При решении данной проблемы лазерная технология имеет существенные преимущества перед традиционными методами копирования. Их главным недостатком является то, что в процессе изготовления копии (на стадии создания формы) оригинальная скульптура подвергается химическому и физико-механическому воздействиям, которые могут нанести значительный урон состоянию сохранности памятника. В результате использования силиконовых герметиков на поверхности белого мрамора зачастую остаются трудноудаляемые следы желто-коричневого цвета и чешуйки самого силикона. Другая серьезная проблема состоит в том, что при снятии готовой формы со скульптуры иногда происходят и механические повреждения – сколы и даже сломы отдельных мелких деталей (кончиков пальцев, завитков волос и т. д.).
Здесь уместно заметить, что вред, который может быть нанесен памятникам в процессе их копирования – очень серьезная проблема. К сожалению, она до сих пор остается без внимания Министерства культуры РФ, тогда как во многих зарубежных странах контактные методы копирования уже давно находятся под запретом. В качестве примера можно привести итальянский опыт. В этой стране с 2005 г. действует строгий закон, который запрещает копирование с использованием любых инвазивных технологий [16].
Таким образом, главное достоинство лазерного копирования как раз и заключается в том, что оно является неинвазивным, так как при его использовании полностью исключается любой контакт с поверхностью памятника. Это особенно актуально при создании копий хрупких и сильно эродированных скульптур. Кроме того, копии изготавливаются из исторического (авторского) материала. Помимо важности исторического аспекта, использование подлинного природного камня дает совершенно иное эстетическое восприятие скульптуры по сравнению с копиями из камнезаменителя.
Ил. 2. Мраморный бюст «Примавера»: слева – оригинал, справа – копия
Несмотря на широкое применение данной технологии за рубежом, в России пока имеется лишь единичный опыт ее использования. Речь идет о создании копии мраморного бюста «Примавера» (работы неизвестного итальянского скульптора начала XVIII в.) из коллекции Государственного музея-заповедника «Царское Село». В 2009 г. копию этой скульптуры изготовила петербургская реставрационная компания «Ресстрой» в содружестве с итальянскими партнерами [17, 18].
Работа по созданию копии «Примаверы» проходила в два этапа. Сначала в Петербурге было произведено ее 3D-сканирование. Полученная электронная 3D-модель была оправлена в Италию, где из глыбы белого каррарского мрамора (сорт – Statuario) на станке с ЧПУ была изготовлена копия этого памятника в масштабе 1:0,98.
Весной 2010 г. оригинал «Примаверы» уступил свое место в парке возле Екатерининского дворца копии, а сам переехал под своды музея (ил. 2). Примечательно, что в результате реализации данного проекта «Примавера» не только получила второе рождение, но и проделала свой исторический путь – из мраморного карьера в окрестностях города Каррара вновь в Северную Венецию. Хочется верить, что бюст-двойник проживет не менее долгую жизнь, чем сама «Примавера» и будет радовать своей красотой еще не одно поколение ценителей скульптуры.
Говоря о научно-технических итогах проекта, нужно отметить следующее. Сканирование любых мраморных поверхностей, а в особенности скульптуры, представляет собой сложную задачу. Помимо прочих факторов на точность сканирования (а в итоге – на точность 3D-модели) в данном случае влияют эффекты отражения и рассеяния излучения лазера, а также проникновения лазерного пучка внутрь мрамора. Последний эффект наиболее сильно проявляется при работе со сканерами на базе импульсных лазеров (в этом случае глубина проникновения пучка в толщу мрамора может достигать 4 мм), а для сканеров, работающих по принципу триангуляции, он незначителен (не превосходит 40 мкм) [19]. С учетом этого в нашей работе был использован сканер триангуляционного типа Konica Minolta Vi-910 (Япония). В процессе сканирования особое внимание уделялось участкам поверхности со сложным рельефом (пластике лица, цветкам в волосах на голове, складкам драпировки). Такие участки сканировались многократно с разных ракурсов. После «сшивки» отдельных сканов и обработки полученной модели в программе Rapidform (INUS Technology Inc., Южная Корея) она была преобразована в формат STL, что было необходимо для загрузки в станок с ЧПУ. В исходном состоянии размер готового файла с 3D-моделью составлял 495 Мб, а после «прореживания» полигональной сетки – 108 Мб. Однако для нормальной работы станкаробота такой массив данных все равно является избыточным, поэтому уже в Италии модель была дополнительно «облегчена». Следует заметить, что адаптация 3D-модели для загрузки в станок с ЧПУ является очень ответственной операцией. При недостаточно квалифицированном выполнении этой работы может быть потеряна часть данных о форме поверхности скульптуры, что в итоге отразится на точности соответствия копии оригиналу.