Археологическая керамика почти никогда не достаётся учёным целой. Обычно это осколки: кусок края, часть стенки, донышко или горсть мелких обломков. По ним нужно понять, как выглядел сосуд целиком, и по возможности — восстановить его форму.

Одним из традиционных способов была гипсовая реконструкция. Мастер брал сохранившийся фрагмент, изучал его профиль, сверялся с известными типами посуды того же периода и достраивал недостающее вручную. Принцип остаётся тем же и сегодня, но теперь к нему добавились цифровые инструменты: фотограмметрия, 3D-моделирование и 3D-печать.

Сразу оговоримся: это не готовая технология. Процесс пока в стадии разработки, и каждый этап требует доработки, а итоговая форма сосудов, представленных в статье, является лишь демонстрацией процесса и гипотезой.

Всё начинается с материала. Берётся либо крупный фрагмент, по которому уже видны ключевые элементы формы (например, венчик), либо несколько мелких осколков, которые предварительно склеивают в один блок. Этот фрагмент и становится отправной точкой.

Рис. 1. Оригинальный материал, подготовленный для съёмки.

Дальше — съёмка. Фрагмент ставится на поворотный стол, камера — на штатив. Стол вращается с шагом примерно 10–15 градусов, и на каждой позиции делается снимок. Когда объект полностью прокрутился, ракурс меняется. В итоге набирается серия примерно из ста фотографий, снятых как минимум с трёх разных ракурсов. Важно, чтобы каждый участок поверхности попал хотя бы на несколько кадров с разных ракурсов.

Все эти снимки загружаются в программу Agisoft Metashape. Она сопоставляет перекрывающиеся фотографии, строит облако точек и на его основе собирает трёхмерную модель с текстурой. В результате создаётся цифровая 3D-модель фрагмента, пригодная для дальнейшего анализа и реконструкции.

Рис. 2. Этапы фотограмметрии: облако точек, 3D-модель и модель с текстурой.

Готовая модель переносится в программу Blender. Здесь с неё снимают профиль — контурную линию наиболее сохранившейся части. Этот профиль и становится главной подсказкой: по нему можно прикинуть, как продолжались стенки сосуда дальше.

Но одного профиля мало. Чтобы достроить форму, нужно понимать, к какому типу относился сосуд: какие у него были пропорции, как соотносились горло, тулово и донце, как изгибались стенки. Эти знания берутся из типологии — систематизированных данных о керамике определённого периода и региона. По сути, цифровая реконструкция работает по той же логике, что и гипсовая, — просто вместо рук и гипса здесь экран и мышка.

Рис. 3. Работа в Blender: восстановление предполагаемой формы.

Когда форма готова, в цифровой модели вырезается посадочное место — выемка, куда должен встать оригинальный фрагмент. Пока это самый сложный этап: в теории модель должна обеспечить идеальную стыковку, но на практике добиться этого не позволяют технические возможности.

Поэтому мы после печати деталь обычно дорабатываем вручную: подтачиваем, снимаем лишний пластик, подгоняем под оригинал. Такой этап снижает степень автоматизации процесса, но сейчас остаётся необходимым. В целом пластик хорошо поддаётся обработке, и результат получается аккуратным.

Рис. 4. Модель, подготовленная к печати на 3D-принтере.

Восстановленная часть печатается на 3D-принтере. Реконструкция печатается не цельным куском, а разбивается на несколько частей. Это нужно по двум причинам. Во-первых, форма оригинального фрагмента бывает слишком сложной, чтобы посадить его в единую деталь — разборная конструкция позволяет подвести дополнение с разных сторон. Во-вторых, такой подход экономит время и материал: можно сначала напечатать только стыковочные элементы, проверить, совпадает ли посадка, и лишь потом печатать основную часть. Сейчас мы экспериментируем с разными видами пластика, но в основном сейчас используем PLA и PETG, в дальнейшем планируется попробовать  TPU.

После печати деталь совмещается с оригиналом. Получается более цельная картина: можно увидеть, как примерно выглядел сосуд, и при этом чётко понять, какая его часть сохранилась, а какая достроена.

Рис. 5. Итоговый результат: печатное дополнение совмещено с оригинальными фрагментами.

По срокам: в идеальных условиях весь путь от фотосъёмки до готовой детали занимает от трёх дней до недели. На практике пока дольше — методика ещё разрабатывается и отрабатывается и процесс в итоге затягивается.

Главный смысл подхода — в том, что большая часть работы сначала происходит на экране. Можно покрутить модель, проверить пропорции, попробовать разные варианты формы и только потом отправить результат на печать. Даже с учётом всех текущих ограничений это уже заметно меняет процесс: реконструкция становится более контролируемой, а ошибки — дешевле по времени.

Пока это скорее эксперимент, чем законченная методика. Но сам подход — когда цифровая модель, знание типологии и ручная работа дополняют друг друга — уже показывает, что у такого способа реконструкции есть потенциал. Остальное  — вопрос практики и времени.