памятники, а также факты, явления или процессы истории.

Объектом реконструкции являются памятники материальной культуры (артефакты). Задачей археолога при проведении реконструкции является приведение археологических объектов к их прежнему виду и состоянию, и взаимоположению тех частей, которые сохранились. При реконструкции археолог должен дать по возможности полную характеристику древней формы объекта В процессе реконструкции археологические находки должны быть исследованы с художественной и технической точек зрения.[1]

Смежным с понятием реконструкции является понятие реставрация. Основное отличие заключается в том, что реставрация – это внешнее восстановление памятника, а реконструкция – его научное восстановление.[2] Реконструкция, в отличие от реставрации, не предполагает практического восстановления памятника, а представляет собой результат научного исследования, опирающегося на вещественные остатки, письменные свидетельства и может выражаться в научном описании памятника, рисунке, чертеже, макете, модели.

Археологи в исторических реконструкциях руководствуются материалистическим положением о том, что между материальной культурой и социально-экономической жизнью общества существует определенная связь.

В археологии есть два вида реконструкций, относящиеся к двум разным уровням исследования:

1. реконструкции самих артефактов по их остаткам, или непосредственные реконструкции;
2. реконструкции человеческой деятельности, отражением которой являются данные артефакты, и на их основе реконструкции самих конкретных обществ прошлого, или опосредованные реконструкции.

Непосредственные реконструкции, по сути, заключаются в восстановлении формы целого по его части. Это реконструкция любого оружия орудия труда, украшения, погребального сооружения или жилого здания. Непосредственные реконструкции имеют огромное значение для формирования археологических источников, которые являются основой дальнейших опосредованных реконструкций. Любая непосредственная реконструкция всегда в той или иной степени условна. Археолог чаще реконструирует наиболее вероятностную форму предмета. Эта реконструкция во многом зависти от степени сохранности артефактов. Чем большая его часть сохранилась, тем ближе реконструкция к оригиналу. Для непосредственного уровня реконструкции возможен эксперимент.

На основании первичной реконструкции, археолог выстраивает новую, вторичную, реконструкцию. Часто вторичную реконструкцию называют реконструкцией образа жизни.

Первый этап опосредованной реконструкции заключается в определении утилитарную функцию исследуемого артефакта. Потом исходя из установленной функции данного предмета, реконструируется, в первую очередь, характер деятельности человека, обладавшего этим предметом. Если это орудие обработки земли, то владевший им человек был земледельцем, или добытчиком уже готовых природных плодов, произрастающих в земле. Необходимо иметь теоретическую схему развития социально-экономических отношений общества в целом, соответствующую уровням развития производительных сил. Исходя из такой схемы, подбирается соответствующая частная модель конкретного общества. С ней сравниваются и на её основе интерпретируются артефакты – материальные остатки деятельности конкретного общества прошлого, а также реконструируется само это общество. Анализ ряда таких обществ прошлого позволит уточнить теоретическую схему развития человечества в целом, в чем и состоит связь теории с практикой.

Реконструкция объекта прошлого, как и любая другая реконструкция, предполагает наличие субъекта, который владеет знанием об этом объекте или классе подобных объектов и о методах их воссоздания. Реконструкция объекта выполняется археологами или искусствоведами, владеющими методами исторического, художественного и эстетического анализа памятников материальной культуры, а также способами перекодирования и фиксирования историко-культурной информации, заложенной в артефактах -предметах материальной культуры (предметы природного происхождения реконструкции и реставрации не подлежат).

На сегодняшний день археология накопила большое количество материала и потому одной из главных ее задач есть реконструирование социально-исторического развития конкретных обществ прошлого (реконструкции функционального назначения предмета, образа жизни конкретного общества, его хозяйственной деятельности, семейно-брачных отношений, социальной структуры). Особенно актуальна эта задача для истории первобытности, где главным источником являются археологические данные.  Реконструкция позволяет создавать исторические модели, которые являются основой для решения проблем истории общества вообще.

В современной археологии становится популярным проведение 3D-реконструкции.

До изобретения 3D-реконструкции большинство важнейших архитектурных ансамблей прошлого документировалось в виде фотографий и чертежей ортогональных проекций сохранившихся структур, причем в этой информации было много нестыковок и ошибок. Сегодня виртуальная реконструкция позволяет качественно изменить картину документирования древних архитектурных сооружений.

[1] Зверев В.В., Лелеков Л.А. Методические рекомендации по реконструкции и реставрации археологических находок. Художественное наследие. Сборник научных трудов. Внеочередной выпуск. ВНИИР. —М., 1989

[2] Предмет и задачи археологии как учебной дисциплины [Электронный ресурс] — Режим доступа:http://cribs.me/arkheologiya/predmet-i-zadachi-arkheologii-kak-uchebnoi-distsipliny, свободный. — (Дата обращения — 10.12.2013)

К культурному материалу относят:

• артефакты,
• искусственные особенности рельефа — курганы, рвы, ямы,
• биофакты и экофакты — одомашненные растения, кости домашних животных или объектов охоты, древесина, использованная в постройках и т. п.,
• перемещенные людьми объекты — минералы, раковины и др., оказавшиеся далеко от места своего происхождения.

Сам по себе каждый найденный объект невозможно рассматривать вне контекста, в отрыве места, обстановки, глубины залегания, предметов, найденных по соседству и пр. Поэтому одним из важнейших вопросов в археологии является хронология. Слово «хронология» — происходит от латинско­го слова «хронос» (время), то есть определение вещей во времени. В практике археологи оперируют двумя понятиями — абсолютная хронология и относительная хронология.

Относительная хронология предполагает определение предметов или комплексов более ранних и более поздних. Абсолютная хронология — это определение конкретных дат. Чтобы определить время изготовления единичной находки нужно составить хронологическую шкалу древностей. В послевоенное время стал широко использоваться метод дати­ровок по радиоактивному углероду С¹⁴, разработанный профессо­ром Чикагского университета Вилардом Либби. Радиоактивный углерод находится в атмосфере и усваивается и накапливается растениями и животными. После смерти организмов идет процесс его распада. По степени распада радиоактивного углерода можно судить о времени жизни организма.[1] На основе хронологии строится периодизация. Под археологической периодизацией исследователи понимают выявление таких отрезков времени (периодов), которые по археологическим критериям обладают единством внутри себя и отличаются от других аналогичных отрезков.

Также важной задачей археолога является поиск ответа на вопрос о месте производства вещи. Для его выяснения наиболее часто прибегают к картографированию находок. Для систематизации и определения хронологии используется типологический метод. Он основан на классификации обнаруженного материала (орудия труда, керамика и др.) по материалу, способу изготовления, форме. По отдельным признакам вещи, обнаруженные на памятниках с четкой стратиграфией, сопоставляются друг с другом и размещаются в эволюционно-типологические ряды. Это позволяет датировать предметы, обнаруженные на однослойных памятниках или из подбора.

Для изучения древних вещей и способов их производства применяются спектральный анализ, металлография, техническая петрография и др. Спектрография помогает определить места производства древних изделий. Этот техническим метод основан на том, что состав древнего стекла разных производственных центров был различен и для каждого места более или менее постоянен. Металлографический анализ предметов как из железа, так и из цветных металлов позволяет выяснить технологические приемы изготовления изделий, что также дает материал для суждения о месте их изготовления.

Важнейшие методы археологического исследования: стратиграфический — наблюдение за чередованием культурных слоев, отложившихся в результате продолжительного обитания в данном месте человека, и установление хронологического соотношения этих слоев. Кроме собственно археологических методов, применяют методы, заимствованные из других наук: установление относительных и абсолютных дат по годичным кольцам древесины, найденной в археологических памятниках, установление абсолютного возраста изделий из обожжённой глины путём измерений их остаточной намагниченности, различные геологические методы датировки (по отложениям ленточных глин и т.п.).

Археология тесно связана с естественными науками. Однако ещё теснее связи археологии с общественными науками, один из разделов которых она представляет: с историей, этнографией, историей искусства, социологией, а также с т. н. вспомогательными историческими дисциплинами.[2] Археологи часто обращаются к материалам и результатам исследования языковедов. Например, названия многих озер, рек, болот, холмов и объектов местности восходят к далекому прошлому и в ряде случаев могут быть увязаны с носителями определенной археологической культуры. В процессе работы археологи обнаруживают вещи, назначение которых не совсем ясно. В этих ситуациях они часто обращаются к данным этнографии — науке, изучающей традиционную культуру народов.

1.2      Понятие реконструкции в археологическом исследовании

Некоторые исследователи выделяют в любом археологическом исследовании две основные стадии: раскопки и реконструкции.

Другие выделяют два последовательных уровня познания прошлого:

1. источниковедческий, связанный с процедурой получения археологических источников,
2. интерпретационный, осмысление полученных источников и исторические реконструкции на основе полученных данных. [3]

Сущность интерпретационного этапа заключается в реконструировании артефактов и изучение их функционального назначения и других параметров. Часто воссоздаётся даже картина всего образа жизни древнего общества.

[1] Очерки по археологии Татарстана. Учебное пособие /Ред. коллегия: П.Н.Старостин и др. — Казань: Изд-во «Школа», 2001с.15

[2] Большая советская энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1975. Т. 1.

[3] Холюшкин Ю.П.Системная классификация принципов полевой археологии [Электронный ресурс] — Режим доступа:http://www.sati.archaeology.nsc.ru/Home/pub/Data/inf7/?html=if74.htm&id=1933, свободный. — (Дата обращения — 23.12.2013)

Глава 1             Теоретические основы археологической реконструкции и 3Д-технологий

1.1      Археология: сущность науки, основные археологические понятия

Исследование древнейшего периода человечества в основном базируется на вещественных источниках и занимается этим специ­альная наука археология.

Разделение истории и археологии является условным. Историческая наука изучает прошлое человечества, развитие человеческого общества и закономерности этого развития. Археология имеет те же цели, а потому является частью истории.[1] Историческая наука имеет в своем распоряжении два вида источников — письменные и вещественные. Археология использует только вещественные источники информации. [2]

Слово «археология» появилось задолго до возникновения самой науки, в Древней Греции и происходит от двух слов: «archaios», что значит «древний», и «logos», что значит «знание». Таким образом, слово «археология» следовало бы перевести как «знание о древностях», что мало отражает ее содержание.[3]

В настоящее время нет единого определения археологии, но общепринято полагать, что это наука, изучающая историю на основании вещественных источников. Отсутствие письменных источников для, древнейшего периода истории — одна из причин обособления археологии в особый отдел истории. Среди других причин — скудость сведений, сообщаемых древними письменными источниками о жизни древних людей. Поэтому археология изучает прошлое до появление информации, полученной из письменных источников.

На своем материале археологи ставят и решают широкие исторические проблемы. Археология изучает историю человечества, историю народов во всей ее конкретности и многообразии. Сложным путем археологи добились умения анализировать древние вещи и сооружения, доказали возможность использования их как исторического источника. Методы анализа вещественных источников существенно отличаются от методов исследования письменных документов. Научное обоснование этих методов и сделало археологию исторической наукой. [4]

Археология последовательно занята поисками определенных археологических памятников, их исследованием (раскопками) и извлечением из полученных источников информации с помощью специфических приемов, лабораторных методов исследований. Поэтому понятие «археологические памятники» является ключевым в археологии.

Археологический памятник — объект материальной культуры, несущий в себе определённый объём информации о прошлом. Синонимом этого понятия считается понятие «артефакт» (artefactum — искусственно сделанное, — продукт человеческой деятельности).

Археологические памятники разнообразны и многочисленны. Каждое древнее погребение, поселение, найденные в них вещи, произведения искусства, постройки, сооружения, даже отбросы — все, что создано человеком, а также останки самих людей представляют собой археологические памятники. Они в той или иной степени хранят историческую «память» о прошлом в виде остатков сооружений, погребений и т.д.[5]

За исключением очень редких случаев, археологические памятники по своей природе более достоверны, чем письменные. Археологическим источником памятник становится после проведения должным образом раскопок со строгим соблюдением методики. У каждого вида памятников есть своя специфика, обусловленная видом и особенностями памятника.

Археологи изучают своими методами археологические источники. Археологические исследования включают в себя как кабинетную или теоретическую часть (работа с документами и артефактами), так и полевую археологию, то есть практические исследования. Археологическое исследование проходит в ряд этапов.  В первую очередь цель археолога найти археологический памятни­к или место его захоронения. После выявления местонахождения археологического памятника археологи занимаются его раскопками. В кабинетных условиях по итогам проведенных работ исследователь пишет научный отчет, включающий текст, фотографии, рисунки и чертежи.[6]

Подавляющее большинство археологических памятников добыто из земли, вернее, из ее культурного слоя. Культурный слой — это исторически сложившаяся система напластований, образовавшаяся в результате деятельности человека. Толщина культурного слоя зависит от многих причин и в разных поселениях различна, колеблясь от нескольких сантиметров до 30-35 м.

Предметы, изучаемые археологами, могут быть найдены главным образом в древних погребениях, или там, где в древности находились поселения.

В процессе работы археологи часто оперируют понятием «археологическая культура». В настоящее время у исследователей нет единого ее определения. Одни археологи понимают ее как совокупность ведущих археологических признаков, другие предлагают иные определения. Наконец, третьи вообще возражают против применения этого термина, отмечая, что разные исследователи придают ему различный смысл, что понятие культуры в повседневной жизни многообразно и противоречиво. И тем не менее без понятия археологической культуры в археологии обойтись крайне трудно, и оно остается одним из основных в этой науке. Более или менее установившимся является признание того, что археологическая культура — это совокупность материальных памятников, объединенных территорией, отрезком времени, общими признаками.[7]

Культурный материал относится исключительно к объектам, созданным благодаря человеческой деятельности, обычно (но не всегда) целенаправленно изготовленным людьми. Чаще всего археологи используют термин «культурный материал» по отношению к своим находкам. Кроме данного термина говорят также об «антропогенном материале».

[1] Ильина Е. 3D-технологии в образовательном процессе. [Электронный ресурс] — Режим доступа: numi.ru›conf/2012-2/02_05_05.doc, свободный. — (Дата обращения — 22.11.2013)

[2] Рыжова Н.И., Королева Н.Ю., Ляш О.И. Виртуальные машины как средство обучения будущих учителей информатики сетевым технологиям // Информатика и образование, 10, 2007. — С.97-100

[3] Мартынов А.И. Археология: Учебник.— 4-е изд., испр. и доп.— М.: Высш. шк., 2000. —439 с.

[4] Проблемы и методики трехмерной реконструкции [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.nereditsa.ru/3D/article.htm , свободный. — (Дата обращения — 17.12.2013)

[5] Мартынов, А. И. Археология : учебник для бакалавров / А. И. Мартынов. — 7-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2013. — 460 с.

[6] Дикшит С. К. Введение в археологию. / Перевод с английского М.С. Свиридова. –М.: Иностранная литература, 1950 г.

[7] Авдусин Д. А.Основы археологии: Учеб. для вузов по спец. «Ист. рия». — М.: Высш. шк., 1989. — 335 с.:

Содержание
Введение. 2

Глава 1          Теоретические основы археологической реконструкции и 3Д-технологий  5

1.1                        Археология: сущность науки, основные археологические понятия  5

1.2                        Понятие реконструкции в археологическом исследовании. 10

1.3                        Исследование технологии работы 3D принтера и трехмерного сканера  16

Глава 2          Перспективы использования археологической реконструкции на основе 3д-технологий в обучении школьников. 31

2.1                        Практика применения 3Д технологий в археологической реконструкции  31

2.2                        Обоснование актуальности использование 3D-технологий в обучении археологии школьников. 41

2.3                        Методика работы с трехмерными принтерами и сканером. 49

Заключение. 60

Список литературы.. 69

Приложение. 70

Введение

Овладение технологиями трёхмерного моделирования, выявление их возможностей в изучении и реконструкции историко-культурного наследия — актуальная задача современных исторических исследований. Тема дипломной работы актуальна по следующим причинам. Проведение факультативных занятий для школьников по археологии позволит понять органическое единство прошлого и настоящего, законы исторического процесса, сформировать представления о единстве человечества и мировой культуры, изначальных корнях мировой цивилизации, раскрыть связь истории человечества и природной среды. Главной целью преподавания основ археологии является демонстрация роли археологических источников в реконструкции исторического процесса, мировоззренческого значения археологии, ее роли в исторической науке.  Именно поэтому место археологии в системе исторического образования постоянно возрастает.

Особенно актуально проведение занятий по археологии с помощью современных технологий, таких как 3D-реконструкция археологических объектов. С появлением 3D-технологий появилась возможность передавать объемное изображение любого артефакта в форме материального объекта для обучения или изучения.

Использование технологии 3D-реконструкции активно внедряется в систему обучения археологией, поскольку помогает вовлечь учащихся в научную и исследовательскую работу, делает процесс обучения интересным и понятным; стимулирует творческую деятельность каждого ученика. Кроме того, дополнительные занятия по археологии с использованием артефактов, полученных в результате реконструкции с использованием 3D-технологий способствуют расширению кругозора учеников, развитию аналитических способностей; формированию системности мышления.

Тема дипломной работы недостаточно исследована. Только отдельные проблемы использования средств виртуализации в учебном процессе рассматривались в трудах следующих ученых: Я. Метлиса, Дж. Смита, Р. Наир, А. Гультяев, С. Орлов, М. Розенблюм, Т. Гарфинкель, В. Стеркин, В. Семёнов, Ю. Меркулов, А. Самойленко, Ш.Н. Усманов, R.P. Goldberg, Robert M. Metcalfe, R.David Bog, M.Walter и др. В изданиях АИК такие публикации датируются 1997 г. (А.С. Смирнов, А.В. Трифоненко). Отметим в этой связи работы: Ю.М. Баранова20, С.Н. Алексейчука, Д.С. Коробова21, И.В. Журбина

, А.В.

Смурыгина22, Л.Л. Косинской23, А.Г. Степановой 24 и др.

Объектом исследования дипломной работы является археологическая реконструкция.

Предмет исследования – методика обучения археологической реконструкции.

Цель дипломной работы является разработка методики обучения учеников старших классах на факультативных занятиях археологической реконструкции на основе 3D-технологий.

Задачи:

1. изучить существующие методики археологической реконструкции;
2. проанализировать возможности применения 3D-технологий для целей археологической реконструкции;
3. разработать методику обучения археологической реконструкции с применением 3D-технологий.

Гипотеза исследования заключается в следующем:

Любой артефакт можно перевести в цифровой формат с помощью лазерного сканера, а затем распечатать на 3D-принтере в любой точке земного шара для изучения или обучения.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: изучение и анализ зарубежной и отечественной методической и специализированной литературы по археологии, педагогике, использованию информационных технологий в обучении школьников; изучение и обобщение педагогического опыта; анкетирование и метод экспертных оценок; проведение педагогического эксперимента.

План проекта:

Риски проекта

Описание программы В основу программы заложена схема по принципу «ступеней», т.е. поощрения клиентов привязаны к достижению ими различных «ступеней», и чем выше ступень, тем лучше поощрение клиента.

Основным условием перехода на более высокий уровень является сумма закупок у компании.

Дополнительные условия — для приоритетных клиентов (потенциал не ниже 7) может назначаться более высокая ступень даже при недостижении ими необходимой суммы закупок, в качестве поощрения или меры стимулирования и при соблюдении выгодных для компании условий. Решение принимается индивидуально для каждого клиента по письменной заявке менеджера с 1 по 5 число каждого месяца. Условиями перевода на более высокую ступень являются:

1. Изменение сроков оплаты/отсутствие дебиторской задолженности
2. Заказ приоритетных позиций
3. Размещение рекламных материалов компании
4. Возвраты продукции менее установленной нормы

Временные промежутки:

Период действия привилегий по каждой ступени — один календарный .месяц, по итогам работы за предыдущий месяц. Для определения ступени берутся закупки клиента с 25 по 24 число каждого месяца, а периодом действия привилегий является период с I по 31 число каждого месяца. С 25 по 1 число каждого месяца подводятся итоги работы клиента за месяц, с 1 по 5 число каждого месяца менеджер обязан проинформировать клиента о его ступени и полученных привилегиях, (рисунок 1).

Рисунок 1. Временные промежутки программы лояльности Knight Frank

Данная программа имеет четыре ступени (рисунок 2):

1 ступень — «Бронзовый клиент» — это клиенты, сумма закупок которых в месяц находится в пределах от 65 до 95 тыс. При попадании в эту категорию клиент получает товарный бонус на сумму 3% от суммы закупок.

2       ступень — «Серебряный клиент» — это клиенты, закупки которых превышают 95 тыс., но не более 125 тыс. рублей в квартал. Клиенты этой группы получают товарный бонус в размере 3,5% от суммы закупок.

3       ступень — «Золотой клиент» — клиенты, закупки которых в месяц больше 125, но менее 155 тыс. рублей в квартал. Товарный бонус этих клиентов начинается от 4% от суммы закупок. Кроме этого, эти клиенты могут пользоваться системой отсрочки оплаты.

Отдельную категорию составляют VIP- клиенты — это так называемая 4 ступень. Сюда относятся клиенты с самым высоким потенциалом и высоким уровнем лояльности. Сумма их закупок должна превышать 155 тыс. рублей в месяц. Эта ступень является «неофициальной», т.е. о ней не указывается ни в рекламных материалах, по этой ступени не консультируют операторы колл-центра. Сделано это для того, чтобы не вызывать недовольства среди других крупных клиентов, для которых данный уровень продаж является недостижимым. V1P- клиенты получают товарный бонус в размере 5%, эти клиенты могут пользоваться системой отсрочки оплаты и пользоваться рекламной поддержкой.

Для информирования клиентов были выделены три канала. Общий срок информирования — 2 недели, в течении которых, каждый клиент должен быть ознакомлен с программой. Отметкой об этом служит галочка в карточке клиента.

Через операторов ком-центра во время заказа продукции.

1. Оператор при заказе продукции ставит в карточку клиента пометку, подтверждающую ознакомление клиента с программой. Кроме этого, для поддержки программы был выделен специальный оператор, в обязанности которого входила поддержка программы и обратная связь с клиентами по программе.
2. Через листовки с условиями программы, которые доходят до клиента вместе с документами на товар.
3. Через торговый персонал.

Для того, чтобы персонал мог стать эффективным проводником программы, был подготовлен и проведен тренинг, на котором разъяснялись цели, задачи и условия программы, разбирались возможные вопросы клиентов о программе.

Контроль программы и оценка эффективности проводятся по выделенным критериям успеха. Данный проект планируется как пилотный, решение об изменениях принимаются по ходу реализации проекта, промежуточной оценкой служат кварталы, решение о пролонгации или закрытии проекта принимается по истечении года действия программы.

Приложение 2

Отчет по исследованию лояльности и удовлетворенности Knight Frank

Цель и задачи исследования:

Определение путей совершенствования сервисного обслуживания Knight Frank

Анализ детерминант лояльности

Оценка уровня удовлетворенности и перцепционной лояльности приоритетных клиентов компании

Паспорт исследования

Метод исследования: телефонное интервью

Выборка: стихийная, квотная

Квоты:

Приоритетные клиенты компании, имеющие потенциал не ниже 5 баллов. Квоты по потенциалу:

Объем: 100 человек

География: Москва

Обработка результатов исследования проводилась с использованием статистической программы SPSS 11.5 for Windows

Описание методики

Для участия в исследовании отбирались лица, принимающие решения о покупке услуг компании и регулярно делающие заказ.

Интервьюер звонит в компанию и получает согласие респондента на участие в исследовании для оценки качества работы Knight Frank . За участие в исследовании предполагался подарок – скидка на некоторые разновидности услуг в размере 5%.

Оценка параметров значимости производилась аналитическим способом, методом множественного линейного регрессионного анализа путем выявления связи между частными параметрами сервиса и общей удовлетворенностью от работы.

Для оценки атрибутов использовалась шкала необходимости изменений с последующим составлением рейтинга. Рейтинг каждого атрибута высчитывался по формуле:

, где R — рейтинг атрибута;

r1 — доля респондентов, оценивших качество данного атрибута как «изменений не требует»;

r2 — доля респондентов, оценивших качество данного атрибута как «требует незначи-тельных изменений;

r2 — доля респондентов, оценивших качество данного атрибута как «изменений не требует».

Интегральная оценка удовлетворенности рассчитывалась путем усреднения оценок по каждому атрибуту по следующей формуле:

, где

S— индекс удовлетворенности;

Ai — оценка по атрибуту і;

Xi — относительная важность атрибута і.

— Относительная оценка удовлетворенности в сравнении с конкурентами оценивалась по вопросам «сильного и слабого свойства» — «В чем из нижеперечисленного Knight Frank превосходит / уступает другим поставщикам?». По результатам составлялся рейтинг атрибутов конкурентной силы и конкурентной слабости по проценту респондентов, выбравших атрибут.

Перцепционная лояльность оценивалась по готовности дать рекомендацию.

Приложение 3

Проект «Создание и внедрение программы лояльности для Knight Frank

Цели проекта:

1. Повышение уровня поведенческой лояльности у наиболее привлекательных клиентов;
2. Дифференциация сервиса в зависимости от лояльности и привлекательности клиента

Описание результатов проекта:

1. Программа оказывает влияние на закупки клиентов, увеличение оборота па 20% за год работы программы;
2. Клиенты оценивают программу положительно

Критерии успеха: