Vedci vtipne vyriešili záhadu svätej Zdislavy. Pozrite sa ako

Z lebky svätej Zdislavy z Lemberka toho veľa nezostalo. Vyše 450 rokov jej pozostatky ležali v hrobe a počas prestavieb kláštora s nimi bolo manipulované. Keď ich dostali do rúk novodobí archeológovia, rozpadali sa. Odborníci ich síce v sedemdesiatych rokoch (z rovnakej doby je aj hodvábna látka, ktorou je lebka vypchatá) zlepili s vtedy maximálne možnou presnosťou, ale chýbala takmer celá spodná čeľusť aj niektoré ďalšie časti. Nebolo teda vôbec isté, či pôjde presnú podobu svätice zrekonštruovať, píše Technet.cz.

Nápad na vizualizáciu podoby svätej Zdislavy vznikol začiatkom roka 2018 v hlave veliteľa komendy svätej Zdislavy Rádu svätého Lazara Jeruzalemského, Augustína Karla Andrleho Sylora. On je duchovným otcom myšlienky i organizátorom celého procesu, pri ktorom bola lebka kombináciou dvoch metód zdigitalizovaná do 3D modelu českou spoločnosťou Geo-cz.

Brazílsky odborník na 3D grafiku Cicero Moraes potom "vrátil" Zdislave po takmer 800 rokoch jej skutočnú podobu. Nebol to jeho prvý svätý, už predtým pracoval na podobných úlohách priamo pre Vatikán.

Vďaka Moraesovej hrdosti a skúsenosti firmy Geo-cz sa špecializoval na úplne neinvazívnu 3D modeláciu a dokumentáciu umeleckých i historických diel skla svätej Zdislavy už v marci 2018 ležal na točne improvizovanej fotoštúdii v pútnickej bazilike sv. Vavřince a sv. Zdislavy v Kláštore Jablonné v Podještědí, kde sú zvyšky svätice uložené. Bezpečnostné a liturgické predpisy totiž inak manipuláciu s lebkou prísne obmedzujú. Aj samotní členovia rádu Dominikánov, ktorým kláštor patrí, však veľmi stáli o to, aby mohli svätici, ktorá je patrónkou rodiny, Litoměřic i celého jabloneckeho kraja, pozrieť do očí.

Teraz sa môžu na tvár svätej Zdislavy pozrieť aj bežní návštevníci kláštora. Než sa tam vypravíte, prečítajte si, ako celý proces samotnej digitalizácie a vizualizácie tváre prebiehal.

Budú nám kosti stačiť?

Už za svojho života bola Zdislava uznávanou liečiteľkou. Mnohí dokonca veria, že jej schopnosti sa nestratili ani po smrti. Aj preto sú pozostatky dodnes hojne navštevované. Zomrela v roku 1252 v Lemberku, rok jej narodenia presne nepoznáme.

Podľa slávneho antropológa Emanuale Vlčka sa Zdislava nedožila viac ako 35 rokov. Určil to na základe analýzy lebečných švov a zubov. Odborníci z Univerzity Karlovej neskôr stanovili maximálny vek na 33 rokov. Zistili dokonca aj krvnú skupinu svätice - A. Podľa dochovaných svalových úponov (ktoré sú podstatné aj pre vizualizáciu podoby tváre) vedci zistili, že Zdislava bola drobnejšej, štíhlej postavy a merala 160 centimetrov. Veľkosť úponov ukazovala na iba ľahko vyvinuté svalstvo v rámci celej postavy.

Pre vizualizáciu podoby Zdislavy boli pochopiteľne kľúčové kostrové pozostatky hlavy. Keď ich spoluautor projektu geofyzik Jiří Šindelář obhliadal, musel konštatovať, že sa takmer nezachovala spodná čeľusť. Bez nej by však stanovenie skutočnej podoby nebolo možné. Výsledok by bol viac než vedeckou prácou obyčajným umeleckým stvárnením. Našťastie sa dochovali aspoň dva fragmenty spodnej čeľuste a rad zubov.

Podľa obrúsenia zubov oboch čeľustí nakoniec bolo možné vypočítať, ako presne chýbajúca časť vyzerala a domodelovať ju pomocou 3D softvéru. Kľúčové pre základné údaje o tvare tváre sú tiež lícne kosti. Aj tie sa zachovali, rovnako ako nosové kosti (respektíve ich nábeh) a očnice. Po konzultácii s Moraesom bolo rozhodnuté, že aj s takto malým počtom lebečných kostičiek je stanovenie podoby svätice možné.

Nepokojný odpočinok

  • Ostatky Zdislavy z Lemberka boli prvýkrát exhumované z hrobu kvôli stavbe nového kostola v roku 1702. Vrátené do hrobky boli až o takmer tridsať rokov neskôr, v roku 1731.
  • V roku 1907 bola Zdislava blahorečená a preto boli kosti o rok neskôr opäť vyzdvihnuté. Aj v ďalších rokoch bolo s pozostatkami relatívne často manipulované.
  • Rozsiahlou fotodokumentáciou prešli ako časti tela uložené v hrobke, tak aj lebka v sklenenej truhle, v roku 1979.

Röntgenu a laseru vstup zakázaný
Do Jablonného desiateho marca vyrazilo špeciálne poľné štúdio, v ktorom bolo možné lebku nasnímať pomocou kombinácie dvoch metód - fotogrammetrie a videogrammetrie. Základnou požiadavkou historikov a cirkvi bolo, že lebka nesmie byť vystavená žiadnym lúčom. Použitie lasera alebo röntgenu bolo vylúčené.

Fotogrammetria aj videogrammetria sú úplne neinvazívna a neožiari snímaný predmet žiadnymi lúčmi. Ich princíp zjednodušene povedané spočíva v tom, že skúmaný predmet sa podrobne nafotí zo všetkých uhlov. V praxi to prebiehalo tak, že lebka sa otáča na špeciálnej točni, ktorá je synchronizovaná s uzávierkou fotoaparátu a videokamerou. Snímky a video potom poskytnú dostatok obrazových dát pre vytvorenie 3D modelu.

Špecialitou českej firmy Geo-cz je kombinácia oboch metód, kedy pri snímaní najmä v poľných podmienkach môže dôjsť k nežiaducim odleskom alebo iným chybám. Takto postihnuté miesta, respektíve dáta o nich, sú potom doplnené zo záznamu kamery.

Presná vizualizácia tváre vyžaduje až prekvapujúcu presnosť snímania. Preto Martin Frouz, ktorý je špecialistom na fotografickú dokumentáciu, využíva pre fotografovanie len objektívy s pevným ohniskom (u lebky to bol 100mm portrétový objektív).

Dôvod môže znieť pre laika prekvapivo. Transfokátorový (zoomovací) objektív totiž nie je mechanicky tak tuhý, ako pevný manuálny objektív. Jeho optická os sa kvôli tomu môže odkloniť a meniť svoju polohu počas fotografovania, pri manipulácii so samotným fotografickým prístrojom.

Aj tieto minimálne zmeny v optickej zostave objektívu by potom mohli zaniesť do celého reťazca pre finálny výsledok už v zárodku zásadnú nepresnosť. To pri pevnom manuálnom skle s tuhým ostrením od renomovanej značky nehrozí.
Ako vysvetľuje Jiří Šindelář, jeden z autorov kombinácie snímacích metód: "Pri vytváraní 3D modelu pracujeme so subpixlovou presnosťou. Aj preto spolupracujeme len s profesionálmi v daných odboroch. Fotograf fotí, geodet meria. Pri dopočítavaní objemu a podoby lebky sme si nemohli dovoliť ani tie najdrobnejšie odchýlky."

Kvôli absolútnej presnosti a eliminácii akýchkoľvek lúčov sa tiež zásadne využíva manuálne ostrenie. Fotí sa pochopiteľne na full-frame zrkadlovku, do formátu RAW a bez použitia akejkoľvek kompenzácie v podobe elektronických filtrov.

"Aj keď pracujeme často v improvizovaných podmienkach a v časovej tiesni, snažíme sa vždy aplikovať aspoň základné ateliérové svietenie za pomoci definovaných zdrojov svetla. Podstatná je známa teplota chromatickosti, ateliérovej rozostavenie, atď," vysvetľuje fotograf Frouz.

Na videogrammetrii využívajú v Geo-cz 4K kamery značky DJI. Objekt točí rýchlosťou 30 snímok za sekundu. "Snažíme sa využívať najmodernejšiu techniku, avšak pri dodržaní klasických remeselných postupov, ktoré sú pre daný účel už odskúšané. To však neznamená, že by sme priebežne netestovali nové moderné technológie a postupy, ale nie je vhodné experimentovať pri zákazkách, tam musí byť už všetko otestované a odskúšané," dodáva Frouz.

Tím okolo Geo-cz už rovnakou kombináciou metód v roku 2016 presne zdigitalizoval Svätováclavskú korunu a Závišov kríž. Firma tiež aktuálne vyvíja novú metodiku a technológiu pre mapovanie ťažko zmapovatelných priestor, ako sú zatopené jaskyne.

Za dve hodiny bola lebka nasnímaná a mohla sa pri dodržaní všetkej piety a liturgických pravidiel opäť vrátiť do špeciálnej presklenej truhly na oltár kláštora.

Zle zlepená lebka s predkusom
Existuje celý rad softvérov pre vytváranie 3D modelov. Väčšina z nich však podľa Šindelářa nevie v protokole doložiť presnosť vykonaného výpočtu. A to je pre geodeta kľúčové. Predtým, než je 3D model lebky (alebo iného predmetu) odovzdaný na ďalšie spracovanie, musí byť isté, že nedošlo pri kvantifikácii nasnímaných dát k chybe. Zároveň kontrola pomocou výstupných protokolov umožňuje prenechať "mechanickú" časť procesu aj ľuďom menej zasväteným. Preto napríklad na digitálnom modeli lebky mohol pracovať aj Šindelářův syn, toho času študent súkromného gymnázia v Tábore.

Hotový 3D model Zdislavinej lebky odoslali českí odborníci do Brazílie Cicero Moraes. Ten pri bližšej prehliadke modelu zistil nezrovnalosti proti prirodzenej anatómii lebky. Inými slovami potvrdil, že lebka bola archeológmi kedysi zlepená nepresne. Pred nástupom 3D technológií by bolo nutné model lebky rozobrať a pracne zostaviť znova. Dnes na opravu stačilo niekoľko kliknutí myšou. Moraes tiež podľa novo zostaveného modelu a opotrebenia rezákov zistil, že Zdislava mala predkus. Na zuboch bol totiž patrný hlboký nôžkovitý skus.

800 rokov zabudnutá tvár
Potom nastala pre laika zrejme najpôsobivejšia časť procesu - návrat podoby zabudnutej takmer 800 rokov. Moraes najprv na lebku naniesol svalovú hmotu. Jej silu mu naznačili dochované svalové úpony. Aj v tvári mala Zdislava iba ľahko vyvinuté svaly.

Potom prišli na rad ďalšie mäkké tkanivá ako je tuk, podkožný vrstvy a tak ďalej. Vedec preto na lebke vyznačil takzvané antropologické body. Pre tieto markery existuje databáza, z ktorej možno určiť hrúbku vrstvy tkanív v danom bode. Zoznam je roztriedený pre vybrané markery podľa etnika, pohlavia, geografie a ďalších parametrov. Kvôli presnosti sa kombinujú rôzne metódy výpočtov. Nos sa napríklad modeluje podľa výsledkov niekoľkých antropologických prác.

Až potiaľ je výsledný tvár veľmi verný skutočnosti. Rovnakú metódu používajú aj kriminalisti pri náleze kostrových pozostatkov neznámych obetí trestného činu. Ďalšia fáza vizualizácie podoby tváre však už so sebou nesie prvky umeleckej licencie autora.

Záhada nielen Zdislavinho účesu
Farba kože, jej vady, hustota obočia alebo farba vlasov a ich dĺžka či podoba účesu sú parametre, na ktoré u podobných prípadov väčšinou nedokáže ani moderná veda odpovedať. O očiach a vlasoch by nám teoreticky mohla niečo naznačiť DNA, tá sa však u takto starých kostrových pozostatkov nezachovala.

Našťastie existujú vodítka, ktoré nám umožnia aj tieto neznáme prvky podoby svätice aspoň trochu poodhaliť.
Začnime účesom a farbou vlasov. Oboje zásadne mení vzhľad človeka, a preto napríklad policajné identikity hľadaných osôb s neznámou podobou, zostavenú vyššie popísanou alebo podobnou metódou, tieto parametre maximálne potláčajú alebo ponúkajú viac možností.

U šľachtičnej z 13. storočia však podobný problém riešiť nemusíme. Pretože vieme, že bola vydatá a nosila podľa dobovej módy a viery na hlave šatky. Jedna omotaná okolo krku a nasadená na hlave, druhá potom celý komplet prekrývala (niekedy bola ku spodnej časti i prišitá). Ukazovať vlasy na verejnosti bolo u vydatej urodzenej ženy v 13. storočí nemysliteľné.

Problém s vlasmi teda vedci riešiť nemuseli. Farbu kože a očí však áno. Súčasných xenofóbov by zrejme prekvapilo, ako už pred takmer ôsmimi stovkami rokmi bola populácia Európy etnicky premiešaná. Podľa historikov totiž už v desiatom storočí boli genotypy na našom území tak ovplyvnené migráciou, že pôvodná úvaha autorov projektu o "slovanskej" farbe vlasov a očí vzala za svoje. O Zdislave síce vieme, že bola beloška, ​​presná farba kože sa však určiť nedá. Otec Přibyslav z Křižanova bol dôverníkom Václava I., matka Sibyla pochádzala z Talianska z okruhu kráľovnej Kunhuty.

Vďaka talianskej mamičke tak aspoň môžeme lepšie usudzovať na farbu očí. Ak by totiž geneticky viac zdedila po nej, mohla mať oči pravdepodobne hnedé. Preto tiež vedci najprv skúsili tento variant. Z estetického pohľadu sa však neosvedčil. Zdislava tak nakoniec má oči nevýrazné modrošedé, zodpovedajúce "priemernej" farbe očí stredoeurópskej populácie.

Rovnako ako oči alebo farba kože spadá do umeleckej predstavy i veľkosť obočia a prípadné kožné vady. Ak by mala Zdislava v tvári nejaké výrazné kazy spôsobené chorobou alebo napríklad zranením, bolo by možné ich zrekonštruovať iba v prípade, že by zanechali nejaké stopy v kostiach (ako napríklad u Karla IV) alebo aspoň v súdobých kronikách.