Metody cyfrowe i modelowanie komputerowe w archeologii 1201-AR1-MCMK-S2

Znaczna liczba zagadnień składających się na całość przedmiotu sprawia, że ogół zagadnień należy rozgraniczyć, definiując bloki zagadnień prezentujące określone problemy metodyczne lub badawcze oraz bogatą paletę rozwiązań jakie oferują obecnie dostępne metody cyfrowe.
Stąd realizowane w ramach zajęć i pracy własnej studentów projekty obejmować będą wspomniane wcześniej zagadnienia z praktycznym wykorzystaniem i porównaniem różnych dostępnych rozwiązań w następujących modułach.
1) Zastosowanie rejestracji i przetwarzania danych archeologicznych w środowisku 3D.
Blok obejmuje problematykę od archeologii lotniczej w tym UAV
i LiDAR, przez ortofotografię i fotogrametrię lotniczą po naziemny skaning laserowy (TLS), pomiary i zastosowanie rozwiązań GIS (GNSS). Podstawą jest tu praktyczne zastosowanie w/w technik, ich łączenie, dostosowywanie do potrzeb i warunków badawczych.

2) Rejestrowanie i przetwarzanie cyfrowych obrazów zabytków archeologicznych.
Problemy standaryzacji, zalet, wad, możliwości wszystkich najważniejszych form obrazowania 3D ruchomych obiektów archeologicznych.
Zagadnienia objęte tematem:
- XCT (tomografia i tomografia materiałowa), spektrometria masowa – analiza, interpretacja i przetwarzanie wyników,
- skaning 3D w różnych dostępnych standardach i metodach,
- klasyczna fotogrametria zabytków,
- makrofotogrametria,
- modelowanie 3D – jako sposób opisu i przetwarzania danych.

3) Modelowanie 3D, cyfrowa rekonstrukcja, inżynieria odwrotna w archeologii.
Opracowanie danych 3D w archeologii to nie tylko ich rejestracja i przetwarzanie. Ten moduł obejmuje zagadnienia dotyczące wykorzystania zgromadzonych danych w tym ich przetwarzanie w celu:
- interpretacji archeologicznej – budowania wielości opcji rekonstrukcji przestrzeni stanowiska archeologicznego,
- fizycznego odtwarzania, powielania oraz uzupełniania zabytków archeologicznych w technologiach druku 3D
- wykorzystania danych archeologicznych do odtwarzania – modelowania i rekonstrukcji przestrzeni historycznej.
Zastosowanie aplikacji / narzędzi modelowania 3D, prezentacji w środowisku 3D, użycie różnych technik wizualizacji danych.

4) Praca z masowymi danymi archeologicznymi i ich przetwarzanie cyfrowe. Problematyka obejmująca przede wszystkim zagadnienia analityczne i opracowanie gabinetowe materiału masowego w tym w szczególności:
- użytkowanie i budowanie baz danych,
- pracę z aplikacjami statystycznymi.

Całkowity nakład pracy studenta

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli: – udział w laboratorium – 30 – konsultacje z nauczycielem akademickim – 10. Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta: – przygotowanie do laboratorium – 10 – pisanie prac, projektów – 20 – czytanie literatury – 20 Łącznie: 90 godz. (3 punkty ECTS)

Efekty uczenia się - wiedza

K_W03 ma uporządkowaną, pogłębioną wiedzę obejmującą terminologię, teorię i metodologię z zakresu technologii cyfrowych stosowanych w badaniach terenowych i pracach gabinetowych właściwych dla archeologii i dyscyplin pokrewnych K_W09 ma ugruntowaną wiedzę z zakresu zastosowania narzędzi cyfrowych w ochronie dziedzictwa kulturowego K_W11 zna metody badawcze i narzędzia warsztatu archeologa oraz metody upowszechniania wiedzy archeologicznej z wykorzystaniem zaawansowanych narzędzi cyfrowych K_W15 ma szczegółową wiedzę o gromadzeniu archeologicznych zasobów źródłowych, zarządzaniu nimi i ich przetwarzaniu oraz wykorzystywaniu do tych celów technik komputerowych i multimedialnych K_W16 ma poszerzoną wiedzę dotyczącą prac technicznych w trakcie badań archeologicznych i prac inwentaryzacyjno-laboratoryjnych obejmujące opracowanie cyfrowe i badania nieinwazyjne,

Efekty uczenia się - umiejętności

K_U12 posiada pogłębione umiejętności prowadzenia cyfrowych prac technicznych w trakcie terenowych i gabinetowych badań archeologicz-nych i prac inwentaryzacyjno-laboratoryjnych K_U13 umie korzystać z technologii informacyjnych, multimediów i zaso-bów Internetu oraz przetwarzać dane i zasoby wiedzy archeologicznej po-przez wykorzystanie programów komputerowych oraz urządzeń i technik multimedialnych K_U14 pracuje w zespole, rozwiązując złożone problemy z zakresu badań archeologicznych, prezentuje ich wyniki i formułuje konkluzje stosując opracowane dla zespołu instrukcje i procedury K_U15 stosuje złożone techniki i narzędzia badawcze w zakresie prac cyfrowych w dziedzinach nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla dyscyplin przyrodniczych K_U16 potrafi wyszukiwać, analizować, oceniać, selekcjonować i użytko-wać informacje z wykorzystaniem różnych metod przyrodniczych przy zastosowaniu specjalistycznego oprogramowania i sprzętu cyfrowego K_U17 umie przetwarzać dane przyrodnicze poprzez zastosowanie zawan-sowanych programów komputerowych oraz urządzeń i technik multime-dialnych

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

K_K01 potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania K_K02 prawidłowo identyfikuje i rozstrzyga dylematy związane z wykonywaniem zawodu i stosowaniem narzędzi cyfrowych w prowadzeniu badań naukowych K_K08 potrafi kierować, współdziałać i pracować w interdyscyplinarnym zespole badawczym, między innymi prowadzącym badania przyrodnicze

Metody dydaktyczne eksponujące

- pokaz

Metody dydaktyczne podające

- opis

Metody dydaktyczne poszukujące

- pomiaru w terenie
- laboratoryjna
- projektu
- studium przypadku

Rodzaj przedmiotu

przedmiot obligatoryjny

Wymagania wstępne

Ukończony kurs podstawowy „Informatyka w Archeologii” lub równoważne merytorycznie przedmioty.

Koordynatorzy przedmiotu

Łukasz Czyżewski
Mateusz Popek

Kryteria oceniania

Metody oceniania:
– udział w laboratoriach,
– realizacja projektu cyfrowego obejmującego zagadnienia poruszane na zajęciach.

Kryteria oceniania:
np.:
zaliczenie na ocenę na podstawie
– obecności na zajęciach;
– realizacja projektu cyfrowego ocenianego w następujący sposób: niedo-stateczny (2) – mniej niż 60%;
dostateczny (3) – (60–69%;)
dostateczny plus (3,5) – (70–75%)
dobry (4) – (76–85%);
dobry plus (4,5) – (86–90%);
bardzo dobry (5) – (91–100%).

Literatura

1. De Reu, Jeroen, i in. „On Introducing an Image-Based 3D Reconstruction Method in Archaeological Excavation Practice”. Journal of Archaeological Science, t. 41, styczeń 2014, s. 251–62. DOI.org (Crossref), https://doi.org/10.1016/j.jas.2013.08.020.
2. Forte, M., i in. „3D Archaeology at Çatalhöyük”. International Journal of Heritage in the Digital Era, t. 1, nr 3, wrzesień 2012, s. 351–78. DOI.org (Crossref), https://doi.org/10.1260/2047-4970.1.3.351.
3. Forte, Maurizio, i in. „3D Visual Information and GIS Technologies for Documentation of Paintings in the M Sepulcher in the Vatican Necropolis”. Computing Archaeology for Understanding the Past. CAA 2000. Computer Applications and Quantitative Methods in Archaeology. Proceedings of the 28th Conference, Ljubljana, April 2000, zredagowane przez Z. Stančič i T. Veljanovski, Archaeopress, 2001, s. 25–34.
4. Hermon, Sorin, i Joanna Nikodem. 3D Modelling as a Scientific Research Tool in Archaeology. 2007, s. 6.
5. Schaich, Martin. 3D Scanning Technologies and Data Evaluation in an Archaeological Information System. 2010, s. 4.
6. Bogdanova, Galina, i in. Digitization and 3D scanning of historical artifacts. 2013.
7. De Reu, Jeroen, i in. „On Introducing an Image-Based 3D Reconstruction Method in Archaeological Excavation Practice”. Journal of Archaeological Science, t. 41, styczeń 2014, s. 251–62. CrossRef, https://doi.org/10.1016/j.jas.2013.08.020.
8. Štular, Benjamin, i in. 3D Archaeology Early Medieval Earrings from Kranj. Institute of Archaeology ZRC SAZU, ZRC Publishing, 2015. Open WorldCat, https://itunes.apple.com/si/book/3d-archaeology/id972355479?mt=11&ign-mpt=uo%3D4.
9. Zawieska, D., i in. „Macro Photogrammetry in Inventory of Historical Engravings at the Royal Castle in Warsaw”. ISPRS - International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, t. XLII-2/W9, styczeń 2019, s. 795–800. DOI.org (Crossref), https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-2-W9-795-2019.
10. Hansman, Reuben J., i Uwe Ring. „Workflow: From Photo-Based 3-D Reconstruction of Remotely Piloted Aircraft Images to a 3-D Geological Model”. Geosphere, t. 15, nr 4, sierpień 2019, s. 1393–408. DOI.org (Crossref), https://doi.org/10.1130/GES02031.1.
11. Legut-Pintal, Maria. „Lotnicze skanowanie laserowe (ALS) w badaniach nad średniowiecznym krajobrazem kulturowym na Dolnym Śląsku”. Lotnicze skanowanie laserowe jako narzędzie archeologii, zredagowane przez Martin Gojda i Zbigniew Kobyliński, Instytut Archeologii Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego, 2018.
12. Opitz, Rachel. „Lotniczy skaning laserowy w archeologii. Doskonalenie metod i rozszerzanie zastosowań”. Lotnicze skanowanie laserowe jako narzędzie archeologii, zredagowane przez Martin Gojda i Zbigniew Kobyliński, Instytut Archeologii Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego, 2018.
13. Solecki, Rafał. „Wykorzystanie lotniczego skanowania laserowego (ALS) w prospekcji dawnych pól uprawnych na przykładzie reliktów z Miłomłyna w powiecie ostródzkim”. Lotnicze skanowanie laserowe jako narzędzie archeologii, zredagowane przez Martin Gojda i Zbigniew Kobyliński, Instytut Archeologii Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego, 2018.
14. Soula, Florian, i in. „Remote Sensing in Archaeology. the State of the Art and Presentation of Metadata Research Project’s Preliminary Results”. Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, t. 216, luty 2018, s. 61–79.
15. Andrés, Margarita San, i in. „Use of 3D printing PLA and ABS materials for fine art. Analysis of composition and long-term behaviour of raw filament and printed parts”. Journal of Cultural Heritage, t. 59, styczeń 2023, s. 181–89. ScienceDirect, https://doi.org/10.1016/j.culher.2022.12.005.
16. Barrile, Vincenzo, i in. „A Combined Study of Cultural Heritage in Archaeological Museums: 3D Survey and Mixed Reality”. Heritage, t. 5, nr 3, 3, wrzesień 2022, s. 1330–49. www.mdpi.com, https://doi.org/10.3390/heritage5030069.
17. Kantaros, Antreas, i in. „Three-Dimensional Printing and 3D Scanning: Emerging Technologies Exhibiting High Potential in the Field of Cultural Heritage”. Applied Sciences, t. 13, nr 8, 8, styczeń 2023, s. 4777. www.mdpi.com, https://doi.org/10.3390/app13084777.
18. N.M. Tissen, Liselore. „3D Printing and the Art World: Current Developments and Future Perspectives”. Advances in 3D Printing, zredagowane przez Ashutosh Sharma, IntechOpen, 2023. DOI.org (Crossref), https://doi.org/10.5772/intechopen.109107.
19. Nocheseda, Carla Joyce C., i in. „3D Digital Manufacturing Technologies, Materials, and Artificial Intelligence in Art”. MRS Communications, październik 2023. Springer Link, https://doi.org/10.1557/s43579-023-00489-1.
20. Pavlovska, Ilona, i in. „Assessment of Occupational Exposures in the 3D Printing: Current Status and Future Prospects”. Advances in 3D Printing, zredagowane przez Ashutosh Sharma, IntechOpen, 2023. DOI.org (Crossref), https://doi.org/10.5772/intechopen.109465.
21. Adamopoulos, Efstathios, i in. „Image-Based Metric Heritage Modeling in the near-Infrared Spectrum”. Heritage Science, t. 8, nr 1, grudzień 2020, s. 53. DOI.org (Crossref), https://doi.org/10.1186/s40494-020-00397-w.
22. Kingsland, Kaitlyn. „Comparative Analysis of Digital Photogrammetry Software for Cultural Heritage”. Digital Applications in Archaeology and Cultural Heritage, t. 18, wrzesień 2020, s. e00157. DOI.org (Crossref), https://doi.org/10.1016/j.daach.2020.e00157.
23. Magnani, Matthew, i in. „The Digital Revolution to Come: Photogrammetry in Archaeological Practice”. American Antiquity, t. 85, nr 4, październik 2020, s. 737–60. Cambridge University Press, https://doi.org/10.1017/aaq.2020.59.
24. Wu, Changchang. „VisualSFM : A Visual Structure from Motion System - Documentation”. VisualSFM : A Visual Structure from Motion System, 2020, http://ccwu.me/vsfm/index.html.
25. Karimi, Mina, i in. „A New Method for Automatic and Accurate Coded Target Recognition in Oblique Images to Improve Augmented Reality Precision”. Transactions in GIS, t. 26, nr 3, 2022, s. 1509–30. Wiley Online Library, https://doi.org/10.1111/tgis.12936.
26. Makowska, Agnieszka, i Włodzimierz Rączkowski, redaktorzy. Metody teledetekcyjne dla archeologów Poradnik część 1. NID, 2023, https://ksiegarnia.nid.pl/wp-content/uploads/2023/05/AZPplus_metody-teledetekcyjne-dla-archeologow-poradnik-1.pdf.
27. Forte, Maurizio. „3D Archaeology: New Perspectives and Challenges—The Example of Çatalhöyük”. Journal of Eastern Mediterranean Archaeology and Heritage Studies, t. 2, nr 1, 2014, s. 1–29.
28. Forte M. (ed.), Cyber-Archaeology. University of Michigan Press, 2010. DOI.org (Crossref), https://doi.org/10.30861/9781407307213.
29. Forte, M., Campana S., (eds.) Digital Methods and Remote Sensing in Archaeology: Archaeology in the Age of Sensing. Springer International Publishing, 2016. DOI.org (Crossref), https://doi.org/10.1007/978-3-319-40658-9.
30. Rączkowski, W., „Metody w archeologii”. Przeszłość społeczna. Próba konceptualizacji., S. Tabaczyński et al. (eds.), Wydawnictwo Poznańskie, 2012, s. 367–408.
31. Rączkowski W. „Power and/or Penury of Visualizations: Some Thoughts on Remote Sensing Data and Products in Archaeology”. Remote Sensing, t. 12, nr 18, styczeń 2020, s. 2996. www.mdpi.com, https://doi.org/10.3390/rs12182996.
32. Rączkowski, Włodzimierz, i Łukasz Banaszek. „Potencjał Danych ALS w Badaniach Archeologicznych”. Podręcznik Dla Uczestników Szkoleń z Wykorzystania Produktów LiDAR, zredagowane przez P. Wężyk, Główny Urząd Geodezji i Kartografii, 2014, s. 208–15. www.academia.edu, https://www.academia.edu/11935640/Potencja%C5%82_danych_ALS_w_badaniach_archeologicznych.

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 1201-AR1-MCMK-S2 w USOSweb