Virtual Reconstruction of Troitskiy Cathedral in Stavropol-on-Volga (18th-19th Centuries): Sources, Research Technologies and Visualization of Results

Abramova Kristina Dmitrievna Bachelor of the Historical Information Science Department, Lomonosov Moscow State University 119991, Russia, Moskovskaya oblast', g. Moscow, ul. Lomonosovskii Prospekt, 27 k.4, Istoricheskii fakul'tet abramova@tobefit.ru

Проблема сохранения историко-культурного наследия является актуальной задачей научно-практической задачей. Многие памятники теряют свой изначальный облик, некоторые исчезают совсем. С давних времен делались попытки оставить исчезающие памятники культуры в памяти последующих поколений, делая их зарисовки, чертежи, отображая их на гравюрах, картинах (позже – на фотографиях). Но лишь с появлением современных информационных технологий появилась возможность поставить задачу научно обоснованного воссоздания памятников историко-культурного наследия в их первозданном виде, используя новые возможности трехмерной визуализации. Технологии 3D-моделирования сравнительно недавно стали применяться в исторических исследованиях, однако довольно быстро начали набирать популярность и развиваться в применении к различным целям и задачам ^[4]. Они дают возможность исследователям создавать (на базе сформированного комплекса источников) исторически достоверные, реалистичные виртуальные реконструкции памятников прошлого, позволяя решить проблему цифрового сохранения культурного наследия. Отметим, что в процессе создания виртуальной исторической реконструкции утраченных памятников историко-культурного наследия важным этапом является источниковедческий анализ сформированного комплекса письменных и визуальных источников ^[2].

Цель данной работы - создать виртуальную реконструкцию Троицкого собора в г. Ставрополе-на-Волге (Тольятти), разрушенного в ходе затопления города при постройке Жигулевской ГЭС, а также поместить 3D-модель собора в виртуальную среду города-крепости Ставрополь середины XVIII века на базе выявленного комплекс источников. Структура статьи включает следующие разделы: краткая история Ставрополя-на-Волге и Троицкого собора; источники создания виртуальной реконструкции; программное обеспечение; виртуальная реконструкция Троицкого собора и городской среды середины XVIII века.

Краткая история Ставрополя-на-Волге

«Городок ваш хороший, но он будет затоплен водой» ^[17] .

Именно эти слова Иоанна Кронштадтского, сказанные им во время визита в Ставрополь в 1894 г., оказались пророческими для города Ставрополь-на-Волге.

В 1736 г. царское правительство решило передать всех крещеных калмыков, получивших русское подданство, в ведение Петра Тайшина (крещеного калмыцкого князя). Им была выделена отдельная территория для проживания. Российское правительство видело в калмыках своих лояльных подданных и рассчитывало иметь в их лице надежную военную силу для охраны южных границ империи. C этой целью правительство привлекло православную церковь, которая развернула работу по христианизации калмыков.

После смерти Петра Тайшина в 1736 г. управление калмыками было возложено на его супругу, Анну, крестницу императрицы. Полковнику Змееву было поручено проводить крещеных калмыков из Чугуева, Царицына, Астрахани и других городов вместе с Анной на земли, отведенные для них.

В.Н. Татищев предлагал назвать город Епифанией («просвещение» в переводе с греческого), но правительству комендант будущего города полковник А. Змеев предложил название, которым впоследствии и был назван город – Ставрополь («Город Святого креста», в настоящее время г. Тольятти Самарской области). Утверждено название «Ставрополь» было 21 декабря 1739 г. ^[11] Заранее внесем некоторую терминологическую ремарку: здесь и далее в данной статье будут употребляться названия города Ставрополь и Ставрополь-на-Волге. Оба эти названия приемлемы при упоминании современного города Тольятти в ранний его период существования. Ставрополем-на-Волге или Ставрополем волжским город иногда называли для того, чтобы отличить его от города Ставрополь, основанного в Предкавказье. В 1964 г. город был переименован в Тольятти.

В.Н. Татищев заложил город, опираясь на необходимость защиты России от набегов башкир: крепость располагалась между Закамским и Оренбургским укреплениями ^[22].

Фортификация представляла собой форму неправильного шестиугольника, в длину 313 саженей, в ширину – 198 и в окружности 876 саженей ^[11]. В крепости было трое ворот: Оренбургские, Симбирские и Водяные (так как находились со стороны реки).

В центре крепости размещалась площадь с собором, дома коменданта Змеева, архимандрита и княгини Анны Тайшиной. Рядом – дома зайсангов, купцов, казармы, питейный дом, калмыцкие избы, амбары на каменных фундаментах и купеческие дома ^[13].

С начала XVIII века берега Куньей Воложки подмывались водами Волги. Река Волга наполняла Кунью Воложку. При такой перемене течения Волга, делая полукруг вокруг Усольских гор, круто поворачивая с юга на север, стала устремляться в Кунью Воложку и подмывать в весеннее время ее берег ^[19]. Местное правительство г. Ставрополя решило перенести часть города на более безопасное место, по направлению на восток, к Соколиным горам ^[13].

С 1806 г. на новом месте площадь города составляла вдвое больше прежней. Территория ограничивалась земляным валом, а на въезде в город были установлены караульные будки. Храм был отстроен заново в классическом стиле. В памяти горожан долгое время сохранялось название «старый город» – так обозначалась прибрежная часть Ставрополя с постройками XVIII в. ^[13]

Старый город находился юго-западнее. На месте этого городка изредка попадались остатки крепости, идущей от существовавшего дома княгини Тайшиной на запад к песчаной горе по берегу Воложки ^[19]. Кроме того, как на остатки крепости, старожилы указывали на местами попадающиеся, вертикально врытые в землю деревянные брусья, толщиной вершков 5 (приблизительно 22 см – примеч.автора), расстоянием между собой сажени на две ^[19].

В 1950 г. в связи с принятием решения о строительстве Жигулевской ГЭС было решено перенести город подальше от реки. Часть зданий были разобраны и перенесены на новое место, Троицкий храм был впоследствии взорван (см. Рис. 1) и затоплен, как и практически весь город.

Рис. 1.Троицкий собор после взрыва в 1955 году. Фото XX века. (Копия из фондов Тольяттинского краеведческого музея, 28.09.2018.)

Краткая история Троицкого собора

Троицкий собор, построенный в 1738 г. в Ставрополе-на-Волге, был одним из самых первых зданий города.

Калмыки, как было сказано выше, в основном являлись кочевым народом и жить долгое время на одном месте не привыкли, для них переселение в город было достаточно стрессовым и тяжелым условием ^[18]. Тем не менее, церковь в то время играла огромную роль в сплочении народа, именно поэтому ее постройке, а также дальнейшим восстановлениям и достройкам всегда уделялось первостепенное внимание комендантов города-крепости.

Первый собор построили довольно быстро, однако уже доведенный до головы он показался В.И. Татищеву маловатым. И хотя полковник Змеев рассуждал, что лучше построить три средственных церкви, чем одну великую, Татищев предложил построить одну большую церковь, мотивировав это тем, что «в большой церкви поучение и закона толкование больше людей слушать могут, что в разных неудобно и во-вторых при одной церкви способнее иметь добрых священников, которые у нас в диковинку, а особливо иметь на их калмыцком языке» ^[19].

В своем обращении в коллегию Иностранных дел В.Н. Татищев просил построить новый храм, более просторный, пятиглавый.

Заложенный в 1739 г., новый пятиглавый Троицкий собор был построен и освящен в 1743 г. протоиереем Андреем Чубовским, ставшим первым его настоятелем. Простоял храм недолго. При расследовании было выявлено, что собор был построен без всяких связей и, скорее всего, неквалифицированными рабочими, из-за чего углы храма стали расходиться, а бревна выпадать ^[19]. Комендант крепости полковник Андрей Змеев в июне 1746 г. обратился к правительству с просьбой построить новый каменный храм.

Первый вариант проекта (см. Рис. 2) был разработан архитектором Иоганном Вернером Мюллером, работавшем при военном губернаторе, основателе Оренбурга И.И. Неплюеве.

Рис. 2. Первый вариант проекта Троицкого собора, составленный И.В. Мюллером (Копия из фондов Тольяттинского краеведческого музея, 28.09.2018.)

Этот проект следовал традиционной схеме православной церкви с продольно-осевой композицией, в которой четко выявлялись основные элементы: пятигранный алтарный выступ, одноглавый храм, трапезная и трехъярусная колокольня. Проект отразил новые тенденции европейской архитектуры, которые получили распространение в России в первой половине XVIII века, прежде всего в Петербурге. «Помещения храма и трапезной объединялись в трехнефном объеме, восточная часть которого (подобно средокрестию европейской базилики) выделена венчающим ее световым восьмериком. Сдержанный наружный декор в духе позднего европейского барокко ограничивался широкими пилястрами, подчеркивающими объемную структуру, и рамочными наличниками с клинчатыми замками оконных проемов» ^[14].

Далее этот вариант был доработан архитектором Пьетро Антонио Трезини (см. Риc.3) и, вероятно, воплощен в реальности ^[14].

Рис. 3. Проект пятиглавого Троицкого собора с планом, выполненный П.А. Трезини. (Копия из фондов Тольяттинского краеведческого музея, 28.09.2018.)

Новый каменный собор, названный Троицким, был заложен в 1747 г., а освящен в 1750 г. Некоторое время Троицкий собор находился в ведении не епархиального ведомства, а Святейшего Синода. Именно этот каменный храм во имя святой Троицы стоял в крепости с 1750 г. по 1807 г. ^[19]

В последнюю четверть XVIII века ежегодно вместе с берегом реки Воложки обрушивалось 5-6 зданий. Стены крепости постепенно оказались на обрыве и пришлось их сломать. Троицкий собор по возможности разобрали и хороший материал перевезли на новое место, его использовали при постройке нового собора ^[19].

Строился он довольно долго, тем не менее, в 1813 г. построили, а в 1815 г. освятили новый Троицкий собор, вмещавший до 800 человек. Новый собор имел форму креста и был каменный, высотой около 31 метров ^[19]. Фотографию собора XX века можно увидеть ниже (см. Рис. 4).

Рис. 4. Ставропольский Троицкий собор. Фото И. Рыбакова, 1952 год. (Копия из фондов ГМК «Наследие»)

Материал собора: белый кирпич, штукатурка. В карте памятника истории и культуры, хранящейся в Тольяттинском краеведческом музее, храм описан следующим образом. Крестово-купольный храм был выполнен в Палладианском стиле, широко распространенном в XVIII в. Прямоугольный план собора выстроен симметрично относительно главной оси запад-восток, на которую нанизаны апсида и главный вход. Верхняя часть высоких окон решена в виде полуциркульных арок. В центре, на пересечении осей, сверху монументального куба водружен высокий барабан с восемью полуциркульными окнами. В простенках между окнами применены спаренные пилястры, визуально соединяющие архитектурную пластику верхней части собора с его нижней частью. Перекрыт барабан куполом, увенчанным маленьким круглым фонарем – латерной, купольной башенкой с крестом. Это описание собора XIX века, однако сравнивая его с планом И. Мюллера, можно найти общие черты – именно они будут восстановлены и в дальнейшем с помощью них и преобразований изменившихся частей собора, можно будет восстановить постройку на XIX-XX века.

С западной стороны собора по проекту симбирского архитектора И.Н. Лизогуба в 1842 г. построили колокольню – теплый придел, называемый в народе Никольской церковью. Высота ее составляла 55 метров. В ней устроили теплую церковь с приделом вместимостью до 1000 человек.

В феврале 1918 г. в связи с коллективизацией широкое распространение получило антирелигиозное движение за снятие церковных колоколов. 29 января 1930 г. жители Ставрополя на общем собрании вынесли решение о снятии колоколов с Троицкого собора. Оставили во всех церквях Ставропольского района только по одному колоколу для нужд пожарной охраны.

В Ставрополе Троицкий собор был закрыт постановлением Президиума Куйбышевского облисполкома от 15 ноября 1936 г. В результате в Троицком соборе на несколько лет было устроено зернохранилище ^[22].

В изменившихся условиях Великой Отечественной войны Советское руководство было вынуждено изменить свое отношение к Церкви, обратившись к традиционным ценностям. С помощью действий инициативной группы верующих Троицкий собор был открыт в 1944 г. 23 октября ^[22].

Троицкий собор простоял до 1955 г. В связи с образованием Куйбышевского водохранилища город Ставрополь попал в зону затопления и поэтому должен был быть перенесен на новое место. Все, что можно было перевезти на новую площадку, было перевезено, а Троицкий собор решили разобрать (иначе он мог при затоплении мешать судоходству). Но разломать храм не удалось, построена церковь была крепко. Лишь под мощным зарядом взрывчатки церковь рухнула.

Таким образом, можно воссоздать краткую хронологию истории собора и его перестроек.

1738 г. – построен первый вариант собора; улица, ведущая к нему, названа Соборной.

1743 г. – построен новый пятиглавый деревянный собор, так как старый показался В.Н. Татищеву небольшим.

1750 г. – постройка нового, каменного собора, так как старый быстро пришел в негодность.

1809 г. – разбор и перенос собора на новое место в связи с разрушением берега и получением Ставрополем новых территорий к востоку.

1813 г. – постройка собора на новом месте, 1815 г. – его освящение. Новый собор имел высоту 31 метр и вмещал до 800 человек.

1842 г. – пристройка к собору 55-метровой колокольни.

1902 г. – расширение здания.

1936 г. – собор закрыт постановлением Президиума Куйбышевского облисполкома; в здании размещено зернохранилище.

1944 г. – в связи с Великой Отечественной войной собор открыли «для поддержания духа верующих».

1955 г. – собор закрыт и взорван, а впоследствии затоплен водой при постройке Жигулевской ГЭС.

Рассмотрев историю возникновения города-крепости Ставрополь и хронологию эволюции Троицкого собора, мы собрали комплекс источниковой информации для создания виртуальной реконструкции собора.

Источники виртуальной реконструкции

Письменные источники

В работе использовались материалы из 248 фонда РГАДА (Российского архива древних актов) ^[20]. Это журналы и протоколы Сената. На листах 113-171 из книги 150 содержится информация о строительстве города Ставрополь, выделении калмыкам территории для поселения, а также решения Сената о заложении более крепкого Троицкого собора в 1747 г.

Свидетельства о жизни и быте ставропольских калмыков оставил известный ученый-энциклопедист И.И. Лепехин. Он руководили отрядом 1-й научной экспедиции Императорской Академии наук, целью которой было изучение и описание природных богатств краев Российской империи, быта и нравов их жителей. 1-5, 17 октября 1768 г. исследователь посетил Ставрополь ^[5]. В своей работе ^[10] он довольно подробно описывает размеры крепости Ставрополя, ее устройство, расположение города относительно берега, рассказывает, кто жил в Ставрополе и в каких зонах. Эти сведения очень важны при воссоздании окружающей среды храма.

В работе также были использованы материалы воспоминаний. А.Н. Наумов был дворянином, владельцем больших земельных угодий в Ставропольском уезде и в своих воспоминаниях ^[12] он описывает Ставрополь, каким запомнил его, а также добавляет немного исторических фактов и описаний из более раннего времени – времени основания города-крепости. Также он рассказывает, насколько величественным показался ему Троицкий собор и дает его описание. Эти данные очень важны при воссоздании облика окружающей среды храма, а также самого храма.

Особо ценным источником мы считаем книгу протоирея, воспитанника киевской духовной академии Дмитрия Николаевича Орлова (1824-1887) ^[19]. В книге дается подробное описание истории Ставрополя с момента его основания и строительства храмов на его территории. Здесь можно узнать не только о перестройках и облике самого Троицкого собора, но и об изменениях самого города-крепости, расположении и облике построек, а также изменениях в планировке города после перенесения в начале XIX века. Ценность книги заключается так же и в том, что это наиболее приближенный источник к изучаемому нами времени. Книга выпущена в 1882 г., а ее автор – современник Ставрополя-на-Волге после его первого переноса и постройки последней версии храма.

Важным источником изучения Троицкого собора является карточка памятника, хранящаяся в Тольяттинском краеведческом музее, которая содержит подробнейшее описание материала и архитектуры собора с акцентами на характерные особенности его орнамента.

Визуальные источники

Самым важным источником является план Троицкого храма на 1746 г. (в 1750 г. был реализован доработанный вариант) и его зарисовка (см. Рис. 4). План собора представляет из себя два рисунка в одной плоскости: план цокольного этажа и план здания с намеченными колоннами, сводами и лестницей на колокольню. Автор этих чертежей, предположительно, Иоганн Вернер Мюллер. Именно эти два чертежа были загружены в программу Sketch Up и именно по ним осуществлялись основные построения храма.

Другим важным визуальным источником является гравюра города-крепости Ставрополь (см. Рис. 13). Автор Б. Рыбаков. Гравюра датирована серединой XVIII века, то есть как раз изучаемым нами временем. На ней можно разглядеть деревянный палисад, отгораживавший крепость от воды, а также типовые дома того времени, что очень пригодится при воссоздании окружающей среды вокруг храма.

Немаловажным также является план застройки города-крепости Ставрополь, составленный самим В.И. Татищевым на 1738 г. (см. Рис. 12). По нему видно, какие здания были в городе-крепости и где именно, относительно собора, они располагались. Этот источник необходим при воссоздании застройки вокруг храма.

Далее следует принять во внимание также и картографический материал.

Для построения рельефа окружающей храм местности было использовано наложение карт. Это – американская карта Сызрани на 1948 г. ^[1], карта местности, затопленной Куйбышевским водохранилищем в Ульяновской области на 1955 г. ^[6], карта Тольятти на 1987 г. ^[7] и современная карта города Тольятти (Google maps) ^[15].

При создании виртуальной реконструкции, несомненно, важно анализировать аналоги построек – они могут помочь дополнить полную картину, подсказать материал, выявить подробности и детали архитектурных элементов.

В данной работе автор обращается к некоторым аналогам церквей и крепостей Самарского края XVIII и XIX веков. На их основе были сделаны выводы о текстуре храма, оформлении орнамента окон, а также на основе аналогов городов-крепостей был восстановлен крепостной вал.

Выбор программного обеспечения

Основные построения и создание реконструкции происходили в программе Sketch Up. Эта программа позволяет сохранять абсолютную точность в построениях, обеспечивает соответствие чертежам и размерам. Также ее софт позволяет наложить черновое текстурирование для подготовки модели к визуализации.

Для визуализации и чистового текстурирования использовалась интерактивная виртуальная среда Twinmotion, выпускаемая компанией Epic Games. Также данная программа была использована для итоговой визуализации проекта: храма с крепостным валом, палисадом и фоновой окружающей средой. Решение выбрать именно эту программу было продиктовано тем, что она обеспечивает современную графику за счет сложной системы освещения, которая по некоторым параметрам превосходит графику основного конкурента – Unity.

Также была использована программа Adobe Photoshop для обработки плана собора (устранение пятен и засвеченного места) и для наложения карт Ставрополя-Тольятти за несколько временных срезов для восстановления рельефа местности.

Для текстурирования был использован вспомогательный онлайн софт Normal Map ^[23], который позволяет деформировать текстуру и придать ей более реалистичный вид на итоговой визуализации проекта.

Для создания панорам с возможностью просмотра итогового проекта с разных точек города на 360° была использована программа Adobe Premier Pro, а также для кодировки видео в формате 360 применялась программа Spatial Media Metadata Injector.

Виртуальная реконструкция Троицкого собора

Любое построение начинается с задания размеров объекта. На плане Троицкого собора, предоставленном Тольяттинским краеведческим музеем (см. Рис. 5), имелась масштабная линейка, выраженная в саженях (что характерно для единиц измерения XVIII века).

Основываясь на системе перевода древнерусских мер в русские ^[21], выражаем сажень в 0,7112 метров. При помощи элементарного функционала измерения в программе Просмотр изображений на Mac, линейка была приложена к изображению храма – его длина составила 14 саженей, то есть примерно 30,24 метров. После загрузки плана фундамента на горизонтальную ось X (синяя линия), а план-зарисовку собора вертикально на ось Z (зеленая линия) в программу Sketch Up, обе фотографии были отмасштабированы согласно масштабной линейке. Таким образом, эти две картинки выполняли функцию референсов, т.е. образцов, на основании которых строилась модель, позволяя соблюдать пропорции всей модели и ее отдельных элементов (см. Рис.5).

Рис. 5. Размещение плана и чертежа в качестве референсов в программе Sketch Up.

Так как храм симметричен относительно оси Х, он был визуально поделен по ней на две части. Сначала была восстановлена одна часть (до крыши), затем она была отзеркалена, и сверху обоих частей выстроена крыша.

Стены Троицкого собора были обведены по плану фундамента и планомерно поднимались в ходе реконструкции, в них вырезались, декоративные элементы и ниши.

Нужно отметить, что план был не во всех местах выполнен ровно и с соблюдением пропорций, поэтому в процессе построения модели нужно было внимательно следить за ровностью линий и соблюдать одинаковый размер типовых элементов (окон, колонн, ниш, дверных проемов).

При реконструкции окон, дверных проемов, колонн, ниш, декоративных пилястр, украшающих окна и дверных проемов, был использован принцип ассетов. То есть, созданные в единственном экземпляре, типовые элементы были скопированы и размещены на модели согласно чертежу. Этот же принцип был использован при размещении окон в закругленной части собора, расположенной в его восточной части. Однако окна по плану были уже, чем те, что размещались на боковых фасадах здания. Поэтому предварительно типовое окно было пропорционально сужено с помощью инструмента Scale (шкала – примеч. автора).

По плану были также восстановлены достаточно сложные элементы: своды под крышей основного помещения храма и колокольни, а также лестница на колокольню (см. Рис.6).

Рис. 6. Своды в храме и лестница на колокольню в программе Sketch Up.

Так же внутри храма были расставлены колонны, отмеченные на плане, и отгорожено алтарное помещение (см. Рис.7).

Рис. 7. Колонны, алтарное помещение, вид храма изнутри (слева) и восточная стена (справа) в программе Sketch Up.

Помещение колокольни можно визуально разделить на 5 частей; согласно им, поэтапно, она реконструировалась.

Нижняя часть колокольни поднималась и отстраивалась вместе с основным помещением храма. Здесь проблемным местом оказалась восточная стена: оставался открытым вопрос, есть ли на ней такое же круглое окно, как и на боковых фасадах храма, отмеченных на плане (см. Рис. 7). Мы предположили, что окно для симметричности вполне могло быть и на этой стене, и повторили его на ней. Также возник вопрос о застеклении этого декоративного окна. На плане оно отмечено черным кружком, что, в отличие от белых отметок, означавших глухие окна и ниши, указывает на то, что окно было сквозным. Исходя из того, что церковь не была летней, на завершающем этапе построения модели были вставлены стекла в круглые прорези-окна на первом уровне колокольни.

Второй уровень колокольни – именно тот, где располагается колокол и куда, соответственно, поднимается звонарь. По форме и размеру она повторяет нижнюю часть, поэтому поднять ее не составило труда. Опять же открытым остался вопрос – был ли на восточной стене декоративный дверной проем (см. Рис. 8). Основываясь на принципах симметричности и акустики (чаще всего колокольни делали со сквозными проемами во всех стенах, чтобы звук разносился во все стороны) мы снова приняли решение повторить проем и на этой стене.

Рис. 8. Второй (слева) и третий (справа) уровни колокольни, восточная стена в программе Sketch Up.

Далее, третьим «этажом» колокольни служит восьмиугольный барабан с декоративными глухими арками, повторяющими пилястры дверных проемов и окон (см. Рис. 8). Так как по плану подобрать наверняка длину каждой стороны не предоставлялось возможности, барабан был выстроен на основе восьмиугольника, вписанного в крышу предыдущего уровня колокольни. Пилястры глухих арок на этом уровне были также скопированы с дверных проемов на первом этаже и отмасштабированы по ширине стен барабана.

Сверху барабана располагается купольная крыша колокольни, которую поделили при восстановлении на две части. Нижняя часть представляет собой довольно интересный и необычный элемент архитектуры, так как купол является не сферообразным, а имел изогнутую форму. Используя уникальный инструмент данной программы – Follow me (следуй за мной – примеч. автора) – мы восстановили данный купол, предложив программе прорисовать один изогнутый элемент вокруг восьмиугольника, служившего верхом предыдущего «этажа» колокольни (см. Риc. 9). Данный купол создавался с учетом того, что в результате по центру него окажется прорезь в форме восьмиугольника, который в дальнейшем послужит основанием для завершения крыши колокольни.

Рис. 9. Купол колокольни и башенка с латерной, восстановленные инструментом Follow me в программе Sketch Up.

Завершает крышу колокольни острая башенка, оканчивающаяся латерной (в западной европейской архитектуре декоративный фонарь, служащий завершением купола или крыши, бывают световые и глухие – примеч. автора) с крестом (см. Рис. 8). Здесь, башня тоже имеет скат к основанию, поэтому при ее восстановлении, как и в прошлом примере, был использован инструмент Follow me. Крест, увенчавший крышу колокольни, был прорисован на основе чертежа собора.

Колокол точно так же был создан с помощью инструмента Follow me и подвешен на веревку к крыше колокольни. Сам колокол свисает во второй части колокольни, куда ведет лестница. На наш взгляд, логичным завершением проемов в части колокольни, где висит колокол, должны стать ограждения – для этого были добавлены небольшие деревянные заборчики, высотой примерно на уровне пояса человека (см. Рис.10).

Рис. 10. Колокол внутри колокольни с деревянными ограждениями и барабан над основной частью храма в программе Sketch Up.

Еще одним интересным элементом собора является довольно высокий барабан с восемью гранями, расположенный над прямоугольной частью храма (см. Рис. 10). В источнике ^[8] этот элемент в храме XIX века описывается так: «…сверху монументального куба водружен высокий барабан с восемью полуциркульными окнами. В простенках между окнами применены спаренные пилястры, визуально соединяющие архитектурную пластику верхней части собора с его нижней частью. Перекрыт барабан куполом, увенчанным маленьким круглым фонарем – латерной, купольной башенкой с крестом». Описание отлично соотносится с тем, что мы видим на плане XVIII века. Однако, рассмотрев внимательнее чертеж, мы сделали вывод, что окон на барабане было не восемь, а скорее всего два, так как на чертеже отчетливо видно, что на фронтальной грани есть окно, а на двух соседних – нет. Соответственно, логично предположить, что окна были на двух противоположных гранях, а остальные грани глухие. Возможно, остальные шесть окон добавились уже после переноса собора на новое место или чуть ранее, при доработке чертежа архитектором Трезини. Однако так как мы производим реконструкцию именно на основе чертежа И. Мюллера, было решено в данном вопросе опираться больше на визуальный источник.

Орнамент основных окон на боковых фасадах здания и барабане был восстановлен по аналогии храма-современника в ближайшем к нашему храму регионе. За основу были взяты окна храма во имя Пророка Божия Ильи, построенного в Сызрани в 1778 г.

Деревянные двери на входах в храм были восстановлены по результатам анализа аналогов храмов и церквей из близлежащих районов Самарской губернии. За основу были взяты четыре храма: Храм в честь святой равноапостольной княгини Ольги (1838 г.) ^{[3, С.52]} в селе Преполовенка Безенчукского района, Храм во имя святых бессребреников Космы и Дамиана (1827 г.) ^{[3, С.25]} в селе Съезжее Богатовского района, храм в честь Казанской иконы Божией Матери (1916 г.) ^{[3, C.28]} села Красносамарское Кинельского района и храм в честь святых мучениц Веры, Надежды, Любови и матери их Софии (1867 г.) из села Абашево Хворостянского района. Так же, в качестве ориентира в восстановлении дверей церкви была взята фотография Успенской церкви, которая тоже была построена в Ставрополе. Это – самый ближний аналог к нашему собору.

Несмотря на различия временных периодов постройки храмов, в храмовом зодчестве наблюдается общая тенденция выполнения деревянных дверей арочного типа: обычно они делятся пополам на две части либо нацело, либо с сохранением наверху неподвижной полукруглой части, чаще всего украшенной маленькими окошками или узорами. Как видно на фотографии Успенской церкви – дверь деревянная, а сверху имеется декоративное окно. Для нашей модели мы выбрали вариант дверей, когда наверху остается неподвижная часть со вставными окошками – это добавляет немного света в помещение и на общем фоне модели выглядит приемлемо.

На основе фотографий нашего храма XX века, а также описании материала храма в карточке памятника ^[8] был сделан вывод, что храм, начиная с переноса в XIX веке, был белого цвета, материалом служил белый кирпич, покрытый сверху штукатуркой.

Поэтому на стены нашего варианта храма и колокольни была наложена текстура белого кирпича, просвечивающего через штукатурку. Ниши, колонны и декоративный орнамент храма был покрыт зернистой штукатуркой. Цоколь храма покрыт текстурой серовато-белой штукатурки для реалистичности картины – как правило, такие места у зданий далеко не белоснежные.

Крыша была покрыта медью, но в дальнейшем, при импорте модели в программную среду Twinmotion на основе аналога было принято решение придать крыше текстуру цинка – это был более распространенный материал для выполнения крыш храмов и церквей в XVIII веке.

Колокол и кресты выполнены из меди.

Пол внутри храма и колокольни был выстелен деревом.

***

Для качественной визуализации храма нами было решено поместить его в особую среду: храм будут окружать историческая застройка Ставрополя, крепостной вал, палисад и река. Для обеспечения реалистичности данной визуализации был восстановлен примерный рельеф данной местности. Это довольно интересный опыт применения метода 3D-моделирования в силу особенностей рельефа данной местности: как утверждают источники ^[10], берег крепости постоянно подмывался водой из Куньей Воложки, воды которой, особенно весной, существенно поднимала Волга. Подтопление происходило именно со стороны палисада, со стороны домов архимандрита, Анны Тайшиной, полковника Змеева и храма.

В начале, для восстановления примерного облика рельефа были взяты топографические карты на самые ранние периоды, которые сохранились, и на наше время. Американская карта Сызрани на 1948 г. ^[1], карта местности, затопленной Куйбышевским водохранилищем в Ульяновской области на 1955 г. ^[6], карта на 1987 г. ^[7] и современная карта города Тольятти (Google maps) ^[15].

Путем приведения карт к общему масштабу и наложению в программе Adobe Photoshop, мы получили динамику изменения рельефа. При помощи карт и фотографии панорамы города удалось установить примерное местонахождение города Ставрополь до его переноса в начале XIX века. Таким образом, загрузив наложенные карты в программу SketchUp, удалось обвести основные линии высот на топографических картах и получить карту высот.

Затем карта была импортирована в программу Twinmotion, где на линии уровня воды была нанесена текстура воды, на рельеф – текстура холмистой травянистой местности (см. Рис. 11). Далее, на разных высотных линиях с помощью функционала программы мы расставили маркеры, длина которых была равна высоте рельефа в этом месте. После чего, с помощью режима Sculpting мы поднимали рельеф на высоту маркеров. Таким образом была создана масштабная среда с рекой, рельефом гор и холмистой местностью, на которой располагался город-крепость.

Рис. 11. Процесс построения рельефа в программе Twinmotion.

Крепостной вал был восстановлен в программе Sketch Up по плану застройки города-крепости, разработанному В.И. Татищевым (см. Рис. 12), в ней же на вал была наложена черновая текстура травы.

Рис. 12. План застройки города-крепости на 1739 г. (Копия из фондов Тольяттинского краеведческого музея, 28.09.2018.)

Далее, после импорта вала в программу Twinmotion, он был обведен инструментами поднятия почвы в режиме Sculpting (скульптурирование – примеч. автора) для создания реалистичной картины.

Палисад, отгораживающий город от воды, восстанавливался на основе описаний современников ^[10] и гравюры середины XVIII века (см. Рис.13).

Рис. 13. Гравюра Ставрополя середины XVIII века слева (копия из фондов Тольяттинского краеведческого музея, 28.09.2018.) и модель палисада, выполненная на ее основе в программе Twinmotion справа.

В крепости было трое ворот: Оренбургские, Симбирские и Водяные (т.к. находились со стороны реки). ^[11] Эта информация использовалась в ходе виртуальной реконструкции. Были воссозданы бревна разной длины – для забора и для башен. Диаметр бревен известен из книги Д. Орлова ^[19] – 5 вершков. Забор выстроен до пересечения с валом, ворота с башенками и башни-укрепления созданы по гравюре и расставлены согласно плану, на котором были отмечены расположения ворот. Водные ворота находились напротив дома Анны Тайшиной со стороны реки, Оренбургские, судя по компасу на плане и карте современной Самарской области, - в юго-восточной части города по направлению к городу Оренбургу, а Симбирские ворота – в северо-западной части, по направлению к городу Симбирску (ныне – Ульяновск).

Помимо вала и палисада на этом этапе реконструкции в программе SketchUp были также намечены площадки под дома, торговая площадь с лавками, площадь под собор и дорожки, ведущие к постройкам.

***

Имея в своем распоряжении уже подготовленную модель города-крепости, состоящей из земляного плато, крепостного вала и бревенчатого палисада с воротами и укреплениями, мы приступили к наполнению этой модели фоновыми постройками.

К сожалению, так как город был полностью затоплен, не сохранились какие-либо сведения описательного и графического характера, по которым можно было бы восстановить точный облик домов калмыков и прочих построек в городе.

Однако на фотографиях XX века наблюдается множество жилых домов, отстроенных после второго перенесения города. Вполне возможно, что некоторые дома были перенесены в своем первоначальном облике и вынесли оба перемещения города: в 1809 г. и в 1953-1955 гг. Мы не беремся утверждать наверняка, что на фотографиях сохранились дома XVIII века, так как документально это нигде не зафиксировано, и к тому же город не раз страдал от пожаров. Однако, опираясь на эти фотографии, на гравюру с видом города XVIII века и на аналоги домов XVIII века, можно восстановить примерный облик жилых домов калмыков, купеческих домов и домов зайсангов.

***

Итак, основная модель храма и фоновая застройка города готовы к импорту в программу Twinmotion. В среде Twinmotion у нас уже был готов рельеф местности и обведен крепостной вал. Далее, нам необходимо было загрузить модель палисада, однако здесь были небольшие сложности: рельеф довольно неоднороден и местами наблюдается холмистая местность, перепады высот. Расположить на нем ровно выстроенный частокол палисада одним приемом невозможно. Поэтому палисад буквально по бревнам был перемещен в интерактивную среду с соблюдением рельефа местности (см. Рис. 14). Этот процесс потребовал немало времени, но таким образом мы получили реалистичную реконструкцию: если бы модель располагалась на ровном плато, все смотрелось бы совершенно по-другому.

Рис. 14. Размещение палисада и домов по рельефу в программе Twinmotion.

Далее, мы поместили на свое место модель собора. В программе Twinmotion на модель были наложены бампы – некоторые вариации текстуры, придающие зданию реалистичный вид. Текстура предварительно была видоизменена в программе NormalMap-Online, а затем применена к нашему зданию.

Следом за размещением собора мы приступили к реконструкции фоновой застройки по плану. Однако здесь также возникла небольшая проблема с неровностью рельефа: загрузить здания большими группами из-за перепада высот оказалось невозможно (см. Рис. 14). Поэтому пришлось расставлять дома по одному или маленькими группками там, где рельеф был одного уровня.

Далее мы сделали визуализацию еще более реалистичной: дорожки к постройкам были проведены, храмовая и торговая площади вымощены камнем, добавлена растительность: трава, деревья, кусты, животные (см. Рис. 15). За забором, согласно плану, около дома Анны Тайшиной был высажен сад.

Рис. 15. Вид на город-крепость с высоты птичьего полета в программе Twinmotion.

Примеры итоговой визуализации храма в программе Twinmotion представлены ниже (см. Рис. 16-17).

Рис. 16. Визуализация Троицкого собора в программе Twinmotion.

Рис. 17. Визуализация Троицкого собора в программе Twinmotion.

Заключение

Подводя итоги данной работы, хочется отметить, что основная цель исследования, заключающаяся в создании виртуальной реконструкции Троицкого собора в Ставрополе середины XVIII века, а также в помещении его в историческую среду, полностью выполнена.

Исследование потребовало обстоятельной работы с источниками, предоставленными Тольяттинским краеведческим музеем, а также с архивными документами и дневниками современников.

С помощью визуальных источников и применения методов и технологий 3D-моделирования удалось восстановить полностью утраченный памятник, а с помощью дневниковых записей современников и описательных источников удалось восстановить элементы, не представленные на визуальных исторических материалах.

Поработав с аналогами церквей, храмов и крепостей, мы создали базу уникальных материалов для модели храма, а также восстановили облик крепостного вала и деревянного палисада с башнями вокруг города-крепости. С помощью аналогов церквей изучаемого региона и времени удалось восстановить типовые элементы модели собора (окна, двери, крышу).

Здания для застройки города, послужившей фоном для нашей модели, были восстановлены на основе фотографий города XX века и изменены в соответствии с аналогами соответствующего периода времени, а также затекстурированы в едином стиле и размещены в интерактивной среде согласно плану города.

Для визуализации и презентации полученных результатов проекта создано видео 360° в дополненной реальности, а также несколько панорам с возможностью просмотра реконструкции с разных точек города. Панорамы и видео выложены на YouTube канале автора работы ^[9] кроме того, созданы уникальные QR-коды для простоты доступа к материалам проекта и размещения их в экспозиции Тольяттинского краеведческого музея.

Автор выражает свою признательность к.и.н. Д.И. Жеребятьеву, ст.преподавателю кафедры исторической информатики исторического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова и О.С. Симановой, ученому секретарю Тольяттинского краеведческого музея, за методическую помощь и полезные консультации.