Ostrowite – grób 52

Jeden z pochówków szkieletowych ze stanowiska. W tym roku zarejestrowaliśmy ich 5. Łącznie do tej pory jest ich 54. Ten jest bardzo słabo zachowany. Interesującym elementem są ślady drewnianej trumny. Wyposażono go w żelazny nóż, nietypowo położony pod lewą kością ramienną.

Prezentuję fragment dokumentacji terenowej – sekwencja ortofotografii kolejnych etapów eksploracji oraz rysunek dokumentacyjny:

grob52-allgrob52-rW skład pełnego zestawu dokumentacji graficznej, poza zamieszczonymi tutaj elementami wchodzi jeszcze rysunek przekroju jamy grobowej (bardzo dobrze czytelna trumna) oraz zestaw zdjęć do wykonania modelu 3D (który zostanie wygenerowany nieco później). Do tego dokumentacja opisowa i pomiary tachimetryczne.

Reklamy

Automatyzacja procesu tworzenia ortofotografii w Qgis

Dłuższy już czas temu pisałem (tutaj i tutaj) o tym jak przygotować ortofotograficzną dokumentację archeologiczną z wykorzystaniem darmowego, open-source programu Gimp. Swój tutorial opracowałem w znacznej mierze na podstawie wskazówek Sebastiana Tyszczuka. Metoda ma tę zaletę, że do jej stosowania nie jest potrzebny właściwie żaden sprzęt, poza miarką, cyfrowym aparatem fotograficznym i komputerem. Nie da się jednak ukryć, że dopasowanie siatki wirtualnej z terenową zajmuje nieco czasu.
Proces można w znacznym stopniu zautomatyzować o ile dysponuje się tachimetrem. Do jego przeprowadzenia konieczny jest Qgis z modułem georeferencyjnym. Nie jesteśmy już wówczas uzależnieni od precyzyjnego rozmierzania siatki w terenie.
Krok 1. W terenie rozkładamy punkty georeferencyjne (np. krzyzyki glazurnicze). Nie musimy trzymać się regularnej siatki – punkty rozkładamy tak, jak nam pasuje i jak pozwala na to sytuacja terenowa (np. unikając kamieni, przegłębień etc). Wykonujemy zdjęcie (możliwie prostopadle do fotografowanej powierzchni) i pomiar tachimetrem stawiając tyczkę na punktach. Dane możemy wyeksportować do pliku txt, ewentualnie zapisać na karteczce :).
Krok 2. Otwieramy zdjęcie w module georeferencji Qgis i zaznaczamy punkty kontrolne wpisując (lub wklejając z pliku txt) wartości X i Y. Należy pamiętać, że wartości te w systemach GIS są zapisywane odwrotnie niż przez tachimetry.

zrzut5Krok 3. W ustawieniach transformacji wybieramy metodę „Odwzorowane (rzutowe)” i układ współrzędnych (grunt by był taki, jaki wybraliśmy dla całego projektu).

zrzut4Krok 4. Po zatwierdzeniu operacji system powinien dokonać transformacji zdjęcia.

zrzut6Krok 5. By uzyskać obrazek prostokątny w miejsce trapezowatego należy wykorzystać wtyczkę „Kadrowanie” zawartą w menu „Raster”. W oknie dialogowym wtyczki wybieramy raster z naszym zdjęciem, określamy położenie i nazwę pliku wynikowego.
Zasięg nowego rastra wyznaczamy w oknie mapy Qgis i zatwierdzamy operację. W efekcie otrzymujemy regularny, prostokątny, zgeoreferowany raster.

zrzut8

zrzut9Krok 6. Teraz wystarczy wykorzystać opcję wydruku, by skomponować ortofotografię wyposażoną w wybraną przez nas siatkę, skalę i inne elementy.

zrzut10Metoda zadziała oczywiście wyłącznie z planami.
Gdybyśmy potrzebowali planu złożonego z kilku zdjęć to dla każdego z nich powinniśmy przeprowadzić podobną procedurę. Ich połączenia można dokonać później w Gimp (co pomoże ewentualnie wyrównać kolorystykę i światło) lub w Qgis używając wtyczki „Połącz rastry”.zrzut11

Dysponując tachimetrem i Qgisem możemy oczywiście nałożyć na ortofotomapę dalsze warstwy z informacjami: punkty niwelacyjne lub plan warstwicowy wygenerowany dla obiektu.

Tablet dla archeologa – jak jest w praktyce?

Jakiś czas temu popełniłem wpis dotyczący możliwości wykorzystania modnych ostatnio tabletów w trakcie badań archeologicznych. Pisałem o oprogramowaniu, które można wykorzystać i potencjalnych możliwościach sprzętu. Dzisiaj, po pierwszych doświadczeniach mogę napisać już nieco więcej.

DSC09349Wbrew moim początkowym zamiarom nie jestem w stanie wykonywać na tablecie dokumentacji rysunkowej. Touch Draw wydawał się być doskonałym zakupem, a jednak nie jestem w stanie rysować na nim w terenie. Program domyślnie może wyrównywać rysowane linie – wówczas jednak niwelowane są wszelkie niuanse linii krzywych. Opcję wyrównywania można wyłączyć – wówczas program tworzy krzywe zbyt rozedrgane, podzielone na zbyt wiele węzłów. Sama edycja węzłów okazuje się w terenie bardzo czasochłonna. Może to kwestia braku odpowiednich nawyków, ale w mojej prywatnej konkurencji rysunek na tablecie vs rysunek na papierze milimetrowym wygrywa na razie ten drugi, mimo, że później i tak trzeba go zeskanować i zwektoryzować.

Screenshot_2013-08-22-20-22-38Jeśli chodzi o dokumentację opisową to doskonale sprawdza mi się duet: SNote od Samsunga i arkusz kalkulacyjny (ja używam domyślnego w sprzęcie Samsunga Polaris Office). Pierwszy służy do sporządzania notatek ilustrowanych zdjęciami i szybkimi, odręcznymi rysunkami, drugi do prowadzenia inwentarza jednostek stratygraficznych. W konkurencji papierowy notatnik + karty jednostek stratygraficznych vs SNote i Polaris Office wygrywa zestaw numer dwa. Dodatkowo sprawdza się nieobecna na tabletach konkurencji opcja podziału ekranu, dzięki czemu można pracować w dwóch (a nawet więcej) oknach.

Screenshot_2013-08-22-20-24-11Całość dodatkowo uzupełniam zdjęciami obrabianymi „na szybko” w Photoshop Touch. Chodzi głównie o wstępną korektę zniekształcenia perspektywicznego zdjęcia, tak by móc na nim zaznaczać istotne informacje już w SNote.

Screenshot_2013-08-16-13-17-59Kolejnym elementem jest wykorzystanie w terenie jakiejś namiastki GIS. Ponieważ tabletowa wersja Qgis wykazuje się sporą niestabilnością i potrafi się zachowywać nieprzewidywalnie, a ponadto ma interfejs niespecjalnie przystosowany do pracy na tablecie, odpalam ją niezwykle rzadko. Częściej korzystam z programu GeoViewer, który działa w miarę szybko oraz otwiera shapefile oraz rastry (pod warunkiem, że są przygotowane w postaci jpg2000). O tym programie napiszę nieco więcej w innym wpisie. Do przeglądania geoportal.gov.pl przydaje się iMapMobile. Można też użyć Google Earth.
W sumie tablet okazuje się być urządzeniem całkiem przydatnym podczas pracy terenowej, oczywiście pod warunkiem, że zadbamy o niego i wyposażymy w ochronną folię na ekran oraz jakieś gumowe etui, nie wspominając o stosowanym pokrowcu. O jakiejś drastycznej rewolucji nie ma na razie mowy, przynajmniej dopóki nie powstanie stosowne, specjalistyczne oprogramowanie.

DSC09384

Tablet dla archeologa?

Jakiś czas temu w sieci pojawiły się informacje dotyczące wykorzystania tabletów do pracy polowej w archeologii. Zaczęło się od wykorzystywania iPadów od Apple na stanowisku w Pompejach (inna informacja o tych badania tutaj), już w 2011 roku. Tablety Apple dostępne są w cenach znacząco niższych od profesjonalnych tabletów geodezyjnych, mają rozmiary pozwalające na swobodne trzymanie w jednej ręce (przynajmniej przez pewien czas), nie potrzebują aktywnego systemu chłodzenia z szumiącym wentylatorem. Jednak mimo bez wątpienia licznych zalet iPad ma swoje ograniczenia. Podstawowym jest moim zdaniem brak precyzyjnego pióra-rysika, pozwalającego na odpowiednią dokładność w dokumentowaniu, zwłaszcza podczas tworzenia rysunków. Rozwiązaniem może być zakup specjalnego rysika, działającego z pojemnościowym monitorami iPadów, nie zapewnia ono jednak wystarczającej precyzji.

Alternatywną i chyba lepszą opcją są tablety z systemem Android, wyposażane niekiedy w odpowiednie digitizery. Najlepszym dostępnym na rynku rozwiązaniem jest produkt firmy Samsung, czyli Galaxy Note 10.1 – 10-calowy tablet z ekranem pojemnościowym, umożliwiającym wygodną obsługę palcami oraz systemem piórka S-Note, będącego produktem znanego producenta tabletów graficznych, czyli firmy Wacom. Urządzenie jest zdecydowanie (nawet wielokrotnie) tańsze od profesjonalnych tabletów geodezyjnych, jest lżejsze i ma wydajniejsze podzespoły niż spora część dostępnych na rynku. Wadą jest brak zabezpieczenia przeciw uszkodzeniom mechanicznym i niekorzystnym warunkom pogodowym. Pewnym zabezpieczeniem mogą być specjalne osłony lub dodatkowe obudowy, wykonane z silikonu lub gumy oraz naklejane na monitor folie zabezpieczające przed zarysowaniem. Oczywiście pewną wadą może być też odmienny system operacyjny, nie zapewniający możliwości instalowania wszystkich niezbędnych programów. Ostatnią słabość tabletów można, przynajmniej częściowo, zniwelować przez dobór odpowiedniego oprogramowania androidowego. Nie oszukujmy się – nawet na Windows programów tworzonych specjalnie dla archeologów jest tyle co kot napłakał. Korzystamy głównie z tego, co wymyślono dla zupełnie innego grona odbiorców.

Co właściwie daje wykorzystanie tabletu:

Przede wszystkim możliwość prowadzenia całej dokumentacji w wersji cyfrowej. Nie ma potrzeby wykonywania rysunków na papierze oraz późniejszej ich digitalizacji. Także dokumentacja opisowa może być przeprowadzana od razu w środowisku cyfrowym, bez konieczności ręcznej rejestracji na kartach jednostek stratygraficznych, lub w dzienniku polowym oraz późniejszego żmudnego wpisywania ich w odpowiednie programy komputerowe.

Informacje o wykorzystaniu tabletów w badaniach polowych znajdziecie na tych stronach:

http://arch-pad.blogspot.com/

http://paperlessarchaeology.com/

Przydatne oprogramowanie:

Grafika wektorowa: TouchDraw.

Screenshot_2012-12-21-16-55-42

Aplikacja posługuje się własnym formatem plików, potrafi także obsłużyć SVG, co umożliwia jej współpracę z Inkscape lub Adobe Ilustrator. Aplikacja umożliwia wyświetlanie podkładu linii, które doskonale zastępują papier milimetrowy. Edycja jest stosunkowo łatwa – możliwa jest zarówno z „wolnej ręki” (z automatycznym wygładzaniem lub bez niego, z możliwością edycji krzywych), jak i linią prostą oraz łącznikami do diagramów (przyda się np. do tworzenia diagramów Harrisa). Możliwa jest praca z warstwami, kształty, jest nawet biblioteka symboli (choć dla archeologa brak odpowiednich elementów). Na stronie Paperless Archaeology znajdziecie nieco przydatnych rad, a nawet szablony i bibliotekę, które mogą się przydać. Nie sprawdzałem czy działają (tworzone były w wersji na iPada), ale pewnie jeszcze kiedyś sprawdzę…

zrzut14

Jak widać obrazek otwiera się w Inkscape. Niestety bez warstw.

Niestety program ma dwie wady: jest płatny i nie jest dostępny w GooglePlay w Polsce (dlaczego?). Jest za to dostępny w sklepie Samsunga w wyższej cenie. Bardzo przyzwoicie pracuje na Note 10.1.

GIS: QuantumGIS.

Screenshot_2012-12-21-21-49-59

Tak, to prawda – Qgis działa na Androidzie. Co prawda jest to na razie wersja alpha i lubi się wysypać, ale działa. Informacje o tym oprogramowaniu znajdziecie na tej stronie.

Screenshot_2012-12-21-21-51-31

Program obsługuje zarówno warstwy wektorowe, jak i rastrowe. Jednak zbyt duże rastry mogą powodować „wysypanie” się aplikacji. Nie działają nowe style dla warstw wektorowych, choć można posługiwać się starymi.

Programu nie ma jeszcze w GooglePlay. Należy ściągnąć instalator wprost ze strony Qgisa. Jego uruchomienie pozwala na ściągnięcie właściwej aplikacji. Po jej uruchomieniu będziemy musieli zatwierdzić jeszcze ściągnięcie niezbędnych bibliotek. Obsługa aplikacji nie jest specjalnie komfortowa. Nie jest to tabletowa wersja programu znanego z PeCetów, a po prostu port na Androida. W efekcie dostajemy program nie w pełni dostosowany do obsługi na ekranie dotykowym.

Oprócz rodzącego się powoli Qgisa na tablety androidowe dostępne są też inne programy GIS, w tym produkt ESRI. Niestety jego możliwości są dość ograniczone w porównaniu z tym, co oferował program na Windows Mobile. Nawiasem mówiąc ciekawe jest to, że ESRI przespało śmierć Windows Mobile i pojawienie się systemów takich jak iOS, czy Android. Swego czasu podpytywałem nawet o to przedstawicieli tej firmy, ale nie umieli mi odpowiedzieć na ten temat nic konkretnego, poza tym, że zrobili te swoje programiki, służące nie tyle do uczciwej pracy, co do obsługi map sieciowych. Cóż – dinozaury są skazane na wymarcie…

Grafika rastrowa, obróbka zdjęć: Photoshop Touch

Screenshot_2012-12-21-16-28-39

Program nie ma oczywiście możliwości porównywalnych do desktopowych wersji Photoshopa, ale może być przydatny. Został opracowany głównie z myślą o produkcji „słitaśnych fotek” na fajsbuki i instagramy, stąd spora liczba rozmaitych filtrów, które do niego zaaplikowano. Oferuje jednak podstawowe możliwości: jak kadrowanie, edycja pędzlami, praca na warstwach, edycja kolorów, a nawet korekta perspektywy.

Screenshot_2012-12-21-16-21-03

Wykonanie ortofotografii może być tutaj trudne. Brak jest opcji wyświetlania siatki pomocniczej. Pomimo to narzędzie może być przydatne.

Grafika rastrowa: SketchBook Pro for Tablets

Screenshot_2012-12-25-21-10-18

Bardzo fajny program do grafiki rastrowej, rodzaj szkicownika lub programu malarskiego. Pełna wersja nie kosztuje specjalnie wiele, a ma szereg przydatnych narzędzi. Szkoda tylko, że program nie posiada możliwości wyświetlania siatki pomocniczej, która mogła by służyć jako zastępstwo dla papieru milimetrowego, ale zawsze można sobie zeskanować jeden arkusz i importować go do warstwy podkładu.

Grafika rastrowa: SketchBook Express for tablets

Screenshot_2012-12-21-22-01-45

Nieco uboższa, ale za to darmowa wersja programiku opisywanego wyżej. Interfejs został nieco zubożony, okrojono też możliwość pracy na warstwach do trzech. Bywa kapryśny (w importowaniu zdjęć).

Fotogrametria 3D/skany 3D: MeshLab for Android

Screenshot_2012-12-21-14-01-02

Meshlab for Android to wersja programu opisywanego już kilkakrotnie na tym blogu. Nie służy on do kreowania modeli 3D za pomocą technik fotogrametrycznych, ale pozwala na ich przeglądanie. Wersja na Androida z nieznanych mi przyczyn nie potrafi wyświetlać tekstur. Działa całkiem płynnie, a obsługa jest dość intuicyjna.

Screenshot_2012-12-21-14-16-48

Bardzo fajną możliwością jest sterowanie oświetleniem. Potencjalnie może być bardzo pomocne w „wyciąganiu” niuansów modelu.

Dokumentacja opisowa: Dysk Google

Oczywiście do dokumentacji opisowej można użyć także innych programów. Na Androida dostępnych jest całkiem sporo programów biurowych, łącznie z preinstalowanym na Note 10.1  Polaris Office. Niestety obsługują one wyłącznie formaty Microsoftu, więc wymiana dokumentów z Libre/Open Office możliwa jest wyłącznie za ich pomocą, co może rodzić problemy (zwłaszcza, że same programy na Androida nie w pełni doskonale je obsługują). Wymianę plików między tabletem, a komputerami (bez względu na system) zapewnić mogą dyski sieciowe w rodzaju DropBox.

Screenshot_2012-12-21-16-16-19

Propozycja Google ma tę przewagę, że zapewnia bezproblemową wymianę dokumentów pomiędzy różnymi systemami oraz pracę grupową nad jednym dokumentem (także graficznym!), co może mieć znaczenie na dużych stanowiskach, gdzie równolegle pracuje kilku dokumentalistów.

Dziennik polowy – jego rolę mogą doskonale pełnić zarówno programy biurowe, jak i liczne notatniki umożliwiające włączanie w notatkę także zdjęć, rysunków, filmów czy nagrań audio, np. Catch NotesEvernote, czy nawet OneNote od Microsoft). Na Note 10.1 dostępny jest też samsungowy S-Note, który oprócz wszystkich tych rzeczy macałkiem rozbudowane opcje tworzenia rysunków. Niestety nie daje on możliwości eksportu do formatów tekstowych, a jedynie do plików graficznych.

Aha – do opisywania kolorystyki warstw przyda się na pewno cyfrowa wersja katalogu Munsella. Wersję darmową można znaleźć tutaj, są też programy bardziej złożone i mające więcej możliwości, lecz płatne. Programik można oczywiście wrzucić na telefon.

Czego brakuje?

Poza narzędziem, które pozwoliłoby na tworzenie ortofotografii bez wątpienia doskwiera brak jakiegoś odpowiednika Stratify, a więc programu do kreowania diagramu Harrisa i zarządzania informacjami o kontekstach stratygraficznych. Oczywiście idealnie by było, gdyby potrafił importować bazy Stratify.

Jak zrobić prostopadłe zdjęcia wykopu?

W archeologicznej dokumentacji kluczowe staje się zwykle zrobienie zdjęć możliwie prostopadłych do fotografowanej powierzchni. O ile nie dysponujemy dronem lub balonem, wieżą fotograficzną i nie opanowaliśmy trudnej sztuki lewitacji, pozostają nam inne, mniej spektakularne metody. W naszej praktyce zazwyczaj korzystamy z drabiny, ale czasami zdarza się nam o niej zapomnieć.

W takiej sytuacji należy improwizować…

By ułatwić sobie dokumentację polecam aparat wyposażony w tryb life-view, tak by nie trzeba było koniecznie przykładać wizjera do oka oraz uchylny ekranik, ułatwiający kadrowanie.

W razie czego samochód terenowy umożliwi wjazd do wykopu, pod warunkiem, że nie jest zbyt głęboki 😉

Już wiem co chcę na gwiazdkę

Czy myślicie, że to urządzenie może zrewolucjonizować sposób wykonywania dokumentacji rysunkowej w archeologii?

Inkling to nowy produkt Wacoma. Rejestruje w formie elektronicznej to co rysujemy specjalnym pisakiem na dowolnej kartce papieru. Jedyne ograniczenie to rozmiar – karta musi mieć format A4 (odpadają kartki A3 często używane w trakcie badań). Rysunek można eksportować do formatów rastrowych lub zapisać w wektorowym SVG odczytywanym przez Adobe Illustratora i oczywiście Inkscape. Do tego urządzonko zapisuje rysunek w warstwach. Koniec ze skanowaniem i późniejszym trasowaniem rastrowych obrazków!

Jeszcze o dokumentacji rysunkowej z Inkscape

O wektoryzacji rysunków dokumentacyjnych w Inkscape już pisałem (tutaj). Z biegiem czasu wypracowałem „strategię” pracy z tym programem opierającą się na warstwach. W przypadku grobów szkieletowych wygląda to mniej więcej tak:

– najniższa warstwa to skany dokumentacji polowej (równie dobrze można użyć ortofotogrfii);

– kolejne warstwy to jama grobowa, szkielet, wyposażenie grobowe i opis (odnośniki, niwelacje etc).

Jak to działa najlepiej zobaczyć na filmiku:

I jeszcze uzupełnienie:

Inkscape posiada wbudowany moduł automatycznej wektoryzacji oparty o Potrace. Znaleźć go można na panelu:

Ustawienia najlepiej wypróbować sobie samemu. Dla czarno-białych rysunków można ustawić opcję „kwantyzacja koloru”, liczbę kolorów na „2” oraz „Negatyw”. Liczba przebiegów może być mała (w przypadku obrazków kolorowych im większa, tym lepiej; jak będzie zbyt duża to i tak komputer nie wyrobi :)).

O ile rysunki polowe nie byłyby wykonywane na papierze milimetrowym, a na kalce lub folii (co stosują niekiedy różne ekipy), po zeskanowaniu będzie je można szybko zamienić na wektorowe. Wygląda to mniej więcej tak:

Raster:

Wektor:

Manipulując ustawieniami Potrace i poddając obrazek dalszej obróbce można uzyskać przyzwoity rysunek przy mniejszym nakładzie sił, niż w przypadku całkowicie odręcznego odrysowania. Jego jakość będzie jednak niższa, niż przy manualnej wektoryzacji (linie zamieniane są na poligony). Osobiście wykorzystuję tę opcję rzadko.

Tutorial Potrace.