v archeologii III počítačová podpora sborník příspěvků z deváté konference konané v Litomyšli 19. 21. 5. 2010



Podobné dokumenty
SPŠS Č.Budějovice Obor Geodézie a Katastr nemovitostí 4.ročník RELATIVNÍ A ABSOLUTNÍ ORIENTACE AAT ANALYTICKÁ AEROTRIANGULACE

Návod k použití softwaru Solar Viewer 3D

OBRAZOVÁ ANALÝZA. Speciální technika a měření v oděvní výrobě

HODNOCENÍ KOROZE SKENOVACÍ TECHNIKOU

Společnost ATLAS, spol. s r.o. byla založena roku 1990 za účelem vývoje vlastního grafického software pro oblast inženýrských prací.

Meo S-H: software pro kompletní diagnostiku intenzity a vlnoplochy

45 Plánovací kalendář

Rasterizace je proces při kterém se vektorově definovaná grafika konvertuje na. x 2 x 1

BALISTICKÝ MĚŘICÍ SYSTÉM

SPŠS Č.Budějovice Obor Geodézie a Katastr nemovitostí 4.ročník MĚŘICKÝ SNÍMEK PRVKY VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ ORIENTACE CHYBY SNÍMKU

Přehled vhodných metod georeferencování starých map

K sofistikovaným možnostem využívání starých map digitálními metodami

Zadejte ručně název první kapitoly. Manuál. Rozhraní pro program ETABS

Uživatelský manuál. Aplikace GraphViewer. Vytvořil: Viktor Dlouhý

Staré mapy TEMAP - elearning

13 Barvy a úpravy rastrového

Využití letecké fotogrammetrie pro sledování historického vývoje krajiny

11. Měření závitů. Profil metrického závitu je určen jmenovitými rozměry:

Digitalizace starých kartografických děl

Digitalizace starých glóbů

3D laserové skenování Silniční stavitelství. Aplikace

Rozvoj tepla v betonových konstrukcích

pro začátečníky pro pokročilé na místě (dle požadavků zákazníka)

Pokročilé vyhodnocování mikrotvrdosti programem MICRONESS

Měření průtoku kapaliny s využitím digitální kamery

OBSAH. Metoda 3D laserového skenování Výhody Důvody a cíle použití Pilotní projekt Postup prací Výstupy projektu Možnosti využití Závěry a doporučení

StatSoft Jak vyzrát na datum

Ing. Martin Ferko; Ing. Jan Česelský; Mgr.Petr Otipka

Jeden z mírně náročnějších příkladů, zaměřený na úpravu formátu buňky a především na detailnější práci s grafem (a jeho modifikacemi).

Automatická detekce anomálií při geofyzikálním průzkumu. Lenka Kosková Třísková NTI TUL Doktorandský seminář,

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Kateřina Raichová. Materiál je publikován pod licencí Creative Commons.

Popis funkcí tlačítek jednotlivých modulů programu OGAMA

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Zaměření vybraných typů nerovností vozovek metodou laserového skenování

PARAMETRICKÁ STUDIE VÝPOČTU KOMBINACE JEDNOKOMPONENTNÍCH ÚČINKŮ ZATÍŽENÍ

MBI - technologická realizace modelu

digitální fotografický proces

Digitalizační centrum včetně plnění databáze rastrových map uživateli

Osnovy kurzů. pilotního projektu v rámci I. Etapy realizace SIPVZ. Systém dalšího vzdělávání veřejnosti. počítačová gramotnost

Laserový skenovací systém LORS vývoj a testování přesnosti

UŽIVATELSKÁ PŘÍRUČKA K INTERNETOVÉ VERZI REGISTRU SČÍTACÍCH OBVODŮ A BUDOV (irso 4.x) VERZE 1.0

Návod k práci s programem MMPI-2

Technologie digitalizace a zpřístupnění starých map - pohled kartografa a uživatele

Digitální model reliéfu (terénu) a analýzy modelů terénu

Digitální fotogrammetrie

Obsah. Co je to Field-Map? Field-Map software Popis technologie Field-Map Zdroje

Mapa Česka:

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY. MRBT Robotika

SPŠS Č.Budějovice Obor Geodézie a Katastr nemovitostí 4.ročník SOUŘADNICOVÉ SOUSTAVY VE FOTOGRAMMETRII

Vzdělávací obsah vyučovacího předmětu

V poslední době se v oblasti dokumentace archeologických movitých i nemovitých památek začíná objevovat zcela nová, digitální metoda tzv.

Tabulace učebního plánu

TECHNICKÁ DOKUMENTACE

Cvičení software Groma základní seznámení

UŽIVATELSKÁ PŘÍRUČKA

Zdroj:

Tvorba dat pro GIS. Vznik rastrových dat. Přímo v digitální podobě družicové snímky. Skenování

REGRESNÍ ANALÝZA V PROSTŘEDÍ MATLAB

Odůvodnění vymezení technických podmínek podle 156 odst. 1 písm. c) zákona č. 137/2006 Sb., o veřejných zakázkách

Měření tíhového zrychlení matematickým a reverzním kyvadlem

Digitální učební materiály ve škole, registrační číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/

BCS calculator V1. Michal Richter1, Jeffrey Bewley2 1. Agrovýzkum Rapotín s.r.o., Oddělení výživy zvířat a kvality živočišných produktů 2

Autorizovaný software DRUM LK 3D SOFTWARE PRO VYHODNOCENÍ MĚŘENÍ ODCHYLEK HÁZIVOSTI BUBNOVÝCH ROTAČNÍCH SOUČÁSTÍ

Popis programu 3D_VIZ

ÚVOD ZKOUŠENÍ PETROCHEMICKÉHO REAKTORU

PROGRAM RP45. Vytyčení podrobných bodů pokrytí. Příručka uživatele. Revize Pragoprojekt a.s

DIGITÁLNÍ ORTOFOTO. SPŠS Č.Budějovice Obor Geodézie a Katastr nemovitostí 4.ročník

Práce s texty, Transformace rastru, Připojení GPS

xrays optimalizační nástroj

1 1 značka proporční schéma na čtvercové síti

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ Protokol měření. Kontrola a měření závitů

Návod k ovládání aplikace

Porovnání a popis vlastností dvou typů kleštin lineárního dávkovače

Excel - pokračování. Př. Porovnání cestovních kanceláří ohraničení tabulky, úprava šířky sloupců, sestrojení grafu

Zdokonalování gramotnosti v oblasti ICT. Kurz MS Excel kurz 6. Inovace a modernizace studijních oborů FSpS (IMPACT) CZ.1.07/2.2.00/28.

Úvod...9 Historie počítačů...9 Digitální fotoaparát...10 Co čekat od počítače...10 Historie od verze 5 po verzi

MATLABLINK - VZDÁLENÉ OVLÁDÁNÍ A MONITOROVÁNÍ TECHNOLOGICKÝCH PROCESŮ

KNIHOVNA POROTHERM PRO PROGRAM ARCHICAD 14CZ

Aplikované úlohy Solid Edge. SPŠSE a VOŠ Liberec. Ing. Jan Boháček [ÚLOHA 27 NÁSTROJE KRESLENÍ]

Zadání soutěžního úkolu:

Kontextové dokumenty

FORMÁTOVÁNÍ 2. Autor: Mgr. Dana Kaprálová. Datum (období) tvorby: září, říjen Ročník: sedmý. Vzdělávací oblast: Informatika a výpočetní technika

Digitální učební materiál

Úprava naměřených stavů

9. Práce s naskenovanými mapami

CLP ANALYSIS OF MOLECULAR MARKERS DIGITAL IMAGE ANALYSIS OF ELECTROPHOEROGRAMS CZECH VERSION

Správa barev pro digitální fotografii

VYUŽITÍ PRAVDĚPODOBNOSTNÍ METODY MONTE CARLO V SOUDNÍM INŽENÝRSTVÍ

Pracovní celky 3.2, 3.3 a 3.4 Sémantická harmonizace - Srovnání a přiřazení datových modelů

Volba zobrazení (Direct Current, Scaling) - FFT 1D, FFT 2D

Manuál k programu RIZIKA

ICT podporuje moderní způsoby výuky CZ.1.07/1.5.00/ Matematika planimetrie. Mgr. Tomáš Novotný

Zkušenosti s výukou ATLAS DMT na Stavební fakultě ČVUT

7. Geografické informační systémy.

GEOGRAFICKÉ INFORMAČNÍ SYSTÉMY CVIČENÍ 2

Aplikace třetího rozměru v archeologii. Úvod a 3D prostředí

JRV.CZ s.r.o. Bulharská Brno RosaData TM DEVELOPERSKÝ PROJEKT

Kartodiagramy. Přednáška z předmětu Tematická kartografie (KMA/TKA) Otakar Čerba Západočeská univerzita

Transkript:

počítačová podpora v archeologii III sborník příspěvků z deváté konference konané v Litomyšli 19. 21. 5. 2010 redigovali Milan Kuchařík, Lukáš Gál a Jozef Koštial

počítačová podpora v archeologii III

počítačová podpora v archeologii III sborník příspěvků z deváté konference konané v Litomyšli 19. 21.5. 2010 Milan Kuchařík Lukáš Gál Jozef Koštial (editoři) Praha 2010

věnováno Josefu Váchalovi Počítačová podpora v archeologii III sborník příspěvků z deváté konference konané v Litomyšli 19. 21.5. 2010 2010 Milan Kuchařík, Lukáš Gál, Jozef Koštial a autoři příspěvků Technická redakce, obálka, grafická úprava a sazba: Hynek Švácha Vydala TerraVerita, spol. s r.o. jako svojí 1. publikaci ISBN 978-80-254-7563-8 terraverita.cz kompletní služby pro archeologii complete solutions for archeology

Počítačová podpora v archeologii III Obsah Úvodní slovo 5 Databázové systémy Archeoprostor možnosti zpracování archeologických dat v databázovém systému PostgreSQL postgis Daniel Stráník 7 Wiki projekt Archeologický otevřený systém Josef Maňák Jan Petřík Lubomír Prokeš 15 Prostorová archeologie a GIS Potenciál laserového skenování (Lidar) v archeologii modelová studie Česko-saské Švýcarsko Lenka Starková 18 Letecké laserové skenování (ALS/LIDAR) a možnosti jeho využití v archeologii úvodní informace o projektu Jan John 24 Statistika Niektoré úskalia tvorby relatívnej chronológie a datovania na základe kontextuálnych vzťahov v archeológii Ľubomír Andrísek 30 Program HROT. Nový open-software k analýze archeologických artefaktů. Zdeňka Nerudová Petr Neruda Petr Sadovský 40 Vizualizace a 3D Využití 3D ručního skeneru při dokumentaci archeologických památek v Súdánu Vladimír Brůna Lenka Suková 48 Průseková fotogrammetrie při výzkumu hradu Bezděz Jozef Koštial Angela d'elia 54 Virtuální rekonstrukce mumifikovaných lidských pozůstatků Petra Urbanová, Miroslav Králík, Tomáš Mořkovský, Martin Čuta, Hana Eliášová, Monika Baďurová 61 Využití fotoplánů při dokumentaci historického zdiva Jiří Vidman Pavel Hlavenka 72

Počítačová podpora v archeologii III Úvodní slovo V průběhu posledních dvou dekád se ze setkání Počítačová podpora v archeologii stala tradice, jejímž aktuálním pokračováním je sborník, který právě držíte v rukou. Myšleno obrazně, jelikož daleko pravděpodobnější scénář je ten, že ho máte vyadresovaný v paměťových segmentech RAM Vašeho počítače. Tento slovní obrat ale nezní tak ustáleně. Zatím. Devátý ročník konference ukázal, že je česká počítačová komunita v archeologii stále živá. Kromě zkušených bardů, kteří tento projekt zakládali a vedli se objevují i zástupci mladších ročníků. Kontinuita projektu je tak zachována, navíc má konference stále nádech úzké přeshraniční spolupráce českých a slovenských archeologů a inženýrů. Tematické rozdělení publikovaných příspěvků odpovídá již zaběhnutému schématu databázové systémy prostorová archeologie a GIS statistika vizualizace a 3D. Nemyslíme si, že tato skutečnost je na škodu a že dochází recyklaci témat a stagnaci. Naopak, toto schéma představuje určitý pevný rámec v rámci určitého technologického životního cyklu. Zároveň dychtivě očekáváme průlom do doposud metodicky neznámých končin sběru, analýzy a prezentace oborového poznání. V postkonferenční neformální diskusi se již objevily náznaky a přísliby témat jako telepatický přenos dat, podpovrchové noční vidění či exkavace ve stavu beztíže. Snad se máme příští rok na co těšit Netradičním rysem tohoto sborníku je fakt, že se s jeho vydáním nemusí potýkat admirál Počítačové podpory Jiří Macháček :-), který vedl vydání předchozích dvou publikací; dále pak skutečnost, že sborník je distribuován výhradně v digitální formě jako PDF. Jakkoli to vyvolává smíšené pocity, dospěli jsme k závěru, že trend masivní digitalizace tištěných publikací nás k tomuto kroku opravňuje, nezanedbatelný byl i aspekt nákladů tištěného média. Poslední novotou aktuálního vydání Počítačové podpory je pak střídmé užití smajlíků v jeho úvodníku. Sborník je věnován Josefu Váchalovi, který v Litomyšli, místě konání devátého ročníku konference, ukončil svou pohnutou životní pouť. Můžeme s potěšením konstatovat, že pro širší archeologickou veřejnost již dávno není užití kompjútrů v terénní, muzeální a akademické praxi Ďáblova zahrádka neb přírodopis strašidel editoři / 5

Počítačová podpora v archeologii III Program HROT. Nový open-software k analýze archeologických artefaktů. statistika Zdeňka Nerudová Petr Neruda Petr Sadovský Tento příspěvek je redukovanou verzí několika článků, které jsou v současné době v tisku nebo v přípravě. Proto se omezuje pouze na popis struktury popisovaného programu s pracovním názvem HROT. Informace o jeho praktickém využití jsou zde prezentovány pouze formou citací. Další informace je možné získat na adrese www.mzm.cz/~znerudova/hugo09_nerudova.pdf. Abstrakt Jedním z výsledků grantového projektu zaměřeného na morfometrickou analýzu bifaciálních artefaktů ( Bifaciální nástroje jako podklad pro kulturní determinaci, grant MK ČR DE07P03OMG011 2007 2009; Nerudová Neruda 2009) byl vznik nového software, umožňujícího dávkové zpracování digitální fotografie archeologických předmětů (např. námi analyzovaných bifaciálních nástrojů). Podstatou programu je převod digitální informace na lineární obvodové kontury. Z nich je program dle zadaných parametrů schopen určit nejen standardní rozměry (délku, šířku, sílu, obvod), ale i další hodnoty, podle konkrétní potřeby. Samozřejmostí je export dat do programu Excel a jejich další zpracování v komerčních statistických programech a vizualizace pomocí gisových aplikací. Vzhledem k tomu, že program využívá běžné digitální fotoaparáty a počítače může být HROT alternativou k finančně náročným komerčním programům, vyvinutých např. k analýze obrazu ze 3D-scaneru. Klíčová slova bifaciální nástroje morfometrická analýza program HROT Úvod Chceme-li sledovat a popisovat případné změny určitého archeologického předmětu, potřebujeme mít k dispozici jeho co nejobjektivnější popis, respektive velmi často potřebujeme taková vstupní data, která budou zpracovatelná matematickými (statistickými) metodami. Různé techniky vizualizace a rekonstrukce doprovázejí po poměrně dlouhou dobu i archeologické bádání. Umožňují tak nedestruktivními metodami popsat archeologický objekt (předmět), analyzovat jej, případně rekonstruovat a zhmotnit. Chceme-li pak dosáhnout toho, aby data získaná z konkrétního objektu byla co nejobjektivnější, či v případě analýzy mnoha předmětů aby byla data získávána za stejných podmínek (tzv. kontrolovaný sběr dat), je vhodné využít některou z možností, jež nám nabízí současná technika. Vedle klasických postupů, mezi které patří kresba, malba a běžná fotografie, se dnes přesouvá pozornost k využití digitálních dat pro popis předmětů a objektivizace získaných dat. Za nejmodernější je dnes považován 3D-scanner, který nám poskytuje komplexní dokumentaci sledovaného předmětu 1. Takovéto systémy jsou ale v současné době ještě stále náročné na hardwarové systémy, mají vysoké pořizovací náklady, nehledě ke specifickým nárokům na sběr dat, jejich kontrolu a problémy s jejich zpracováním a archivací. 1 Vedle těchto výhod může napomoci při druhovém určení, například zvířecích kostí. Digitální obraz fragmentu kosti je porovnáván s databází. To může být výhodné při terénní práci, kdy nejsou k dispozici srovnávací sbírky (Niven et al. 2009). Fotogrametrie a laserový scaner umožňují do nejmenších detailů rekonstruovat archeologické situace (Lambers et al. 2007 a také mnohé příspěvky na konferenci Počítačová podpora v archeologii). A konečně 3D-scaner již byl využit a úspěšně otestován i k analýze kamenných štípaných artefaktů (Grosman et al. 2008). Specialitou je pak 3D analýza osy vytáčené keramiky (Karasik Smilanski 2008). / 40

Program HROT. Nový open-software k analýze archeologických artefaktů. V tomto ohledu může i zpracování běžné 2D fotografie přinést relevantní výsledky při tvarové analýze předmětu. Systémy zaměřené tímto směrem mají stále výraznou výhodu v relativní jednoduchosti a dostupnosti a při řešení některých specializovaných otázek mohou být i bez velkých finančních nákladů dostatečně efektivní. Při řešení grantového projektu jsme potřebovali získat velké množství statisticky vyhodnotitelných dat. Jedním z cílů tedy bylo získání morfometrických dat, vytvoření komplexní databáze a statistické zpracování naměřených údajů, a to vše s maximálním možným využitím digitální a výpočetní techniky. Z toho důvodu jsme přistoupili k vytvoření specializovaného software HROT. Program využívá digitální fotografii (obr. 1; viz kap. Závěrem), následně zpracovanou specializovaným softwarem. V této fázi je určen výhradně k analýze celistvých (nefragmentárních) předmětů. Program byl vytvořen ve spolupráci s Fakultou elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně Ing. P. Sadovským. Poté program dokončil a úspěšně obhájil ve své magisterské práci J. Sucharda (2009; viz kap. Závěrem). Obr. 1. Schéma získávání dat. Obr. 2. Ukázka snímků před úpravou (vlevo) a po převedení do odstínů šedi a prahování boční (uprostřed) a čelní (vpravo) pohled. Čtvereček vlevo je referenční měřítko 10 10 mm. Podstata programu HROT V první fázi je pořízena digitální fotografie každého hrotu z nárysu a bokorysu (obr. 2). Ke každé fotografii je přiložena měrka, která je realizována jako čtvereček o hraně 10 10 mm 2. Díky této měrce lze získat rozměry hrotu v milimetrech a nezáleží při tom na vzdálenosti, z níž byl snímek hrotu pořízen. Fotografii uložíme jako TIFF v módu RGB. Snímky ukládáme s libovolným deskriptorem (popiskou) a nezbytným indikátorem: a pro čelní zobrazení, b pro boční zobrazení. První krok při zpracování spočívá v převedení obrázku z barevného zobrazení RGB do škály odstínů šedi. Obraz je prahován. Následně probíhá první segmentace obrazu, které slouží k oddělení měrky a hrotu. Pro zvýšení přesnosti rozměrů měrky se používají dvě různé metody a jejich výsledek je zprůměrován. Vzhledem k tomu, že hrot je na pořízených fotografiích prakticky vždy nepatrně pootočen, je nezbytné jej pootočit tak, aby hlavní osa byla svislá. Pro otočení hrotu je zapotřebí nejdříve nalézt nejdelší spojnici dvou bodů hran hrotu. Pootočení se provede otočením celého obrazu tak, aby určená nejdelší spojnice byla rovnoběžná s vertikálním okrajem obrázku. Po pootočení opět následuje segmentace, která slouží jen pro oříznutí okrajů obrazů vzniklých otočením. Celý tento proces proběhne ve chvíli, kdy načteme z adresáře jeden nebo více snímků (obr. 3). V případě kvalitně připravených podkladů je snímek načten okamžitě (větší počet snímků může trvat několik vteřin). Po odsouhlasení jejich importu se snímky (již s jediným hlavním názvem) automaticky začlení do existující databáze. Z ní si vybíráme buď jednotlivé položky (přímo jejich označením v okně) k prohlížení nebo měření, nebo můžeme zvolit dávkový export: statistika 2 V případě rozměrnějších artefaktů lze upravit měřítko manuální volbou ve funkcích nástroje. / 41

Program HROT. Nový open-software k analýze archeologických artefaktů. 1. Konkrétní měřící funkce, 2. Všech funkcí. Vybrané funkce jsou exportovány do Excelu, kde je můžeme dále upravovat a třídit. statistika Měření základních parametrů Souřadnice hran se převedou ze souřadnic obrazu hrotu na souřadnice s počátkem v nejnižším bodě hrotu. Poté se provede normalizace rozměrů pomocí konstanty získané přepočtem rozměrů měrky. Výsledkem je matice bodů popisující hrot v kartézských souřadnicích s hodnotami odpovídajícími skutečným rozměrům hrotu. Samotné měření je pak velmi jednoduché stačí najít maxima a minima souřadnic. Maximální hodnota na ose y určuje výšku hrotu, minimální a maximální hodnota na ose x určují šířku nebo sílu hrotu. Vzhledem k tomu, že je měření prováděno na fotografii z nárysu i bokorysu a jsou tak získány dvě hodnoty výšky hrotu, provede se jejich aritmetický průměr a tím dojde opět k upřesnění skutečné velikosti hrotu získané z obrazu. 3 Největší odchylka se vyskytuje u tloušťky, a to z toho důvodu, že tvar je velmi nepravidelný. Zatímco posuvným měřítkem se změří pouze vzdálenost dvou bodů ležících naproti sobě, v obraze jsou měřeny nejvzdálenější body, které nemusí být nutně protilehlé (obr. 4, vpravo). 4 Obr. 3. Dialogové okno importu položek. Jednorázově nebo dávkově importuji zvolené snímky. Nejprve s deskriptorem a (čelní pohled), po úspěšném importu se v nabídce objeví obrázek s označením b (boční pohled). Není-li snímek dostatečně kontrastní, import zkolabuje a ve spodním dialogovém okně MatLabu se zobrazí chybová hlášení. Určení tvaru vrcholů V další fázi je snahou získat srovnatelné parametry, které by umožňovaly přesně charakterizovat každý hrot. Jako určující konstanty tvaru byly prozatím zvoleny vzdálenost od minima/maxima hrotu ke straně pod určitým úhlem. To znamená, že jsou zkonstruovány přímky pod úhly 75, 80 a 85 jak v prvním kvadrantu, tak osově souměrně podle osy y i ve druhém kvadrantu distální extremity. Všechny tyto přímky prochází počátkem souřadné soustavy. Obdobně se pak vedou přímky z vrcholu proximální extremity (obr. 5). Aby bylo možné tyto vzdálenosti dále porovnávat u všech hrotů, jsou děleny výškou hrotu. Velikost i tvar hrotu jsou pak v relativních Obr. 4. Čelní a boční pohled měřeného předmětu po jeho převedení na liniový obrys. (Vytvořil P. Sadovský.) Obr. 5. Určení tvaru hrotu. (Vytvořil P. Sadovský.) 3 Zpětná kontrola takto spočítaných mír a hodnot z klasického měření posuvným měřidlem ukázala jen minimální odchylky v řádu desetin mm až 1 mm (pozn. Z. N.). 4 Určitou roli sehrává i vliv optiky, neboť při focení na krátkou vzdálenost může docházet ke zkreslení u předmětu s velkou hloubkou ostrosti. Záleží rovněž na poloze měřítka. / 42

Program HROT. Nový open-software k analýze archeologických artefaktů. souřadnicích a tedy srovnatelné. Soubor konstant popisující tvar hrotu má obor hodnot v intervalu <0,1>, které definují tvar proximální a distální části listovitého hrotu. Na obrázku (obr. 5) je také vidět vznik nepřesnosti. Při měření od maxima se vyskytlo několik bodů i přímo u výchozího bodu. Tyto body jsou z hlediska hledaných vzdáleností chybné, ale přesto splňují danou podmínku. Tuto nepřesnost lze odstranit vložením podmínky pro minimální vzdálenost. Zároveň je to také příklad toho, proč jsme zvolili měření od maxima a od minima, pro menší úhly (například 30, 45 ) vzniká takovýchto chybných bodů velké množství, a tak velmi ovlivňují výsledek. Z dalšího obrázku (obr. 6) je to patrné zejména pro úhel 15. Obr. 6, 7. Detail určení velikosti proximálního úhlu hrotu (vlevo). Výpočet velikosti úhlu (vpravo). (Vytvořil P. Sadovský.) statistika Výpočet úhlu vrcholu a báze hrotu Pro definování tvaru hrotu by bylo dobré mimo jiné znát i sklon vrcholu a báze hrotu. Pro první testy algoritmů určených ke zjištění těchto parametrů byla zvolena oblast, na které se bude tento úhel zjišťovat, a to 1/5 výšky hrotu. Samotné měření spočívá ve zjištění úhlu od počátku (maxima) ke všem bodům spadajícím do kriteria 1/5 výšky. Ze všech těchto bodů je pak počítán průměr, který tvoří přibližně úhel dané oblasti. Nejde ale o úhel, který by přesně následoval hrany (obr. 7). Nejbližším cílem je nalezení vhodné statistické množiny parametrů, které mají minimální vzájemnou korelaci, a tak co možná nejlépe popisují tvar Obr. 8. Špatně převedený snímek, který nebyl dostatečně kontrastní. hrotů. Naměřené hodnoty se průběžně nebo dávkově vypisují podle potřeby v samostatném okně aplikace jako běžná textová informace ve formátu ASCII. Pro jejich zpracování nebylo vytvářeno samostatné prostředí, protože jako výhodnější se jevil export do formátu, který je zpracovatelný běžně užívanými komerčními tabulkovými procesory (např. Excel). Tím byla zajištěna i vyšší kompatibilita při převodu do statistických programů (testováno na programu STA- TISTIKA CZ). Jinou formou výstupu je vykreslení linie analyzovaného hrotu, přičemž je možné provádět i grafické srovnání až pěti vybraných kusů (obr. 9). Nejzávažnějším problémem bylo naprosto chybné vykreslení kontury foceného předmětu. V některých případech docházelo dokonce ke splynutí např. báze předmětu s pozadím a případně i s měrkou, což se projevilo naprosto irelevantními rozměry, generovanými programem HROT. Testováním se ukázalo že je nezbytné pořízení opravdu vysoce kontrastního RGB snímku ve formátu TIFF, protože jinak aplikace není schopna rozpoznat kontury předmětu a vykreslí je chybně (obr. 8). V některých případech ale není nutné hned pořizovat nové fotografie nebo pracně opravovat původní snímky. V aplikaci je možné zvolit verifikační funkci, díky níž upřesníme, která část obrázku je měřítko a která vlastní hrot. / 43

Program HROT. Nový open-software k analýze archeologických artefaktů. Výběr předmětů Výběr funkcí statistika Vizualizace předmětu Databáze předmětů Výpočet změřených hodnot Obr. 9. Dialogové okno programu, vlevo s výběrem z databáze a vizualizací zvolených položek, vpravo s možnostmi volby z databáze a matematickými funkcemi. Výpočty se zobrazují ve spodní třetině okna. Jestliže ani po použití této korekce nedojde ke správnému vykreslení obrazu, je nutné vyhotovit nový snímek s co největším kontrastem mezi předmětem a pozadím. Jistým problémem se ukázalo zpracování digitálních obrázků abnormálně velkých předmětů (např. solutréenských hrotů typu Volgu), u nichž je jejich maximální rozměr o mnoho větší než použitá měrka 10 10 mm. Z toho důvodu byl do programu zabudován nástroj, který umožňuje definovat velikost měrky, a proto je možné použít i čtvereček o rozměrech např. 100 100 mm. Tento postup chybné vykreslení spolehlivě odstranil. Popisovaný systém má i přes svoji jednoduchost řadu praktických výhod, které nejsou dostupné u podobně orientovaných programů. Systém není prakticky limitován rozměrem analyzovaného předmětu. Hlavní výhodu spatřujeme v automatizaci měření (není nutné mechanicky označovat body měření, i když i tato možnost je do programu implementována) a zároveň je možné zpracovávat prakticky neomezenou dávku dat, což je výhodné u objemných souborů. Další výhodou programu je možnost analyzovat předměty na základě jejich kresebné dokumentace. Je možné využit scanů obrázků z publikací, u kterých je dostatečně zjevné měřítko. Ty si opět převedeme na kontrastní RGB snímek ve formátu TIFF a připojíme k nim čtvercovou grafickou měrku. Takto jsme například mohli provést analýzu listovitých hrotů z lokality Moravany-Dlhá, které doposud nebyly zpracovány a ani zveřejněny (Nerudová Valoch 2009). Program byl vyvinut a navržen jako otevřený systém, je tedy možné upravit či pozměnit aplikaci, případně doplnit funkce nové, postavené na zpracování algoritmu v prostředí programu MatLab. Znamená to, že jeho využití není omezeno pouze na analýzu fotografií kamenných nástrojů, ale lze ho použít i na předměty, které nemají konkávní strany. Konečně jednoduchost programu ho předurčuje k mobilnímu využití, například i v terénu při dokumentaci situací, kde není možné odnášet archeologické nálezy (srovn. McPherron Dibble Olszweski 2008). / 44

Program HROT. Nový open-software k analýze archeologických artefaktů. Souhrn První výsledky ukazují, že program poskytuje vhodnou alternativu při řešení dílčích problémů. Jeho schopnosti byly v rámci řešení grantového projektu testovány na souboru více než 300 kusů bifaciálních artefaktů a přinesly zajímavé výsledky (Nerudová Neruda 2009; Nerudová Neruda Sadovský v tisku a, b). Potvrdilo se, že získaná morfometrická data jsou statisticky vyhodnotitelná a že na jejich podkladě bylo možné srovnávat bifaciální předměty (zejména listovité hroty) mezi kulturami. V budoucnu bude určitě možné připojit další specializované algoritmy. Vzhledem ke své jednoduchosti je možné předpokládat jeho perspektivní využití v rámci systémů, které bývají používány pro komplexní dokumentaci archeologických situací, které je nezbytné ponechávat in situ (McPherron et al. 2008; McPherron et al. 2009). V tomto směru je hlavní výhodou, že ve fázi sběru dat lze omezit nezbytné vybavení na digitální fotoaparát a eliminovat tak nasazení jiných hardwarových prostředků (digitální šuplera). Další využití programu spatřujeme v získání rozsáhlých srovnávacích databází určitých typů archeologických nálezů. Hlavní výhodou v tomto směru je algoritmus programu, který umožní rychlý a nenáročný sběr metrických údajů, a to i v případě, že analyzované předměty jsou dostupné pouze ve formě kresebné dokumentace. V každém případě se z testování programu zdá, že ho lze využít nejen ke sběru dat, ale může sloužit i jako pomůcka nebo v terénní práci jako pomůcka pro determinaci neúplných nálezů při pozdějším hledání analogií, nebo při rekonstrukci možného tvaru předmětu (viz Niven et al. 2009). statistika Závěrem Nakonec ještě několik infromací, které vyvstaly po odevzdání tohoto rukopisu: 3. Na fakultě aplikované informatiky Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně byla v červnu 2010 obhájena diplomová práce s názvem: Systém pro automatické určení tvaru historických artefaktů. Diplomant podstatně rozpracoval původní (zde popisovanou) metodologii a přešel z MatLabu na uživatelky příjemnější oknovou aplikaci, vytvořenou v programovacím jazyce C#. NET, za pomoci programovacího prostředí Microsoft Visual Studio 2008. V současné době probíhají jednání, zda program dokončíme na komerční bázi. 4. Spoluautorka si velmi považuje zájmu o tuto formu analýzy artefaktů ze strany K. Valocha. V současné době pro něj připravuje srovnání bifaciálních artefaktů z Trboušan IIb, přičemž doufá, že výsledky přispějí k určení stáří zmíněné kolekce. 5. Protože měla autorka k dispozici právě dokončené perové kresby bifaciálních nástrojů z Trboušan IIb, použila k analýze jejich skeny. Ve svém důsledku to bylo rychlejší a přesnější než fotografie. Stačí si tedy jen přesně obkreslit linii předmětu, naskenovat, přidat měrku a pro zvýšení kontrastu v grafickém programu vybarvit vnitřní výplň tvaru. Literatura Grosman, L. Smikt, O. Smilansky, U. 2008: On the application of 3-D scanning technology for the documentation and typology of lithic artefacts. Journal of Archaeological Science 35, 3101 3110. Karasik, A. Smilansky, U. 2008: 3D scanning technology as a standard arcaeological tool for potery analysis: practice and theory. Journal of Archaeological Science 35, 1148 1168. Lambers, K. Eisenbeiss, H. Sauerbier, M. Kupferschmidt, D. Gaisecker, T. Sotoodeh, S. Hanush, T. 2007: Combining photogrammetry and laser scanning for the recording and modeling of the Late Intermediate Period site of Pinchango Alto, Papa, Peru. Journal of Archaeological Science 34, 1702 1712. / 45

Program HROT. Nový open-software k analýze archeologických artefaktů. McPherron, S. P. Dibble, H. A. Olszweski, D. 2008: GPS Surveying and On Site Stone Tool Analysis: Equipping Teams for Landscape Analysis in the Egyptian High Desert. Layers of Perception CAA 2007 (A. Posluschny, K. Lambers and I. Herzog eds.). Bonn. McPherron, S. P. Gernat, T. Hublin, J. J. 2009: Structured light scanning for high resolution documentation of in situ archaeological finds. Journal of Archaeological Science 36, 19 24. Nerudová, Z. Neruda, P. 2009: The Multiple Approach to leaf points: Morpho technological and Use wear Analysis). Hugo Obermaier Gesellschaft für Erforschung des Eiszeitalters und der Steinzeit e.v. 51. Tagung der Gesellschaft, 29 31. Nerudová, Z. Neruda, P. Sadovský, P. v tisku a: Srovnávací analýza bifaciálních artefaktů. PA. Nerudová, Z. Neruda, P. Sadovský, P. v tisku b: The open software HROT : an alternative posibility to 3D scaning technology in process of analysis of archaeological finds. JAS. Nerudová, Z. Valoch, K. 2009. Moravany n/váhom. Katalog paleolitických industrií z výzkumu prof. Karla Absolona. Anthropos Vol. 28, N.S. 20. Brno. Niven, L. Steele, T. E. Finke, H. Gernat, T. Hublin, J. J. 2009: Virtual skeletons using a structured light scanner to create a 3D faunal comparative collection. Journal of Archaeological Science 36, 2018 2023. Saragusti, I. Karasik, A. Sharon, I. Smilanski, U. 2005: Quantitative analysis of shape attributes based on contours and section profiles in artifact analysis. Journal of Archaeological Science 32, 841 853. Sucharda, J. 2009: Analýza morfologie kamenných hrotů. Nepublik. rukopis diplomové práce. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, ústav telekomunikací. VUT Brno. statistika Zdeňka Nerudová, Petr Neruda Anthropos Institute MZM Zelný trh 6 659 37 Brno znerudova@mzm.cz pneruda@mzm.cz Petr Sadovský Faculty of Electrical Engineering and Communication of Brno University of Technology Technická 3058/10 616 00 Brno petrsad@feec.vutbr.cz / 46

Počítačová podpora v archeologii III sborník příspěvků z deváté konference konané v Litomyšli 19. 21.5. 2010 2010 Milan Kuchřík, Lukáš Gál, Jozef Koštial a autoři příspěvků Technická redakce, obálka, grafická úprava a sazba: Hynek Švácha Vydala TerraVerita, spol. s r.o. jako svojí 1. publikaci první vydání, 2010 ISBN 978-80-254-7563-8