Создание фотограмметрических моделей фасадов Западного флигеля замка Кенигсберг

Перед специалистами Научно-производственного предприятия «Фотограмметрия» была поставлена задача определения геометрических параметров фасадов западного флигеля замка Кенигсберг по его архивным фотографиям.

Были собраны и проанализированы несколько десятков фотоснимков полученных из архивов Калининграда (Россия), Ольштына и Варшавы (Польша), Марбурга и Бардорфа (Германия), а также фотографии, которые были представлены в интернете. Использовались, прежде всего, фотоснимки первой половины ХХ-го века, на которых были зафиксированы результаты последней реконструкции замка, а также послевоенные фотографии.
Следует сказать, что ни на одной из фотографий, которые имелись в нашем распоряжении, не было обнаружено характерных признаков, которые бы говорили о том, что данный снимок был выполнен фототеодолитом или метрической камерой. Кроме того все фотоснимки попали к нам уже в цифровом виде, так, что процесс их сканирования также оказался вне нашего контроля.

Кёнигсбергский замок (нем. Königsberger Schloß) — являлся замком Тевтонского ордена в Кёнигсберге (г. Калининград), называемый также Королевским замком. Заложен он был в 1255 году чешским королём Оттокаром II Пржемыслом и просуществовал до 1968 года. До 1945 года в его стенах размещались различные управленческие и общественные учреждения города и Восточной Пруссии, находились музейные собрания и залы для торжественных приёмов. Имя замка дало общее наименование для города, возникшего у замковых стен. Наряду с Кафедральным собором являлся важнейшей градостроительной доминантой и древнейшей достопримечательностью города.

Замок располагался на холме у места слиянии двух рукавов реки Прегель. Построен был сначала из дерева, затем из кирпича и камня.
Здание имело максимальную длину 104 метра и ширину 66,8 метров. Самое высокое сооружение города — Замковая башня, высотой 84,5 метра, была перестроена в 1864—1866 годах в готическом стиле.

Замок многократно перестраивался, и объединил в себе разнообразные архитектурные стили (готика, ренессанс, барокко, рококо). Стечением времени изменялось и его назначение. Первоначальная крепость приобретала признаки замка. Замок из резиденции власти превращался в музейный комплекс, становился средоточием духовной жизни.

К концу ВОВ замок подвергался частым бомбардировкам (в августе 1944 во время налёта англо-американской авиации и в апреле 1945 при штурме Кёнигсберга), в ходе которых был сильно повреждён, однако часть башен и стен к 1956 году ещё сохранялись в руинированном виде. Несмотря на возникшую в обществе дискуссию за и против сноса замка, в 1967 году, по решению первого секретаря областного комитета КПСС Николая Коновалова развалины замка были взорваны.



Вопрос о восстановлении Королевского замка с разной силой обсуждается среди горожан и региональной власти с 1990-х годов. В соответствии с программой реконструкции центра Калининграда планируется воссоздание замка. В январе-феврале 2009 года администрация города планировала проведение конкурса на застройку территории бывшего замка (10 га). Результаты конкурса должны были быть подведены к маю-июню того же года, однако из-за разразившегося финансового кризиса разговоры об этом поутихли.

В 2013 году создано некоммерческое партнёрство «Градостроительное бюро „Сердце города“» с целью реализации одноимённого проекта регенерации исторического центра города. По результатам проведённого в 2015 году открытого международного архитектурного конкурса «Постзамок» принято решение о восстановлении Западного и Восточного флигелей замка как части Историко-культурного комплекса на Королевской горе. В 2016 начаты раскопки сохранившихся подвалов и фундамента замка. В 2017 году некоммерческое партнёрство было ликвидировано учредителями; а все материалы и подготовительных этапов перемещены на сайт по другому адресу. Раскоп на месте замка остался незащищённым, а его фундаменты и остатки стен — без консервации.



Проведение анализа используемых архивных снимков

Восточный (дворовый) фасад. Было использовано 6 фотоснимков:


Хотя фотографий дворового фасада было выполнено довольно много, полноценного стереофотограмметрического покрытия данного фасада не получилось, – присутствует разрыв в центральной части.
Тем не менее, все геометрические параметры фасада восстановлены достаточно надежно.

Южный фасад. Было использовано 3 фотоснимка:


На данном фасаде имеется 2 стереопары, что позволяет выполнять измерения с некоторым контролем.
Геометрические параметры фасада восстановлены надежно. Удалось воссоздать трехмерную точечную модель фасада. Недостатком снимков является наличие растительности и деревьев, заслоняющих значительную часть фасада.

Западный фасад. Было использовано 6 фотоснимков, из них 3 – довоенная съемка и 3 снимка были сделаны после войны.

Довоенные кадры:

Послевоенные кадры:


Довоенные и послевоенные снимки обрабатывались отдельно ввиду значительных отличий в состоянии объекта. Основные геометрические параметры фасада восстановлены по послевоенным фотографиям, а по довоенным – кровля.

Северный фасад. Для определения геометрических параметров северного фасада было обработано 4 фотоснимка послевоенного периода.


Хотя разрешение данных фотоматериалов не большое, – геометрически модель удалось восстановить достаточно надежно.


Обработка архивных снимков преимущественно выполнялась стереофотограмметрическим методом.

Для каждого из фасадов была построена и уравнена свободная сеть пространственной фототриангуляции с самокалибровкой снимков. Данная работа выполнялась в программном комплексе Paralax (разработка НПП «Фотограмметрия»).



Масштабирование пространственной сети каждого фасада выполнялась отдельно по планам этажей, которые были предоставлены Заказчиком. Ориентирование относительно отвесной линии, ввиду отсутствия результатов нивелировки, выполнялось по однотипным окнам, предполагая их оси вертикальными.

Далее, по найденным элементам ориентирования снимки были трансформированы на плоскости своих фасадов и были выполнены стереофотограмметрические измерения с одновременной рисовкой контуров в системе AutoCAD использованием программного модуля StereoTracer (разработка НПП «Фотограмметрия»).



После отрисовки основных контуров чертежи фасадов сводились между собой по общим точкам и элементам.



Несмотря на то, что каждый фасад изначально ориентировался и масштабировался отдельно расхождение между общими точками и контурами разных фасадов не превышают, 0.5 метра, при средних значениях 0.15 м. Расхождение между контурами одного и того-же фасада отрисованными по разным стереопарам не превышают 0.1 м при средних значениях порядка 0.04 м. Считаем данные показатели точности приемлемыми, учитывая невысокое качество фотоматериалов по которым были получены данные результаты и вполне достаточным для стадии эскизного проекта, для которого данные работы выполнялись.

В случае продолжения работ считаем, что точность реконструкции можно будет повысить за счет использования более качественных фотоснимков, которые поступили в наше распоряжение только к концу работы и продолжают поступать по сделанным ранее запросам, а также при наличии бо́льшего количества времени.



---

Распечатать