Da Vinči noslēpumainā stikla lodes virtuālā versija ir palīdzējusi izskaidrot tās dīvainības

Leonardo da Vinči Salvator Mundi

Vēl 2017. gadā eļļas glezna sauca Salvator Mundi (Pasaules glābējs) tika pārdots par 450,3 miljoniem USD Christie’s izsoļu namā Ņujorkā. Tas ar zināmu starpību padarīja to par visdārgāko pasaulē. Glezna ir viena no mazāk nekā 20 gleznām, kuras autors ir Leonardo da Vinči, lai gan joprojām pastāv strīdi par šo attiecinājumu.

Ir arī cita mīkla. Attēlā attēlots Kristus, kas tur stikla lodi, kas attēlo debesu debess sfēru. Šādai sfērai vajadzētu darboties kā izliektai lēcai, palielinot un apgriežot aiz tās esošās mantijas. Tomēr Kristus drēbes nav apgrieztas otrādi vai palielinātas, bet parādās ar minimālu izkropļojumu.

Leonardo labi zināja, kā stikls lauž gaismu. Patiešām, viņa piezīmju grāmatiņas ir piepildītas ar attēliem, kā gaisma atlec un lūst no dažādiem objektiem. Un tas rada jautājumu, kāpēc viņš uzzīmēja lodi šādā veidā.

Šodien mēs saņemam atbildi, pateicoties Marko Lianga un kolēģu darbam Kalifornijas universitātē Ērvinā. Šī grupa ir izmantojusi datorgrafikas programmatūru, lai reproducētu ainu trīs dimensijās, un pēc tam pētīja, kā gaisma tiktu lauzta caur dažāda veida lodēm.

Salīdzinot to atveidojumus ar oriģinālu, viņi ir secinājuši, ka lode nemaz nav cieta. Tā vietā tie parāda, ka glezna ir reālistisks fizisks dobas sfēras attēlojums ar 6,8 centimetru rādiusu, bet tikai 1,3 milimetru biezumu.

Vispirms nedaudz fona. Apgrieztā renderēšana ir datorgrafikas tehnika, kas sākotnēji tika izstrādāta, lai radītu fiziski reālistiskus virtuālo ainu atveidojumus, simulējot gaismas plūsmas fiziku. Viens no šīs tehnikas mērķiem ir labāk simulēt caurspīdīgu un daļēji caurspīdīgu stikla vai ūdens priekšmetu izskatu.

Paņēmiens sākas ar ainas 3D attēlojuma izveidi, iekļaujot visu to objektu faktūru un struktūru, ar kuriem mijiedarbojas gaisma. Ainai jāiekļauj arī gaismas avots un skatpunkts. Pēc tam staru izsekošanas algoritms nosaka veidu, kā gaisma apgaismo ainu, skatoties no skatu punkta.

Liang un co sāk, no jauna izveidojot gleznas virtuālo versiju. Viņi saka, ka mēs attēlojam ainas ģeometriju, izmantojot aptuvenu objekta ķermeņa tuvinājumu, kā arī detalizētākus lodes un rokas attēlojumus, kas to tur.

Salīdzinot ar roku, viņi novērtēja lodes diametru 6,8 cm un attālumu no ķermeņa - 25 cm. Viņi arī uzlaboja lodes turēšanas rokas ģeometriju, lai tā maigi pieskartos lodei, izmantojot Maya, 3D modelēšanas un animācijas programmatūru.

Pētot gleznā esošās ēnas, komanda secināja, ka objektu apgaismoja spēcīgs virziena gaismas avots no augšas, kā arī vispārējs izkliedēts apgaismojums. Tajā pašā laikā viņi lēsa, ka skata punkts attēlā atrodas aptuveni 90 cm attālumā no objekta.

Kad virtuālā aina bija gatava, mēs pārbaudījām, vai lode ir cieta, salīdzinot cietas un dobas lodes attēlus, teiksim Liang un citi.

A. Cietas sfēras atveidošana B. Dobas sfēras atveidošana

Rezultāti rada interesantu lasīšanu. Vienīgais veids, kā komanda spēj reproducēt oriģinālo gleznu, ir ar dobu lodi. Turklāt doba lode īpašā veidā izkropļo fonu. Piemēram, taisna līnija, kas iet caur lodes centru, netiek izkropļota. Turpretim taisnas līnijas, kas neiet cauri lodes centram, tiek izkropļotas tā, ka tās malās rodas pārtraukums.

Gleznā Kristus tērpi ir salocīti tā, ka šķiet, ka aiz lodes iet piecas līnijas. Tomēr četrām līnijām ir ventilatoram līdzīgs izvietojums, kas saplūst lodes centrā. Līdz ar to rekonstruētajā attēlā vai oriģinālā pārrāvums nav redzams.

Tomēr piektais locījums neatbilst šim modelim, un rekonstruētajā attēlā ir redzama nepārprotama nepārtrauktība. Mākslinieks aizmigloja šo gleznas daļu, kur kroka ieiet orbē. Tas liek domāt, ka viņš zināja, kā doba sfēra izkropļo taisnas līnijas, kas iet aiz tās.

Komanda arī eksperimentēja, mainot dobās lodes biezumu, un rezultāti liecināja, ka tā nedrīkst būt biezāka par 1,3 mm.

Interesants jautājums ir par to, vai Leonardo būtu bijis pieejams materiāliem, gaismas avotiem un optikas zināšanām, kuras, kā liecina jaunais darbs, viņam vajadzēja būt. Optikas jomā Liangs un kolēģi ir pētījuši Leonardo piezīmes un domā, ka šīs zināšanas viņam noteikti bija labi saprotamas. Dobas stikla bumbiņas tajā laikā bija labi zināmas un parādās daudzās laikmeta gleznās. Un renesanses mākslinieki bija eksperti noteiktu apgaismojuma apstākļu atjaunošanā.

Tātad Liangs un citi ir pārliecināti par savu secinājumu: mūsu eksperimenti liecina, ka optiski precīzs atveidojums, kas kvalitatīvi atbilst gleznai, patiešām ir iespējams, izmantojot materiālus, gaismas avotus un zinātniskās zināšanas, kas pieejamas Leonardo da Vinči apmēram 1500. gadā, viņi saka.

Protams, komanda nav pirmā, kas norāda, ka lode ir doba — līdzīgu ierosinājumu izteica Leonardo 2017. gada biogrāfs Valters Īzaksons, un arī citi to ir apsprieduši. Tomēr Liangs un co ir pirmie, kas parāda, ka glezna ir fiziski reālistisks dobas lodes atveidojums, nevis ciets.

Tas palīdzēs atrisināt vismaz dažus strīdus par attēlu un tā milzīgo cenu.

Atsauce: arxiv.org/abs/1912.03416 : par optisko precizitāti Salvator Mundi

paslēpties