26
Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44. 19 Primljeno / Recived: 01.08.2019. UDK 528.7:681.783:725.2 Prihvaćeno / Accepted: 29.09.2019. Originalni naučni rad / Original scientific paper GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I PROMOCIJI KULTURNE BAŠTINE – PRIMJER UTVRDE FORTICA NA OTOKU PAGU GEOSPATIAL TECHNOLOGIES IN 3D DOCUMENTATION AND PROMOTION OF CULTURAL HERITAGE - EXAMPLE OF FORTICA FORTRESS ON THE ISLAND OF PAG Ivan Marić, Ante Šiljeg, Fran Domazetović SAŽETAK Razvoj geoprostornih tehnologija (GST) ubrzao je proces 3D dokumentacije te olakšao promociju kulturne baštine. U radu je izvršena 3D dokumentacija te promocija utvrde Fortica (otok Pag, Republika Hrvatska). Korištene su metode blizupredmetne fotogrametrije (CRP), 3D ispisa te moderne vizualizacijske tehnike (virtual reality). Podaci su prikupljeni koristeći UAV Phantom 4 Pro, DSLR Nikon D5300 te GNSS RTK Stonex X10. Visokorezolucijski 3D modeli utvrde izvedeni su u softveru Agisoft Metashape 1.5.1. Generiran je gusti oblak točaka utvrde Fortica s 33 mil. točaka, digitalni model površine (DSM) prostorne rezolucije 1,3 cm te digitalni ortofoto (DOF) od 0,6 cm. Ukupna RMSE kontrolnih točaka iznosila je 4,04 cm u referentnom koordinatnom sustavu i 0,24 pixela u koordinatnom sustavu slike. Izvedeni 3D model je primijenjen za stvaranje virtualne šetnje, dok je 3D printerom Prusa i3 mk3 za potrebe promocije kao suvenir kreiran fizički model utvrde. Virtualna šetnja utvrdom prikazana je u modelu Samsung GearVR. Predložen metodološki okvir stručnjacima za kulturnu baštinu omogućava jednostavan i ekonomičan način generiranja točnih 3D modela te njihovu primjenu u promotivnim i edukacijskim svrhama. Ključne riječi: geoprostorne tehnologije (GST), 3D modeli, virtualna šetnja, 3D ispis, utvrda Fortica ABSTRACT The development of geospatial technologies (GST) has accelerated the process of 3D documentation and facilitated the promotion of cultural heritage. In this paper 3D documentation and promotion of Fortica fortress (Pag island, Republic of Croatia) has been made. The methods of close-range photogrammetry (CRP), 3D print and modern visualisation technique (virtual reality) were used. Data was collected using UAV Phantom 4 Pro, DSLR Nikon D5300 and GNSS RTK Stonex X10. High-resolution 3D models of Fortica were generated using Agisoft Metashape 1.5.1. The dense cloud of the Fortica with 33 million points was generated. Digital surface model (DSM) with spatial resolution of 1,3 cm and digital orthophoto with spatial resolution of 0,6 cm, were created from dense point cloud. The total RMSE of control points was 4,04 cm in the reference coordinate system and 0,24 pixels in the imaging coordinate system. 3D model of the Fortica fortress was used to create virtual walks, while Prusa i3 mk3 physical model of the Fortica fortress was created with the 3D printer. Virtual walk was displayed in the Samsung GearVR model. The proposed methodological framework provides cultural heritage experts with an easy and cost-effective way of generating relatively accurate 3D models and applying these models to various promotional and educational purposes. Keywords: geospatial technology (GST), 3D models, virtual reality, 3D printing, Fortica Fortress

GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

19

Primljeno / Recived: 01.08.2019. UDK 528.7:681.783:725.2 Prihvaćeno / Accepted: 29.09.2019. Originalni naučni rad / Original scientific paper

GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I PROMOCIJI KULTURNE BAŠTINE – PRIMJER UTVRDE

FORTICA NA OTOKU PAGU

GEOSPATIAL TECHNOLOGIES IN 3D DOCUMENTATION AND PROMOTION OF CULTURAL HERITAGE -

EXAMPLE OF FORTICA FORTRESS ON THE ISLAND OF PAG

Ivan Marić, Ante Šiljeg, Fran Domazetović

SAŽETAK

Razvoj geoprostornih tehnologija (GST) ubrzao je proces 3D dokumentacije te olakšao promociju kulturne baštine. U radu je izvršena 3D dokumentacija te promocija utvrde Fortica (otok Pag, Republika Hrvatska). Korištene su metode blizupredmetne fotogrametrije (CRP), 3D ispisa te moderne vizualizacijske tehnike (virtual reality). Podaci su prikupljeni koristeći UAV Phantom 4 Pro, DSLR Nikon D5300 te GNSS RTK Stonex X10. Visokorezolucijski 3D modeli utvrde izvedeni su u softveru Agisoft Metashape 1.5.1. Generiran je gusti oblak točaka utvrde Fortica s 33 mil. točaka, digitalni model površine (DSM) prostorne rezolucije 1,3 cm te digitalni ortofoto (DOF) od 0,6 cm. Ukupna RMSE kontrolnih točaka iznosila je 4,04 cm u referentnom koordinatnom sustavu i 0,24 pixela u koordinatnom sustavu slike. Izvedeni 3D model je primijenjen za stvaranje virtualne šetnje, dok je 3D printerom Prusa i3 mk3 za potrebe promocije kao suvenir kreiran fizički model utvrde. Virtualna šetnja utvrdom prikazana je u modelu Samsung GearVR. Predložen metodološki okvir stručnjacima za kulturnu baštinu omogućava jednostavan i ekonomičan način generiranja točnih 3D modela te njihovu primjenu u promotivnim i edukacijskim svrhama.

Ključne riječi: geoprostorne tehnologije (GST), 3D modeli, virtualna šetnja, 3D ispis, utvrda Fortica

ABSTRACT

The development of geospatial technologies (GST) has accelerated the process of 3D documentation and facilitated the promotion of cultural heritage. In this paper 3D documentation and promotion of Fortica fortress (Pag island, Republic of Croatia) has been made. The methods of close-range photogrammetry (CRP), 3D print and modern visualisation technique (virtual reality) were used. Data was collected using UAV Phantom 4 Pro, DSLR Nikon D5300 and GNSS RTK Stonex X10. High-resolution 3D models of Fortica were generated using Agisoft Metashape 1.5.1. The dense cloud of the Fortica with 33 million points was generated. Digital surface model (DSM) with spatial resolution of 1,3 cm and digital orthophoto with spatial resolution of 0,6 cm, were created from dense point cloud. The total RMSE of control points was 4,04 cm in the reference coordinate system and 0,24 pixels in the imaging coordinate system. 3D model of the Fortica fortress was used to create virtual walks, while Prusa i3 mk3 physical model of the Fortica fortress was created with the 3D printer. Virtual walk was displayed in the Samsung GearVR model. The proposed methodological framework provides cultural heritage experts with an easy and cost-effective way of generating relatively accurate 3D models and applying these models to various promotional and educational purposes.

Keywords: geospatial technology (GST), 3D models, virtual reality, 3D printing, Fortica Fortress

Page 2: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

20 Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

1 UVOD

Kulturna baština je odraz povijesti i identiteta; ukazuje na pripadnost prošlosti i sadašnjosti te usmjerava budućnost novih generacija (Remondino i Stylianidis, 2016). Dinamičan je koncept koji ovisi o društvenim prilikama i trenutnoj kulturnoj svijesti. Definira se kao dobro koje je ljudski naraštaj naslijedio od ranijih generacija, što uključuje i obvezu zaštite i očuvanja za buduće generacije…naglašava ideju skrbništva, odnosno zaštite materijalnih i nematerijalnih dostignuća ljudske kulture…(Šošić, 2014; 839). Posljednjih dvadesetak godina došlo je do značajnog razvoja geoprostornih tehnologija (GST1) (Šiljeg i dr., 2018; Bodzin i Cirucci, 2009; Jackson i dr., 2009; Bishop i dr., 2012) te njihove primjene u procesu dokumentacije i promocije kulturne baštine. U literaturi postoje različite definicije pojma GST (Koley i Chockalingam, 2018; Aina 2012, DiBiase i dr., 2010; „What are geospatial technologies?“, n.d.). Sveobuhvatno GST se mogu promatrati kao skup tehnologija (GIS2, RS3, GPS4) koji omogućuje modeliranje kompleksnih procesa i oblika različite razine detaljnosti ovisno o svrsi istraživanja (Šiljeg, 2019). Očuvanje kulturne baštine je prepoznato kao velik problem modernog društva (Munawar, 2017; Yamafune, 2016; Mulahusić i dr. 2013; Nwegbu i dr., 2011; Ortiz i dr., 2006; Pieraccini i dr., 2001) koje je potaknulo "digitalnu renesansu" u tom polju (Landon i Seales, 2006). Razlog tome je činjenica da proučavanje povijesti i kulture uvelike ovise o očuvanim i kvalitetnim artefaktima, prostorima itd. (Yastikli, 2007). Kulturna baština je kao relikt prošlosti izuzetno osjetljiva, osobito danas kad se svjedoči pojavi globalnih klimatskih promjena, terorizma, kulturnog rata, masovnog turizma, prirodnih katastrofa, ljudskog nemara itd. (Ferreira, 2019; Vannucci i dr., 2019; Munawar, 2017; Gerstenblith, 2016; Yamafune, 2016; Remondino i Rizzi, 2010; Fisk, 2008; Francioni i Lenzerini, 2006; Kouymjian, 1998; Chapman, 1994). Danas se svjedoči brojnim oštećenjima kulturne baštine (Ferreira, 2019; Vannucci i dr., 2019; Şasi i Yakar, 2018; Munawar, 2017; Harrowell, 2016) zbog čega se posljednjih godina za potrebe prevencije i očuvanja sve više izvodi proces 3D dokumentacije (Martínez-Carricondo i dr., 2019; Gomes i dr., 2014; Fuhrmann i dr., 2014; Santagati i dr., 2013; Remondino i Rizzi, 2010; Ortiz i dr., 2006; Wachowiak i dr., 2009). U procesu dokumentiranja “iskorišten” je napredak u razvoju GST-a te kao takav “doživljava eksploziju inovacija” (Cipriani i Fantini, 2017; Remondino i Stylianidis, 2016; Gomes i dr., 2014; Fuhrmann i dr., 2014; Mulahusić i dr., 2013; Santagati i dr., 2013; Bruno i dr., 2010; Remondino i Rizzi, 2010; Wachowiak i dr., 2009; Yastikli, 2007; Tsirliganis i dr., 2004; Pieraccini i dr., 2001) čemu svjedoči velik broj znanstvenih i stručnih radova (Martínez-Carricondo i dr., 2019; Marić i dr., 2018; Sanseović, 2017; Themistocleous i dr., 2015; Mortara i dr., 2014; Mulahusić i dr., 2013; Pribičević i dr., 2011; Bruno i dr., 2010; Doneus i dr., 2009; Ortiz i dr., 2006; El-Hakim i dr., 2004). Razlog tome je želja za očuvanjem povijesne imovine (Şasi i Yakar, 2018), povećana dostupnost GST-a, raznolikost oblika i teksture snimanih objekata,

1 Eng. GeoSpatial Technology 2 Eng. Geographic Information System 3 Eng. Remote Sensing 4 Eng. Global Positioning System 

Page 3: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

21

različite svrhe snimanja te razvoj novih metodoloških pristupa u procesu dokumentacije (Gomes i dr., 2014). 3D dokumentacija se može definirati kao postupak prikupljanja, obrade, reproduciranja i prezentiranja geoprostornih podataka (geometrija, tekstura) kroz određivanje položaja, oblika i veličine nekog objekta (kulturne baštine) u trodimenzionalnom prostoru u određenom trenutku (Gomes i dr., 2014; „Documentation of cultural heritage“, 2014). Glavna primjena GST-a u očuvanju kulturne baštine je mogućnost generiranja visokokvalitetnog 3D modela neke građevine ili umjetničkog djela koji se potom može iskoristiti za različite svrhe koje uključuju (Gomes i dr., 2014; Bruno i dr., 2010; El-Hakim i dr., 2004; Guidi i dr., 2004; Pieraccini i dr., 2001):

- digitalno arhiviranje - dokumentacija i prikaz arheoloških artefakata, - stvaranje obrazovnih materijala (resursa), - ciklično snimanje - skulpture podložne oštećenjima, - kreiranje replika visoke vjernosti - osiguranje izvornih djela,

- izvođenje virtualne stvarnosti (VR5) - pristup posjetiteljima nije omogućen ili kulturna

baština ugrožena, - mjerenja - povijesna i umjetnička istraživanja i - 3D model kao zapis referentnog stanja - kada je objekt ili njegov dio vidljiv u kratkom

vremenu na izvornoj lokaciji (npr. u arheološkim iskopima ili za vrijeme građevinskih radova).

Jedna od najpopularnija metoda u procesu 3D dokumentiranja kulturne baštine je fotogrametrija (Yamafune, 2016; Themistocleous i dr., 2015; Santagati i dr., 2013; Pavlidis i dr., 2007; Yastikli, 2007; El-Hakim i dr., 2004; Pieraccini i dr., 2001). Prema ASPRS6-u fotogrametrija je znanost, tehnologija i umjetnost prikupljanja pouzdanih informacija o prostoru kroz proces snimanja, obrade i interpretacije fotografija te uzoraka reflektiranog elektromagnetskog zračenja (Ansari i Gondaliya, 2013). Brz tehnološki razvoj proširio je raznolikost područja u kojima se fotogrametrija primjenjuje (Percoco i dr., 2015). To osobito vrijedi u području blizupredmetne fotogrametrije CRP7 (Luhmann i dr., 2007). U procesu 3D dokumentacije utvrde Fortica primijenjena je metoda CRP-a i sve popularniji algoritam rekonstruiranja strukture iz pokreta (SfM8) (Inzerillo, 2019). SfM je automatizirani algoritam te revolucionarna, jeftina fotogrametrijska tehnika koja se koristi za dobivanje skupova podataka visoke rezolucije u različitim rasponima mjerila (Westoby i dr., 2012, Barilar i dr., 2015). Utvrđeno je da se SfM-a smatra pouzdanim sustavom u području 3D snimanja, a rezultati su usporedivi s onima dobivenim s TLS-om (Martínez-Carricondo i dr., 2019; Valenti i Paternò, 2019).

5 Eng. Virtual Reality 6 Eng. American Society of Photogrammetry and Remote Sensing 7 Eng. Close Range-Photogrammetry 8 Eng. Structure from Motion 

Page 4: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

22 Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

U novije vrijeme sve je popularnije izvođenje virtualne stvarnosti (VR) za niz različitih aplikacija u području promocije kulturne baštine (De Gasperis i dr., 2018; Jung i Dieck, 2017; Bruno i dr., 2010; Carrozzino i Bergamasco, 2010). VR se može promatrati kao: medij preko kojeg korisnik može „komunicirati“ s 3D modelima doživljavajući kulturnu baštinu u izvornom okruženju (Jung i Dieck, 2017; Bruno i dr., 2010), pomoćni alat rekonstrukcije umjetničkih djela ili čak kao pomoćno sredstvo u izvođenju virtualne obnove bez utjecaja na izvornik (Carrozzino i Bergamasco, 2010). VR se danas se sve više koristi u promociji i obrazovanju budući da se informacije prenose senzorskim kanalima (slika, zvukovi) time postajući lako razumljivi nespecijaliziranim korisnicima (Carrozzino i Bergamasco, 2010). Nadalje, popularan aspekt primjene GST u kulturnoj baštini je postao 3D ispis koji omogućuje repliciranje umanjenog modela na 3D način u različitim materijalima ovisno o primjeni 3D pisača (Jung i Dieck, 2017; Themistocleous i dr., 2015) čime se također povećava doživljaj korisnika ili posjetitelja (Allard i dr., 2005). U radu je prikazana primjena suvremenih GST-a u procesu 3D dokumentacije i promocije utvrde Fortica na otoku Pagu. Ciljevi istraživanja su:

- izrada visokorezolucijskog 3D modela utvrde Fortica, - izvođenje virtualne šetnje na temelju izvedenog 3D modela i - izrada promotivnog materijala primjenom 3D ispisa.

2 PROSTOR ISTRAŽIVANJA

Prostor istraživanja obuhvaća uže područje oko utvrde Fortica koja se nalazi na južnom dijelu otoka Paga na istoimenom rtu, u neposrednoj blizini Paškog mosta (Slika 1b). Utvrda Fortica je atraktivan kulturni spomenik, trenutno u vlasništvu Grada Paga, izgrađena u 17. stoljeću. Predstavlja najvrjedniji fortifikacijski objekt na otoku Pagu izuzev utvrđenih ostataka istoimenog grada. Njezina svrha u prošlosti je bila sprječavanje nezakonite plovidbe i kontrola prolaza između otoka, koji se nalazio na veoma važnom pomorskom pravcu, i kopna. Danas predstavlja iznimno vrijedan spomenik kulture koji uz kulu Skrivanat čini osnovu razvoja kulturnog turizma na otoku Pagu (Rihelj, 2019).

Page 5: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

23

Slika 1. a) Geografski smještaj utvrde Fortica u Republici Hrvatskoj; b) položaj utvrde Fortica u odnosu na Paški most

3 METODOLOGIJA ISTRAŽIVANJA

Metodologija istraživanja se temelji na primjeni GST-a u procesu 3D dokumentacije i promocije utvrde Fortica. Istraživanje je podijeljeno u tri glavne faze: 3D dokumentaciju utvrde, izvođenje virtualne šetnje te 3D ispis modela (Slika 2).

Slika 2. Shema glavnih faza istraživanja

Page 6: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

24 Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

3.1 3D dokumentacija utvrde Fortica

U procesu 3D dokumentacije utvrde Fortica podaci su prikupljani metodom zračne i terestričke CRP (Salmon, 2014). Primjenom ove metode teoretski ne postoji ograničenje koja se rezolucija modela može postići (Matthews, 2008). CRP pretpostavlja korištenje jedne ili više digitalnih kamera i uzastopnih preklapajućih slika (Yakar i Yilmaz, 2008) radi dobivanja površinskih elevacija na prostorima njihova preklapanja (Bertin i Friedrich, 2016). Geometrija objekta se izvodi iz digitalnih slika, a ne izravno kroz njegovo mjerenje (Yakar i Yilmaz, 2008, Stylianidis i dr., 2003). Uz metodu CRP-a u ovoj fazi su korištena GNSS mjerenja, softveri za obradu preklapajućih fotografija te napredne metode 3D vizualizacije. Proces 3D dokumentacije je podijeljen u tri glavne faze koje uključuju: terenski rad (prikupljanje podataka), obradu fotografija (eng. image processing workflow) te provjeru generiranog modela (Slika 3).

Slika 3. Shema procesa 3D dokumentacije utvrde Fortica

Page 7: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

25

U procesu prikupljanja podataka korištena je bespilotna letjelica (eng. Unmanned Aerial Vehicle - UAV) Phantom 4 Pro Quadcopter (Tabela 1), DSLR9 Nikon D5300 (Tabela 2) te GNSS RTK Stonex S10 (Tabela 3). Phantom 4 Pro ima ugrađeni visoko precizni 3-osni (eng. pitch, roll, yaw) sustav stabilizacije kamere koji omogućuje postizanje kvalitetnih fotografija. Nikon D5300 je jednostavan DSLR fotoaparat srednje klase s naprednim funkcijama. Stonex S10 je napredni GNSS prijemnik koji predvodi novu generaciju "pametnih" prijemnika (SMART ROVER) (Stonex, 2014).

Tabela 1 Specifikacije Phantom 4 Pro

SPECIFIKACIJE PHANTOM 4 PRO Masa 1388 g

Raspon točnosti lebdenja

Vertikalno: ±0,1 m (Vision pozicioniranje) ±0,5 m (GPS pozicioniranje)

Horizontalno: ±0,3 m (Vision pozicioniranje) ±1,5 m (GPS pozicioniranje)

Satelitski pozicijski sustav GPS/GLONASS

Polje pogleda Naprijed: 60° (horizontalno), ±27° (vertikalno) Nazad: 60° (horizontalno), ±27° (vertikalno)

Ispod: 70° (naprijed i nazad), 50° (lijevo i desno)

Senzor 1’’ CMOS

Efektivni pikseli: 20M

Objektiv Vidno polje 84° 8,8 mm/24 mm (35 mm format ekvivalent)

f/2,8 - f/11 auto fokus na 1 m - ∞

ISO raspon 100 - 3200 (Automatsko)

100- 12800 (Ručno)

Tabela 2 Specifikacije Nikon D5300

SPECIFIKACIJE NIKON D500 Senzor CMOS

Rezolucija (pix.) 6016 x 4016Veličina piksela 0,00389 mm

ISO raspon 100 – 25600Veličina senzora (mm) 15,6 x 23,5

Brzina zatvarača 1/4000 – 30,0Dimenzije 125 x 98 x 76 mm

Masa (bez baterija) 480 g

9 Eng. Digital Single Lens Reflex

Page 8: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

26 Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

Tabela 3 Specifikacije GNSS prijamnika STONEX S10

SPECIFIKACIJE STONEX S10 PRIJAMNIK Kanali 220

Podržani satelitski sistemi GPS, GLONASS, SBAS,

GALILEO, COMPASS, QZSS Brzina mjerenja do 50 Hz

Visoko precizna statička izmjera (eng. Long time observation)

Horizontalno 2,5 mm + 0,1 ppm Vertikalno 3,5 mm + 0,4 ppm

Kinematika u realnom vremenu (< 30 km) Horizontalno 8 mm + 0,8 ppm

Vertikalno 15 mm + 1 ppm Masa 1,37 kg

3.1.1 Označavanje i određivanje koordinata točaka lokalne geodetske osnove

Prvi korak u procesu 3D dokumentacije odnosio se na označavanje i određivanje koordinata točaka lokalne geodetske osnove (Slika 3). Orijentacijske (GCP10) i kontrolne točke (CP11) su prikupljene s ciljem postizanja bolje apsolutne orijentacije te kontrole orijentiranog modela. GCP se mogu identificirati na snimcima ili rekonstruiranom modelu, a imaju poznate (x, y, z) koordinate u specifičnom koordinatnom sustavu. Koriste se za povezivanje bloka s referentnim koordinatnim sustavom i izjednačenje bloka aerotriangulacije. CP se koriste se procjenu apsolutne točnosti modela. Postavljeno je 6 orijentacijskih (OT01-06) i 7 kontrolnih točaka (P01-07) na udaljenosti od okvirno 20 m uvažavajući morfologiju terena. Plan postavljanja točaka je napravljen u softveru ArcMap 10.1. Prilikom označavanja GCP-a korišten je kartonski kalup kako bi kontakt između dva kvadrata na kojima se prikuplja točka bio prikazan oštro (Slika 4a). Vođeno je računa da su oznake dovoljno velike, korištena je kontrastna boja u odnosu na lokalni teren te se pazilo na otvorenost horizonta iznad oznaka (Slika 4b-c).

Slika 4. a) Označavanje geodetskih točaka koristeći kalup b) orijentacijska točka označena kontrasnom bojom c) prikupljanje x, y i z vrijednosti na kontaktu označenih kvadrata

Označene geodetske točke su mjerene GNSS RTK prijemnikom Stonex S10 (Tabela 3). Koordinate točaka su određene u službenom projekcijskom koordinatnom referentnom sustavu poprečne Mercatorove projekcije (HTRS96/TM) .

10 Eng. Ground Control Points 11 Eng. Checkpoint 

Page 9: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

27

3.1.2 Izrada plana snimanja UAV-om i DSLR-om

Izrada optimalnog plana snimanja uključivala je odabir vrsta misija s obzirom na morfologiju terena, objekt istraživanja te distribuciju GCP-a. Izrada misija UAV-om je izvršena u softveru Pix4D. Utvrda je snimljena koristeći tri vrste misija: Double Grid Mission, Circular te manualno (terestričko) snimanje Hand-held (Slika 5). Prve dvije misije su prema uputama Pix4D-a preporučene ako se želi dobiti potpuni 3D model izoliranog objekta („Types of mission…”, n.d.). Izvedeno je nekoliko Double Grid misija na visinama leta od 20 m od vrha utvrde u kojima je kombiniran kut kamere od 80º do 70º. Postotak prednjeg i bočnog preklapanja je postavljen na 80%. Ovakav tip misije osigurava gusto preklapanje pogodno za optimalnu obradu. Također, izvedeno je nekoliko Circular misija na različitim visinama kako bi se bolje obuhvatile bočne strane i unutrašnjost utvrde. Ovaj tip misije omogućuje da se prikupe fotografije iz svih kutova oko ciljanog objekta s optimalnim preklapanjem za obradu. Fotografije su u Circular misijama snimane svakih 5º. Nakon zračnog snimanja izvršeno je manualno (terensko) snimanje s ciljem ispunjavanja praznine u podacima i postizanja sveobuhvatnog 3D modela. Slijedeći primjere dobre prakse, ukupno je prikupljeno više od 1000 fotografija (Themistocleous i dr., 2015).

Slika 5. Vrste misija i primjeri fotografija

3.1.3 Kalibracija Phantom-a 4 Pro Prije snimanja izvršeno je kalibriranje vision sustava pozicioniranja, IMU sustava i kompasa Phantom 4 Pro (Şasi i Yakar, 2018) te resetiranje postavki kamere u aplikaciji DJI GO. Prilikom izvođenja procesa kalibracije Phantom 4 Pro je postavljen u različite položaje u skladu sa zadanim uputama na ekranu tableta.

Page 10: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

28 Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

3.1.4 Proces obrade fotografija

U procesu obrade fotografija korišten je računalni program Agisoft Metashape Professional 1.5.1 specijaliziran SfM-MVS12 za fotogrametriju. To je napredni softver za 3D modeliranje koji kroz obradu digitalnih fotografija stvara visokokvalitetne 3D prostorne podatke (Barilar i dr., 2015). Primjenjuje metodu SfM koja omogućuje da se tehnikom prilagođavanja snopova (BA13) istodobno odredi orijentacija i položaj kamere u prostoru (vanjski orijentacijski parametri) kao i 3D koordinate točaka objekta za veliki broj slika (Eltner i dr., 2016, Barilar i dr., 2015). Uz vanjske, istodobno se određuju i unutarnji orijentacijski parametri kamere. Povezivanje slika (eng. image matching) i rekonstrukcija 3D modela u programu su potpuno automatizirani. Proces obrade fotografija te generiranja izlaznih modela (digitalnog modela površina-DSM14, digitalnog ortofota - DOF15, oblaka točaka i 3D model) izvršen je u nekoliko koraka (Themistocleous i dr., 2015) (Slika 3). Obrada fotografija je izvršena na radnoj stanici INSTAR 1950X, procesora AMD Ryzen Threadripper 1950X do 4,0 GHz, radne memorije 64 GB DDR4 te grafičke kartice NVIDIA Quadro P4000 8 GB. Prvi korak odnosio se na filtraciju prikupljenih fotografija kroz automatsku procjenu kvalitete Image quality. Zamućene i loše fokusirane fotografije mogu negativno utjecati na rezultate povezivanja stoga su uklonjene su sve fotografije s vrijednošću manjom od 0,5. Potom su isključni (maskirani) pomični (npr. ljudi unutar utvrde) i nepotrebni dijelovi (npr. nebo) na fotografijama koje prilikom izvođenja rijetkog i gustog oblaka točaka mogu otežati povezivanje fotografija (Slika 6). Maskirana područja algoritam ne koristi prilikom procesa fototriangulacije.

Slika 6. Primjer maskiranog područja na jednoj od fotografija

12 Eng. Structure from Motion-Multi View Stereo 13 Eng. Bundle Adjustment 14 Eng. Digital Surface Model 15 Eng. Digital Ortho-Photo 

Page 11: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

29

Nakon filtracije i maskiranja slijedila je orijentacija, odnosno povezivanje fotografija (eng. align). Ovim procesom Agisoft Metashape utvrđuje lokaciju i orijentaciju svake fotografije u prostoru istovremeno kreirajući vezne točke, odnosno rijetki oblak točaka (Slika 7). Izvršenjem ovog korak obavljena je automatska kalibracij

a nemjernih kamera te su procijenjeni parametri unutarnje orijentacije kamere koji se nakon svake optimizacije neznatno mijenjaju. Nakon orijentacije prikazuju se izračunate pozicije kamere i rijetki oblak točaka kome je reprojekcijska pogreška dodatno smanjena koristeći alate Gradual selection i Optimize camera.

Tabela 4 Izvještaj o obradi fotografija u programu Agisoft Metashape

GENERAL RECONSTRUCTION PARAMETERS Cameras 1125 Surface type Arbitrary

Aligned cameras 1125 Surface data Dense Markers 13 Quality High

Coordinate systems HTRS96 /

Croatia TMDepth filtering Aggressive

Point cloud Face count 2,260,833

Points 482 657

of 1 008 840 Processing time 50 minutes

RMS reprojection error 0,131132 TEXTURING PARAMETERS ALIGNMENT PARAMETERS Mapping mode Generic Accuracy Medium GENERAL

Generic preselection Yes Blending mode Mosaic Reference preselection No Texture size 4,096 x 4,096

Key point limit 40 000 DEM Tie point limit 10 000 Size 7,629 x 7,198 Matching time 3 hours 1 minute Coordinate system HTRS96 / Croatia TM

DENSE POINT CLOUD ORTHOMOSAIC Points 33 912 702 Size 14,039 x 13,237

RECONSTRUCTION PARAMETERS RECONSTRUCTION PARAMETERS Quality High Blending mode Mosaic

Depth filtering Aggressive Surface DEM Depth maps

generation time 10 hours 8 minutes Processing time 35 minutes

Dense cloud generation time

1 day 15 hours SOFTWARE

MODEL Version 1.5.1 build 7618 Faces 2,109,138

Vertices 1,059,761

Iz procijenjenih podataka o lokacijama kamere izračunat je gusti oblak točaka. Kvaliteta gustog oblaka točaka postavljena je na Low jer se u ovom slučaju rekonstruirana scena koristi samo za dodavanja točaka lokalne geodetske osnove. Na temelju gustog oblaka točaka rekonstruirana je površina Fortice. Prilikom generiranja mreže poligona korištena je algoritamska metoda Arbitrary koja se primjenjuje kod zatvorenih objekata kao što su zgrade i kipovi. Kao izvor podataka je korišten gusti oblak točaka s parametrom kvalitete Low. Sljedeći korak uključivao je dodavanje markera za 13 označenih točaka lokalne geodetske osnove (OT1-OT6, P01-P07). Parametar točnosti markera je ostavljen na zadanoj softverskoj vrijednosti od 0,5 mm. Prilikom označavanje markera filtrirane su fotografije na kojima se pojedini marker nalazi te je ručnim

Page 12: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

30 Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

ispravljanjem njihova lokacija na modelu poboljšana. Prilikom georeferenciranja modela kao orijentacijske točke su označene samo OT1 - OT6, dok su kontrolne točke P01 - P07 ostavljene neoznačene. Tom se analizom pogrešaka, koja predstavlja udaljenost između izmjerenih i procijenjenih vrijednosti markera, provjerava točnost orijentacije modela (Barilar i dr., 2015). Nakon georeferenciranja modela izvršena je nova rekonstrukcija scene s boljim postavkama parametra kvalitete. Izveden je gusti oblak točaka te mreža poligona Arbitray s kvalitetom High. Potom je rekonstruirana geometrija teksturirana za potrebe izvođenja digitalne ortofoto (DOF) snimke. Konačni rezultat obrade fotografija su DSM, DOF i fotorealističan 3D model. U Tabeli 4 prikazani su parametri obrade fotografija izvedeni iz izvještaja softvera Metashape, koji se odnose na cjelokupni prethodno opisani proces.

Slika 7. Lokacije fotografija u prostoru s generiranim rijetkim oblakom točaka 3.2 Izvođenje virtualne šetnje utvrdom Fortica

U procesu izvođenja virtualne šetnje utvrdom Fortica korišten je generirani 3D model iz Agisofta, program Lumion za renderiranje te Samsung Gear VR, koji se sastoji od naočala, pametnog mobitela i kontrolera s kojim je omogućeno kretanje unutar virtualne stvarnosti. Kao osnova za izvođenje virtualne šetnje poslužio je 3D model utvrde kreiran u .obj formatu. Izvedeno je renderiranje 12 odabranih stajališta unutar i oko Fortice s kojih su uhvaćene stereoskopske panoramske (360º) fotografije. Renderiranje statičnih 360º panorama je izvršeno u programu Lumion. Nakon ubacivanja 3D modela iz Agiosfta te primjene odgovarajućih efekta (naoblaka, sunce) kliknuto je na ikonu "360 Panorama". Panoramske fotografije su uzete sa stajališta visine 1,8 m od podloge Fortice, kako bi se simulirala prosječna visina čovjeka. Panorame su spremljene na Store Viewpoint (Slika 8) te renderirane na VR Panorama (Slika 8).

Page 13: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

31

Slika 8. Primjer jednog stajališta u Lumionu

Posljednji korak u Lumionu se odnosio na odabir odgovarajućih postavki panorame, odnosno kvalitete renderiranja koja je postavljena na visoku (pet zvjezdica). Quality je postavljen na Production, a pod Target Device je odabrana postavka Generic VR Device (Slika 9).

Slika 9. Primjer procesa renderiranja odabranih stajališta

Renderirane 360 fotografije su potom učitane u Samsung mobitel, koji je priključen na Samsung Gear VR čime su preduvjeti za virtualnu šetnju. Nadalje, izvedena virtualna šetnja je učitana na platformu Roundme koja omogućava besplatno kreiranje virtualnih tura/šetnji. Također, uz virtualnu šetnju sačinjenu od 12 definiranih stajališta kreiran je i promotivni video utvrde Fortica u trajanju od 2 min.

Page 14: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

32 Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

3.3 3D ispis utvrde Fortica

3D ispis (3D Printing - 3DP) utvrde Fortica je napravljen koristeći 3D printer Prusa i3 mk3 (Slika 10). Prije izvođenja printa izvršena je kalibracija uređaja u skladu sa službenim uputama (Prusa, 2019). Iz Agisoft Metashapea je eksportiran 3D model utvrde sa smanjenom kvalitetom (reduciran broj poligona u rekonstruiranoj mreži modela) u .stl formatu. Generirani model je potom ubačen u Prusa i3 Control softver.

Slika 10. Shematski prikaz procesa 3D ispisa

Stl. format prikazuje geometriju trodimenzionalnih površina u obliku mreže trokuta (engl. mesh). Mreža mora biti dovoljno gusta da zadovolji kvalitetu prikaza objekta, ali istovremeno ne smije biti prekompleksna (Slika 11) jer može usporiti i opteretiti rad računala (Leko, 2015).

Slika 11. Primjer kompleksne mreže modela koja nije pogodna za print

U softveru Prusa i3 Control model je skaliran i zarotiran. Podešavanje orijentacije modela i odabir parametara printanja bitno utječu na geometriju i točnost izlaznog rezultata. Podešena je vrsta filamenta korištena za print modela. Odabrana je PLA (eng. polylactide) plastika koja je

Page 15: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

33

kompaktna, ne mrvi se, podnosi bojanje te završnu obradu. Može izdržati temperaturu do 60 ºC bez deformacija. Smatra se ekološkim materijalom u procesu 3D ispisa, zbog toga što se pravi od kukuruza i potpuno je biorazgradiva. Omoguće ispis sloja debljine do 0,05 milimetara (50 mikrona) što generira veliku detaljnost oblika. Visina sloja filamenta je postavljena na preporučenu vrijednost od 0,15 mm. Ne preporučuje se debljina filamenta manja od 0,10 mm jer se time znatno povećava vrijeme ispisa, a ne postiže značajnije unaprjeđenje u kvaliteti ispisa (Prusa, 2019). Nakon odabira parametara model je eksportiran u formatu G-Code koji je standardni format za većinu 3D printera. Eksportirani dokument je potom prebačen na USB te spojen s printerom. Ovisno o odabiru materijala, veličini i detaljnosti ulaznog modela softver izbacuje vremensko trajanje printa.

4 REZULTATI

4.1 Izrada visokorezolucijskih modela utvrde Fortica Procesom obrade fotografija generiran je georeferencirani gusti oblak točaka užeg područja utvrde Fortica s preko 33 milijuna točaka. Područje istraživanje je pokriveno s oko 96 000 točaka po m² (Slika 12).

Slika 12. Gusti oblak točaka užeg područja utvrde Fortica

Izvedena je rekonstrukcija teksturirane geometrije gdje je prostor istraživanja prikazan s nešto više od 3 500 000 poligona. Detaljnost modela može se uočiti na Slici 13 gdje su vidljive oznake od točaka lokalne geodetske osnove prikupljenih na terenu te grafita na jednom od zidova unutar tvrđave.

Page 16: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

34 Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

Slika 13. Detaljnost geometrije s teksturom utvrde Fortica

Iz gustog oblaka točaka generiran je digitalni model površina (DSM) užeg područja utvrde Fortica prostorne rezolucije od 1,3 cm (Slika 14).

Slika 14. DSM utvrde Fotica i okolnog područja Prostorna rezolucija izvedenog DOF-a iznosi 6 mm. Na Slici 15 prikazana je detaljnosti DOF-a izvedenog u procesu 3D dokumentacije te službenog DOF-a RH (Geoportal DGU16) prostorne rezolucije od 0,5 m.

16 Državna geodetska uprava Republike Hrvatske

Page 17: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

35

Slika 15. a) DOF utvrde Fortica izveden procesom 3D dokumentacije te b) DOF na Geoportalu DGU-a

Na temelju razlike između izmjerenih i procijenjenih (x, y, z) vrijednosti sedam kontrolnih točaka utvrđeno je da njihov ukupni RMSE (engl. Root-Mean-Squared Error – korijen srednje kvadratne pogreške) iznosi 4,0 cm u referentnom koordinatnom sustavu te 0,24 pixela u koordinatnom sustavu slike (Tabela 5). Tabela 5 RMSE kontrolnih točaka u referentnom koordinatnom te piksela u koordinatnom sustavu slike

Oznaka x

(cm) y

(cm) z

(cm)

Ukupno odstupanje

(cm)

Slikovni sustav (pix.)

P01 -1,7 -0,3 -4,1 4,4 0,234 P02 -2,0 -3,0 -3,0 4,7 0,275 P03 1,3 -0,4 3,0 3,3 0,221 P04 1,4 0,9 3,2 3,6 0,232 P05 1,5 1,5 -3,9 4,4 0,342 P06 -1,9 -1,5 -3,0 3,8 0,195 P07 1,7 -1,0 3,4 4,0 0,173

RMSE 1,6 1,5 3,4 4,0 0,244

4.2 Virtualna šetnja utvrdom Fortica

Renderirane 360° fotografije (12 stajališta) učitane su u Samsung mobitel, koji je priključen na Samsung Gear VR. Virtualna šetnja utvrdom Fortica je prezentirana na Sajmu stipendija održanom 4. travnja, 2019. godine na Sveučilištu u Zadru s ciljem promocije Odjela za geografiju, utvrde Fortica te podizanja razine svijesti o mogućnostima primjene GST-a u različitim djelatnostima (Slika 16).

Page 18: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

36 Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

Slika 16. Promocija utvrde Fortica na Sajmu stipendija (Sveučilište u Zadru)

Promotivni video šetnje utvrdom Fortica pod nazivom Fortica Fortress Virtual Walk (Pag, Croatia) objavljen je na službenim stranicama Laboratorija za geoprostorne analize (GAL17) (Slika 17).

Slika 17. Isječak iz promotivnog videa Fortica Fortress Virtual Walk (Pag, Croatia)

17 Geospatial Analaysis Laboratory

Page 19: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

37

S ciljem povećanja vidljivosti virtualne šetnje ista je učitana na platformu Roundme koja služi za besplatno kreiranje virtualnih tura/šetnji (Slika 18). Na platformi je, uz uobičajene, pod Roundme Stereo moguće učitati i objaviti stereoskopske panorame za što to je potrebno imati uključen Web VR.

Slika 18. Primjer jednog od stajališta na platformi Roundme

4.3 Izrada suvenira utvrde Fortica

3D ispis utvrde je napravljen u 3D printeru Prusa i3 mk3 slijedeći proces opisan u metodologiji. Ukupno je isprintano oko 30 modela utvrde (Slika 19) koji su na manifestaciji GIS dana Zadar 2018 podijeljeni u svrhu promocije utvrde i otoka Paga.

Slika 19. Fizički model utvrde Fortice

Page 20: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

38 Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

5 ZAKLJUČAK

Dostupne 3D metode dokumentacije zadovoljavaju sve veći broj specifičnih potreba očuvanja i promocije kulturne baštine. U radu je na primjeru utvrde Fortica prikazan cjelokupni proces 3D dokumentacije kulturne baštine primjenom GST-a. Prikupljanje podataka je izvršeno koristeći UAV Phantom 4 Pro, DSLR Nikon D5300 te GNSS prijamnik RTK Stonex X10. Prikupljeno je više od 1000 preklapajućih fotografija koje su obrađene u softveru Agisoft Metashape 1.5.1. Izvedeni su DSM prostorne rezolucije (1,3 cm) te DOF (0,6 cm) utvrde Fortica. Ukupni korijen srednje kvadratne pogreške (RMSE) kontrolnih točaka iznosila je 4,04 cm u referentnom koordinatnom sustavu te 0,24 pixela u koordinatnom sustavu slike. Za potrebe promocije utvrde iz izvedenih 3D modela primjenom 3D printera Prusa i3 mk3 generiran je fizički model (suvenir) utvrde. Koristeći softver Lumion kreirana je virtualna šetnja sa 12 stajališta s kojih su uhvaćene stereoskopske panoramske (360º) fotografije koje su potom prebačene u Samsung Gear VR. Virtualna šetanja utvrdom je prezentirana na Sajmu stipendija održanom 4. travnja, 2019. godine na Sveučilištu u Zadru. Predložen metodološki okvir pruža jednostavan i ekonomičan način generiranja točnih 3D modela iz 2D podataka te primjenu modela kulturne baštine za potrebe očuvanja te u edukacijskim i promotivnim svrhama.

ZAHVALA

Ovaj rad je sufinancirala Hrvatska zaklada za znanost (HrZZ) u sklopu projekta UIP-2017-05-

2694.

LITERATURA Aina, Y.A. (2012). Applications of geospatial technologies for practitioners: An emerging perspective of geospatial education. U J. S. Miah (ur.), Emerging informatics-innovative concepts and applications (pp. 3-20). London: InTech. Allard, T. T., Sitchon, M., Sawatzky, R., Hoppa, R. D. (2005). Use of hand-held laser scanning and 3d printing for creation of a museum exhibit. U M. Mudge, N. Ryan i R. Scopigno (ur.), 6th International Symposium on Virtual Reality, Archaelogy and Cultural Heritage VAST 2005 (pp. 97-101). Pisa: Eurographics Association. Ansari, H., Gondaliya, P. (2013). Effective 3D visualisation from close range photogrametry surface measurment. Pune: Department of Geography, University of Pune. Dostupno na: https://www.slideshare.net/PARTHGONDALIYA1/iirscrp-report-by-parth-gondaliya-and-huzaifa-ansari Barilar, M., Todić, F., Krste, I. (2015). Korištenje fotogrametrijskog materijala u izradi 3D modela i fototeksture. Ekscentar, 18, 50-56. Bertin, S., Friedrich, H. (2016). Field application of close‐range digital photogrammetry (CRDP) for grain‐scale fluvial morphology studies. Earth Surface Processes and Landforms, 41(10), 1358-1369.

Page 21: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

39

Bishop, M. P., James, L. A., Shroder Jr, J. F., Walsh, S. J. (2012). Geospatial technologies and digital geomorphological mapping: Concepts, issues and research. Geomorphology, 137(1), 5-26. Bodzin, A. M., Cirucci, L. (2009). Integrating geospatial technologies to examine urban land use change: A design partnership. Journal of Geography, 108(4-5), 186-197. Bruno, F., Bruno, S., De Sensi, G., Luchi, M. L., Mancuso, S., Muzzupappa, M. (2010). From 3D reconstruction to virtual reality: A complete methodology for digital archaeological exhibition, Journal of Cultural Heritage, 11(1), 42-49. Carrozzino, M., Bergamasco, M. (2010). Beyond virtual museums: Experiencing immersive virtual reality in real museums. Journal of Cultural Heritage, 4, 452-458. Cipriani, L., Fantini, F. (2017). Digitalization culture vs archaeological visualization: integration of pipelines and open issues. U D. Aguilera, A. Georgopoulos, T. Kersten, F. Remondino, i E. Stathopoulou (ur.), The International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences (pp. 195-202). ISPRS: Nafplio. Chapman, J. (1994). Destruction of a common heritage: the archaeology of war in Croatia, Bosnia and Hercegovina. Antiquity, 68(258), 120-126. DiBiase, D., Corbin, T., Fox, T., Francica, J., Green, K., Jackson, J., Jeffress, G., Jones, B., Jones, B., Mennis, J., Schuckman, K., Smith, Cy., Sickle, JV. (2010). The new geospatial technology competency model: Bringing workforce needs into focus. Urisa Journal, 22(2), 55. Documentation of cultural heritage (6. 5. 2010). Dostupno na: https://www.byzantinecyprus.com/component/content/article/1-byzantine-churches-of-cyprus/17-documentation-of-cultural-heritage.html Doneus, M., Pfennigbauer, M., Studnicka, N., Ullrich, A. (2009). Terrestrial waveform laser scanning for documentation of cultural heritage. U XXIIth CIPA Symposium. Kyoto: International Committee of Architectural Photogrammetry. El-Hakim, S. F., Beraldin, J. A., Picard, M., Godin, G. (2004). Detailed 3D reconstruction of large-scale heritage sites with integrated techniques. IEEE Computer Graphics and Applications, 24(3), 21-29. Eltner, A., Kaiser, A., Castillo, C., Rock, G., Neugirg, F., Abellán, A. (2016). Image-based surface reconstruction in geomorphometry–merits, limits and developments. Earth Surface Dynamics, 4(2), 359-389. Ferreira, T. M. (2019). Notre Dame Cathedral: Another Case in a Growing List of Heritage Landmarks Destroyed by Fire. Fire, 2(2), 20. Fisk, R. (2008). The destruction of cultural heritage in Iraq (Vol. 1). Suffolk: Boydell & Brewer Ltd.

Page 22: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

40 Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

Francioni, F., Lenzerini, F. (2006). The obligation to prevent and avoid destruction of cultural heritage: From Bamiyan to Iraq. U B.T. Hoffman (ur.), Art and Cultural Heritage: Law, Policy and Practice (pp. 28-40). New York: Cambridge University Press. Fuhrmann, S., Langguth, F., Goesele, M. (2014). MVE-A Multi-View Reconstruction Environment. U R. Klein, P.Santos, W-D. Fellner, R. Scopignio (ur.), EUROGRAPHICS Workshops on Graphics and Cultural Heritage (pp. 11-18). Darmstadt: Eurographics. De Gasperis, G., Cordisco, A., Cucchiara, F. (2018). Immersive Virtual Reality As A Resource For Unaccessible Heritage Sites. U IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 364, (1) (p. 012035). Florence: IOP Publishing. Gerstenblith, P. (2016). The Destruction of Cultural Heritage: A Crime Against Property or a Crime Against People?. John Marshall Review of Intellectual Property Law, 15(336), 335-393. Gomes, L., Bellon, O. R. P., Silva, L. (2014). 3D reconstruction methods for digital preservation of cultural heritage: A survey. Pattern Recognition Letters, 50, 3-14. Guidi, G., Beraldin, J. A., Atzeni, C. (2004). High-accuracy 3D modeling of cultural heritage: the digitizing of Donatello's" Maddalena". IEEE Transactions on image processing, 13(3), 370-380. Harrowell, E. (2016). Looking for the future in the rubble of Palmyra: Destruction, reconstruction and identity. Geoforum, 69, 81-83. Inzerillo, L. (2019). SfM Techniques Applied in Bad Lighting and Reflection Conditions: The Case of a Museum Artwork. U K. Arai, S. Kapoor (ur.), Advances in Computer Vision. CVC 2019. Advances in Intelligent Systems and Computing, Vol. 943 (pp. 394-401). Cham: Springer. Jackson, M., Schell, D., Taylor, D. R. F. (2009). The evolution of geospatial technology calls for changes in geospatial research, education and government management. Directions Magazine, 13. Dostupno na: https://www.directionsmag.com/article/2366 Jung, T. H., tom Dieck, M. C. (2017). Augmented reality, virtual reality and 3D printing for the co-creation of value for the visitor experience at cultural heritage places. Journal of Place Management and Development, 10(2), 140-151. Koley, S., Chockalingam, C. (2018). Geospatial Technology: the emerging global trend towards the new horizon of sustainable agriculture. Taurian Innovative Journal, 1(1), 1-6. Kouymjian, D. (1998). Confiscation of Armenian property and the destruction of Armenian historical monuments as a manifestation of the genocidal process. Armenian Forum, 1(2), 1-12. Landon, G. V., Seales, W. B. (2006). Petroglyph digitization: enabling cultural heritage scholarship. Machine Vision and Applications, 17(6), 361-371. Leko, H. (2015). 3D pisači (završni rad). Zagreb: Grafički fakultet Sveučilišta u Zagrebu. Dostupno na: https://eprints.grf.unizg.hr/2239/1/Z576_Leko_Helena.pdf Luhmann, T., Robson, S., Kyle, S., Harley, I. (2007). Close range photogrammetry Principles, techniques and applications. Dunbeath: Whittles Publishing.

Page 23: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

41

Marić, I., Šiljeg, A., Barada, M. (2018). Application of Photogrammetry in Documenting Cultural and Historical Heritage–the Example of Fortica Fortress on the Island of Pag. U 14th International Conference on Geoinformation and Cartography. DGU, HGD i HKD: Zagreb. Martínez-Carricondo, P., Carvajal-Ramírez, F., Yero-Paneque, L., Agüera-Vega, F. (2019). Combination of nadiral and oblique UAV photogrammetry and HBIM for the virtual reconstruction of cultural heritage. Case study of Cortijo del Fraile in Níjar, Almería (Spain). Building Research & Information, 1-20. Matthews, N. A. (2008). Aerial and Close-range Photogrammetric Technology—Providing Resource Documentation, Interpretation, and Preservation, US Bureau of Land Management Technical Note 428. Washington, DC: US Bureau of Land Management. Dostupno na: https://www.blm.gov/documents/national-office/blm-library/technical-note/aerial-and-close-range-photogrammetric Mortara, M., Catalano, C. E., Bellotti, F., Fiucci, G., Houry-Panchetti, M., Petridis, P. (2014). Learning cultural heritage by serious games. Journal of Cultural Heritage, 15(3), 318-325. Mulahusić, A., Tuno, N., Topoljak, J., Balić, D., Hadžiosmanović, E., Stanić, S., Hajdar, A. (2013). Primjena fotogrametrije i laserskog skeniranja kod zaštite spomenika kulturno historijske baštine. Geodetski glasnik, 44, 34-57. Munawar, N. A. (2017). Reconstructing Cultural Heritage in Conflict Zones: Should Palmyra be Rebuilt. Journal of Archaeology, 2, 33-48. Nwegbu, M. U., Eze, C. C., Asogwa, B. E. (2011). Globalization of cultural heritage: issues, impacts, and inevitable challenges for Nigeria. Library Philosophy and Practice, Paper 674. Dostupno na: https://digitalcommons.unl.edu/libphilprac/674 Ortiz, P., Sánchez, H., Pires, H., Pérez, J. A. (2006). Experiences about fusioning 3D digitalization techniques for cultural heritage documentation. U H.-G. Maas, D. Schneider (ur.), ISPRS, Commission V Symposium, Image Engineering and Vision Metrology (pp. 25-27). Dresden: ISPRS. Pavlidis, G., Koutsoudis, A., Arnaoutoglou, F., Tsioukas, V., Chamzas, C. (2007). Methods for 3D digitization of cultural heritage. Journal of cultural heritage, 8(1), 93-98. Pieraccini, M., Guidi, G., Atzeni C. (2001). 3D digitizing of cultural heritage. Journal of Cultural Heritage, 2, 63−70. Remondino, F., Rizzi, A. (2010). Reality-based 3D documentation of natural and cultural heritage sites—techniques, problems, and examples. Applied Geomatics, 2(3), 85-100. Remondino, F., Stylianidis, E. (2016). 3D recording, documentation and management of cultural heritage (Vol. 2). Dunbeath: Whittles Publishing. Percoco, G., Lavecchia, F., Salmerón, A. J. S. (2015). Preliminary study on the 3D digitization of millimeter scale products by means of photogrammetry. Procedia CIRP, 33, 257-262.

Page 24: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

42 Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

Pribičević, B., Đapo, A., Miljković, V., Babić, L., Vela, E., Kordić, B. (2011). Trodimenzionalna geodetska izmjera za potrebe geodinamičkih i geoloških istraživanja Staroga grada Modruša. Modruški zbornik, 4(4-5), 159-182. Prusa, J. (2019). 3D printing handbook, Prusa research s.r.o. Dostupno na: https://prusa3d.com/downloads/manual/prusa3d_manual_mk3_en_3_04.pdf Rihelj, G. (2019). Kula Skrivanat i utvrda Fortica na otoku Pagu u službi kulturnog turizma, Turistički news portal. Dostupno na: https://hrturizam.hr/kula-skrivanat-i-utvrda-fortica-na-otoku-pagu-u-sluzbi-kulturnog-turizma/ Salmon, J. (2014). State of: Close-Range Photogrammetry. Dostupno na: https://www.xyht.com/lidarimaging/state-of-close-range-photogrammetry Sanseović, S. (2017). Survey and Visualization of St. Michael in Dol on the island of Hvar Sveučilište u Zagrebu (diplomski rad). Zagreb: Geodetski fakultet Sveučilišta u Zagrebu. Dostupno na: https://www.bib.irb.hr/908408?rad=908408 Santagati, C., Inzerillo, L., Di Paola, F., (2013). Image-based modeling techniques for architectural heritage 3d digitalization: limits and potentialities. U P. Grussenmeyer (ur.), International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XL-5/W2, XXIV International CIPA Symposium (pp. 555-560). Strasbourg: CIPA. Stonex (2014). S10 GNSS Receiver. [Brošura]. Lissone: Stonex. Stylianidis, E., Patias, P., Tsioukas, V., Sechidis, L., Georgiadis, C. (2003). A digital close-range photogrammetric technique for monitoring slope displacements. U S. C. Stiros, S. Pytharou (ur.), 11th International Symposium on Deformation Measurements. Santorini (Thera) Island: FIG. Šiljeg, A., Barada, M., Marić, I. (2018). Digital Terrain Modelling. Zagreb: Alfa d.d. i Sveučilište u Zadru. Šiljeg, A. (2019). Višerezolucijsko modeliranje krajolika primjenom geoprostornih tehnologija. U Međunarodni dan precizne poljoprivrede. Osijek: FAZOS. Šošić, T. M. (2014). Pojam kulturne baštine–međunarodnopravni pogled. Zbornik radova Pravnog fakulteta u Splitu, 51(4), 833-860. Şasi, A., Yakar, M. (2018). Photogrammetric modelling of Hasbey Dar'Ülhuffaz (Masjid) using an unmanned aerial vehicle. International Journal of Engineering and Geosciences, 3(1), 6-11. Themistocleous, K., Ioannides, M., Agapiou, A., Hadjimitsis, D. G. (2015). The methodology of documenting cultural heritage sites using photogrammetry, UAV, and 3D printing techniques: the case study of Asinou Church in Cyprus. U Third International Conference on Remote Sensing and Geoinformation of the Environment (RSCy2015), Vol. 9535. Paphos: Cyprus Remote Sensing Society. Tsirliganis, N., Pavlidis, G., Koutsoudis, A., Papadopoulou, D., Tsompanopoulos, A., Stavroglou, K., Zacharenia, L., Chamzas, C. (2004). Archiving cultural objects in the 21st century. Journal of Cultural Heritage, 5(4), 379-384.

Page 25: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

43

Types of mission / Which type of mission to choose. (n. d.). Dostupno na: https://support.pix4d.com/hc/en-us/articles/209960726-Types-of-mission-Which-type-of-mission-to-choose Vannucci, P., Masi, F., Stefanou, I., Maffi-Berthier, V. (2019). Structural integrity of Notre Dame Cathedral after the fire of April 15th, 2019. Dostupno na: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02105786v2/document Valenti, R., Paternò, E. (2019). A Comparison Between TLS and UAV Technologies for Historical Investigation. U A. Cardaci, F. Fassi, F. Remondino (ur.), The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XLII-2/W9, 8th Intl. Workshop 3D-ARCH “3D Virtual Reconstruction and Visualization of Complex Architectures” (pp. 739-745). Bergamo: ISPRS. Wachowiak, M. J., Karas, B. V. (2009). 3D scanning and replication for museum and cultural heritage applications. Journal of the American Institute for Conservation, 48(2), 141-158. Westoby, M. J., Brasington, J., Glasser, N. F., Hambrey, M. J., Reynolds, J. M. (2012). ‘Structure-from-Motion’ photogrammetry: A low-cost, effective tool for geoscience applications. Geomorphology, 179, 300-314. What are geospatial technologies? (n. d.). Dostupno na: https://www.aaas.org/programs/scientific-responsibility-human-rights-law/overview-geospatial-project Yamafune, K. (2016). Using computer vision photogrammetry (Agisoft Photoscan) to record and analyze underwater shipwreck sites (doktorski rad). Texas: Texas A&M University. Yakar, M., Yilmaz, H. M. (2008). Using in volume computing of digital close range photogrammetry. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. XXXVII. Part B3b. Beijing: ISPRS. Yastikli, N. (2007). Documentation of cultural heritage using digital, photogrammetry and laser scanning. Journal of Cultural Heritage, 8, 423-427.

Page 26: GEOPROSTORNE TEHNOLOGIJE U 3D DOKUMENTACIJI I …

44 Marić, I., Šiljeg, A., Domazetović, F. (2019). Geoprostorne tehnologije u 3D dokumentaciji i promociji kulturne baštine – primjer utvrde Fortica na otoku Pagu. Geodetski glasnik, 50, 19-44.

Autori: Ivan Marić, mag. geogr. Sveučilište u Zadru, Odjel za geografiju Trg kneza Višeslava 9, 23 000 Zadar Republika Hrvatska E-mail: [email protected] Ante Šiljeg, izv. prof. dr. sc. Sveučilište u Zadru, Odjel za geografiju Trg kneza Višeslava 9, 23 000 Zadar Republika Hrvatska E-mail: [email protected] Fran Domazetović, mag. geogr. Sveučilište u Zadru, Laboratorij za geoprostorne analize Trg kneza Višeslava 9, 23 000 Zadar Republika Hrvatska E-mail: [email protected]