Виртуальная реконструкция доминантных объектов исторической застройки Белого города Москвы (XVI – XVIII вв.)

Ким Ольга Георгиевна главный архитетор проекта, Центр культурных исследований и экспертиз 109012, Россия, г. Москва, ул. Ильинка, 4, оф. 2А Kim Olga Chief Project Architect, the Center of Cultural Studies and Expert Examinations 109012, Russia, g. Moscow, ul. Il'inka, 4, of. 2A ogkim@mail.ru Другие публикации этого автора     Моор Вячеслав Витальевич временно не работает 299046, Россия, г. Севастополь, пр. Победы, 51, кв. 2 Moor Vyacheslav Temporarily unemployed 299046, Russia, g. Sevastopol', pr. Pobedy, 51, kv. 2 moor_v@mail.ru

Жеребятьев Денис Игоревич кандидат исторических наук старший преподаватель, кафедра исторической информатики, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова 119192, Россия, г. Москва, Ломоносовский пр., 27, корп. 4, каб. 423Г Zherebyatyev Denis Igorevich PhD in History Senior lecturer, Historical Information Science Department, Lomonosov Moscow State University  119192, Russia, g. Moscow, Lomonosovskii pr., 27, korp. 4, kab. 423G dzher@inbox.ru

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-00-01684(К), 18-00-01641.

Изучение истории городов включает сегодня новые направления исследований, которые связаны с использованием естественнонаучных методов и цифровых технологий. Речь идет прежде всего о создании виртуальных реконструкций утраченной городской застройки и исторического ландшафта города. Как отмечается в п. 27 Рекомендации ЮНЕСКО «Об исторических городских ландшафтах» [https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000215084_rus.page=68], следует поощрять «использование информационных и коммуникационных технологий для документирования, понимания и представления комплексной многослойной структуры городских районов и их составных компонентов. Сбор и анализ этих данных является важной частью накопления знаний о городских районах».

В данной работе рассмотрен важный этап комплексного проекта «Трехмерная реконструкция городской исторической застройки с использованием технологий виртуальной реальности и геоинформационных систем (на примере исторического ландшафта Белого города Москвы XVI-XVIII вв.)», получившего поддержку РФФИ. Учитывая междисциплинарный характер проекта, его коллектив должен включать специалистов из разных областей: истории, археологии, а также архитекторов, реставраторов, IT-специалистов (имеющих опыт работы с 3D и ГИС- технологиями). Такой состав и был собран для реализации данного проекта, базирующегося на кафедре исторической информатики исторического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.

Цифровые технологии используются в нашем проекте для создания трехмерной виртуальной реконструкции исторического ландшафта Белого города и основных (доминантных) элементов исторической городской застройки. В данной работе предлагаются исследовательские подходы к созданию трехмерных реконструкций трех доминантных строений на территории Белого города Москвы. Рассмотрены источниковедческие проблемы, возникающие в ходе создания 3D-моделей строений XVI – XVIII вв., используемые при этом методы и технологии, представлены полученные визуализации.

Из истории Белого города

Белый город – один из основных районов исторического центра Москвы. До настоящего времени он сохраняет характерную радиально-кольцевую структуру плана. Полукольцо кварталов, прорезанное расходящимися лучами улиц-дорог, пролегает с юго-запада на юго-восток между берегами Москвы-реки, окружая Кремль и древний посад – Китай-город (рис.1). Существующие рубежи Белого города сформировались в XVI веке после строительства двух линий каменных укреплений – стен Китай-города (1530-е гг.) и Белого города (1580-1590-е гг.), давших название соответствующим районам. Деревянная крепость с валом на месте будущей белогородской стены упоминается не ранее середины XVI века.

Рис. 1. Белый город на плане Москвы Мериана (1638 г.) выделен жёлтым цветом.

В состав обособившегося района оказались включены территории, имевшие разную историю в ранний период становления Москвы. Их принято условно обозначать как западную, северную и восточную части Белого города. Раньше других, не позднее XIV века, была освоена западная часть – Ваганьковский холм в Занеглименье, ближе всего расположенный к Кремлю. Естественными рубежами Занеглименья служили река Неглинная и ручей Черторый. Восточная часть Белого города – Ивановская горка – была отделена от Кремля посадом; в начале XV века здесь сложилась загородная зона с великокняжеским селом и усадьбой. Позже всех, к началу XVI века, была заселена северная часть - долина реки Неглинной.

С момента закрепления внешних рубежей Белого города развитие его территории приобретает общие черты. В XVII-XVIII веках здесь преобладают жилые домовладения, в том числе крупные усадьбы знати. Уже во второй половине XVII века зоны бывших государевых дворов и сел не прослеживаются в новой повладельческой парцелляции кварталов. Доминирующую роль в застройке играли многочисленные культовые сооружения – монастыри, приходские и домовые храмы. Среди них размещалось несколько крупных казенных комплексов, по функциональным причинам вынесенных за пределы городского ядра: Государев Конюшенный двор (на западе), Пушечный двор (на севере) и Соляной Рыбный двор (на востоке)[1. С.11-31].

Характеристика источников

Средневековый Белый город Москвы давно является предметом изучения специалистов разного профиля, в том числе историков градостроительства и архитектуры. Основой для градостроительного анализа, наряду с письменными свидетельствами и данными археологии, остаются общие планы Москвы XVI-XVIII веков, обладающие известной неточностью и неполнотой. Более подробно изучен ряд отдельных объектов – зданий и домовладений. Однако эти исследования носят, как правило, локальный характер.

Восполнить разрыв между двумя уровнями изучения Белого города позволит разработка виртуальной реконструкции исторического городского ландшафта Белого города – работа, которая осуществляется в рамках проекта, поддержанного РФФИ. Задачи проекта: привязать разрозненные сведения об отдельных объектах к общей схеме; воссоздать план исследуемой местности в масштабе и с уровнем проработки, принятыми в современном градостроительстве; создать виртуальные 3D-модели городского ландшафта и ряда отдельных объектов. Эти задачи будут реализованы на примере восточной части Белого города – исторической района, известного как Ивановская горка, Кулишки и Васильевский луг.

Разработка графических реконструкций восточной части Белого города ведется в двух направлениях - планировочном и объемном.

Планировочная реконструкция ориентирована на изучение градостроительных аспектов развития района. Она предполагает восстановление генерального плана территории: улично-дорожной сети, парцелляции строительных кварталов, планировочной структуры домовладений. Разработанный план (2D-документ) должен быть привязан к 3D-модели рельефа. В рамках проекта намечено выполнение реконструкций на три основных этапа: рубеж XV-XVI веков; вторая половина XVII века; середина – третья четверть XVIII века (1750-1770-е гг.)

Реконструкция на период XV-XVI веков, в силу скудости исторической информации, должна опираться на археологические данные. Она может передать лишь самые общие сведения о городской среде: трассировку проездов, расположение храмов, предполагаемые границы селитебных и природных зон. XVII-XVIII века лучше освещены источниками; для исследования этого периода могут также использоваться сведения о существующей градостроительной структуре и сохранившейся застройке.

Для создания полноценной реконструкции требуется привлечение большого числа письменных и графических документов, в первую очередь, связанных с имущественными отношениями и государственным градостроительным регулированием. Эти источники носят массовый характер: в XVII – первой половине XVIII веках регулярно составлялись переписи московских домовладений; в XVIII веке стала обязательной регистрация крепостных актов и получение разрешений на строительство. Для последних составлялись архитектурные планы домовладений, выполненные по правилам картографии с соблюдением масштаба. Документы этого рода отложились в государственных архивах. Они нуждаются в систематизации с привязкой к конкретным домовладениям. Кроме того, исследователями Москвы накоплен большой материал по истории отдельных объектов, в первую очередь, сохранившихся построек; требуется обобщение этих данных. Эта работа составляет одно из направлений исследования.

Наиболее полно представлен источниками хронологически самый поздний этап реконструкции – середина - третья четверть XVIII века. Перепись московских дворов, составленная после пожара 1737 г., зафиксировала все домовладения в данном районе^[2]; крепостные акты позволяют с 1700-х гг. проследить владельцев, размеры и стоимость дворов, то есть получить косвенные данные об их типологии и характере застройки^[3]. Такие сведения выявлены практически для всех домовладений в исследуемом районе. Не менее двух третей владений имеют также архитектурные планы, фиксирующие застройку. Это позволило ставить задачу полной, сплошной реконструкции генерального плана территории на 1750-1770-е гг. Крайняя дата – 1775 г., дата утверждения т.н. Прожектированного плана благоустройства Москвы, ставшего основой классицистической перепланировки города.

Более ранний период реконструкции - вторая половина XVII века - освещен источниками намного хуже. Графические документы этого времени единичны и представляют собой рисунки-схемы, а не масштабные чертежи. Переписи дворов, как правило, не содержат точной топографической привязки владений; актовый материал сохранился фрагментарно. Поэтому реконструкция на данный период не может быть выполнена полностью на всю территорию. Достоверно удастся восстановить лишь планировку отдельных участков, в отношении которых сохранились необходимые сведения. Между ними неизбежно останутся лакуны – зоны, которые на реконструкции будут представлены только самой общей информацией (в основном, данными об улично-дорожной сети).

Второе направление работы по восстановлению исторического облика Белого города - объемная реконструкция – заключается в воссоздании архитектурных характеристик отдельных зданий и сооружений, трансформированных или полностью утраченных. Методика подобных реконструкций широко применяется в исследованиях по истории архитектуры и реставрационной деятельности. Она предполагает разработку архитектурных чертежей – планов, фасадов, разрезов, перспективных видов и пр. Цифровые технологии добавили к этому традиционному набору графических документов 3D-модели.

В реставрационной практике реконструкции чаще всего применяются для воссоздания первоначального облика сохранившихся построек и комплексов, детально изученных при натурных исследованиях. Этот метод помогает наиболее полно включить памятник в историю архитектуры, а также решить практические вопросы реставрации, связанные с восстановлением или разборкой тех или иных элементов. Реконструкции, выполненные на основе натурных исследованиях, наиболее точны. В целом, любая натурная информация, даже если речь идет об археологических данных (фундаментах, фрагментах декора) значительно повышает достоверность архитектурной реконструкции.

В отсутствие натурных данных к объемной реконструкции стоит подходить с большой осторожностью. Для полностью утраченных зданий требуется архивная графика, выполненная с целью именно архитектурной фиксации, либо изображения, полученные с помощью технических средств, таких как фотокамера или камера-обскура. Эти требования усложняют воссоздание облика зданий, разобранных до середины XIX века. Возникает хорошо известная археологами и историкам архитектуры проблема допустимости объемной реконструкции на основе лишь ограниченного круга источников и аналогов, а также соотношения достоверности реконструкции и степени ее проработки (деталировки)^[4].

Эти сложности наглядно проявились в рамках данного проекта. Источники для объемной реконструкции утраченных памятников Москвы XVII-XVIII веков, как правило, малочисленны, хотя и отличаются большим разнообразием. Обязательная графическая фиксация зданий и сооружений в соответствующие исторические периоды отсутствовала. Графические материалы, служащие основой для градостроительных исследований – планы владений - содержат слишком мало данных для воссоздания объема. Для решения задачи может привлекаться историческая видовая графика, текстовые описания, а также аналоги и общие сведения из истории архитектуры – информация о типологии и стилевых характеристиках построек. Однако подобных сведений, как правило, недостаточно для подробной, реалистической архитектурной реконструкции. Саму эту задачу имеет смысл ставить лишь при наличии как минимум одного источника, обладающего достоверностью и полнотой, то есть натурных данных или качественных архивных материалов.

В отсутствие подобных сведений возможна лишь обобщенная схематическая реконструкция в рамках конкретной исследовательской задачи. Например, реконструированные генеральные планы восточной части Белого города второй половины XVII века и 1750-1770-х гг. будут дополнены объемными моделями зданий. Цель разработки этой обобщенной 3D-модели – «большой сцены» всего района – полноценное воссоздание объемно-планировочной структуры территории, выявление иерархического характера организации городской среды и роли природных факторов – рельефа, водной сети, озеленения. Данные характеристики сложно исследовать на уровне 2D-документа (плана), поэтому обращении к 3D-технологиям оправдано. Однако из-за скудости источников большинство моделей можно выполнить лишь с большой долей условности, с привлечением аналогов. Чрезмерно подробная, фотореалистическая подача таких объектов нанесла бы ущерб достоверности всей реконструкции. Она стала бы дискредитацией моделей, выполненных на основе достоверных данных – так, как это происходит в реставрационной практике, когда произвольные новоделы дискредитируют подлинные памятники и дезориентируют зрителя. Информация об уровне достоверности моделей должна быть важным элементом 3D-реконструкции района.

Реалистические архитектурные 3D-модели выполнены для нескольких объектов, значимых для целей проекта и обладающих достаточной источниковой базой. Речь идет о градостроительных доминантах рассматриваемой территории – культовых сооружениях и крупных усадебных комплексах. Выявленные источники позволяют предложить верифицируемые реконструкции их внешнего облика. Однако и эти модели обладают значительной долей условности. Достоверное воссоздание объемно-планировочной композиции зданий чаще всего сочетается с заимствованными у аналогов, «типовыми» формами утраченного декора. Однако от воссоздания декора нельзя полностью отказаться – он необходим для передачи стилевых характеристик зданий.

Основные методы создания объемных виртуальных реконструкций зависят от типов источников – в ним относятся построение объема по архитектурным чертежам, фотограмметрия, 3D-сканирование. Опыт применения технологии 3D-сканирования для создания реконструкций трансформированных объектов восточной части Белого города приведен в отдельном разделе (см. ниже). Основным инструментом построения 3D-моделей в данном исследовании была программа AcrhiCad.

В настоящей статье представлены 3D-модели трех объектов, существенно различающиеся методикой создания реконструкции.

1. Приходская церковь Владимира в Старых садех – хорошо сохранившийся памятник русской архитектуры XVII века. Отдельные детали его убранства, утраченные к середине XX века, были восстановлены при реставрации. 3D-модель выполнены на основе технологии 3D-сканирования существующего сооружения; лишь одна перестроенная часть сооружения – колокольня – реконструирована с привлечением аналогов.

2. Палаты Щербатовых и домовая церковь Казанской Богоматери в Подколокольном переулке, кон. XVII в., 1757 г. Ядро усадебного комплекса сохранилось частично – жилые палаты существуют и подробно изучены реставраторами, а утраченный домовый храм известен по фотографиям и архивным чертежам. Основой для реконструкции первоначального облика палат стали реставрационные обмеры (чертежи). Опыт воссоздания храма иллюстрирует, какую роль в достоверности реконструкции играет наличие объективных натурных данных.

3. Собор Усекновения главы Иоанна Предтечи московского Ивановского монастыря, XVI-XVIII вв. Полностью утраченный объект известен, в первую очередь, по видовой литографии и обмерному плану, выполненным в середине XIX века одними из первых исследователей древнерусского зодчества – А. А. Мартыновым и И. М. Снегиревым. В сочетании с другими источниками, графическими и текстовыми, эти уникальные изображения стали основанием для гипотетической реконструкции облика собора на разные исторические периоды: от древнего первоначального ядра до сложного комплекса середины XVIII века.

Методы 3D-реконструкции: технология лазерного сканирования и аэрофотосъёмки

В рамках сотрудничества кафедры исторической информатики исторического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова, коммерческой компании «Кубарта» и настоятеля храма Владимира в Старых Садех было проведено 3D-сканирование фасадов храма Владимира в Старых Садех. Для сканирования применялся лазерный сканер Leica BLK 360 с дальностью работы 60 метров. Поле зрения на 300 ° по вертикали и на 360 ° по горизонтали и большое количество точек съёмки 3D-сканирования (73,7 млн. точек) в ходе работы позволило зафиксировать не только точный облик здания, но и большой объём окружающего пространства территории храма, особенности рельефа. Съёмка фасадов храма проводилась с уровня земли с разных точек обзора и с разных ярусов колокольни (рис.2).

Рис.2. Процесс работы по лазерному 3D-сканированию храма Святого Владимира в Старых Садех сотрудниками компании «Кубарта»^[5]

Результаты 3D-сканирования передавались синхронно на планшет и записывались на устройство. В результате работы было получено два облака точек: храм с территорией и окружающей застройкой и отдельно здание храма (рис.3).

Рис.3. Облако точек храма Святого Владимира в Старых Садех и окружающей застройки в программе Cloud Compare

Несмотря на достаточно большое количество положительных сторон применения лазерного сканирования для оцифровки современного состояния здания, имеется недостаток, который требует привлечения дополнительных технических решений, таких как аэрофотосъёмка и технологии фотограмметрии. В труднодоступных местах съёмки, где невозможно проводить съёмку, в особенности на крыше собора, аппарат фиксирует пустоту (рис.4). Еще отличительной особенностью используемого лазерного сканера Leica BLK 360 стало наличие небольшого количества шумов, возникающих на облаке точек начиная с 50-55 метров дистанции от лазерного сканера. В нашем случае это те труднодоступные места крыша собора и купола, где нельзя было произвести съёмку. Ручная обработка 3D-сканов облака точек позволила устранить все участки с взвесью (неточным отображением геометрии).

Рис.4. Пример пустых участков данных лазерного сканирования храма Святого Владимира в Старых Садех в программе Cloud Compare

Учитывая все отмеченные тонкости, возникшие на этапе получения облака точек храма с лазерного сканера Leica BLK 360, было принято решение провести комбинированную съёмку храма также и на беспилотном летательном аппарате (БПЛА) DJI Phantom 4 Standart с последующим построением облака точек по материалам аэрофотосъёмки, совмещением двух облаков точек между собой и созданием 3D-модели современного состояния храма в программе Agisoft Metashape.

Съёмка с БПЛА DJI Phantom 4 Standart территории храма Владимира в Старых Садех для задач фотограмметрии имеет ряд особенностей, связанных не только с условиями съёмки с воздуха (сильные колебания коптера при ветре, возможная расфокусировка при некорректных настройках камеры и т.п.), но и со временем съёмки. Идеальное время для оцифровки объекта и пространства с помощью технологий фотограмметрии – это раннее утро или время ближе к вечеру, когда свет ровный и отсутствуют жёсткие тени. Второй фактор, который положительно может оказать влияние при съёмке материала – это облачная погода.

Рис.5. Фотографии изразцов с фасадов храма Владимира в Старых Садех

При массовой обработке материала съёмки важно учитывать, что во время полета коптера свет может неоднократно меняться и поэтому стандартные значения автонастройки яркости могут не подойти и для отдельных кадров или групп нужно выставлять собственные настройки яркости.

Было сделано несколько облетов храма и произведено около 600 снимков всего объекта, отдельных его частей и элементов декоративного орнамента включая отдельную детальную съёмку изразцов. Пакетная обработка фотографий была проведена в программе Adobe Lightroom.

Отдельная работа проводилась с изразцами, расположенными на фасадах храма Владимира в Старых Садях. В программе Adobe Photoshop c аэрофотоснимков были откадрированы все декоративные изразцы (более 40 изображений) для последующего размещения на 3D-модели в программе ArchiCAD (рис. 5).

Обработанные фотографии были загружены в программу Agisoft Metashape и построено облако точек всего здания с прилежащей территорией. Далее производилась обработка облака точек и удаление взвесей (рис.6).

По результатам работы полученные облака точек были сохранены в рабочий формат для импорта в программу ArchiCAD с целью последующей виртуальной реконструкции первоначального облика храма Владимира в Старых Садех.

Рис.6. Визуализация облака точек полученного в программе Agisoft Metashape в редакторе Cloud Compare

Облако точек, полученное с квадрокоптера по храму Владимир в Старых Садех, было опубликовано в онлайн доступе на сайте Pointbox.xyz с возможностью удобной работы с ним^[6]. Облако можно встроить по embed code внутрь проекта по 3D-с системой инструментов анализа облака точек (замеры, комментарии, интерактивной картой и т.п.) (рис.7).

Рис.7. Визуализация облака точек храма Владимира в Старых Садех на сайте Pointbox

Для создания виртуальной реконструкции храма с целью представления особенностей внутреннего интерьера была произведена съёмка виртуальных панорам внутри храма, колокольни и подвальных помещений на панорамную камеру Samsung Gear 360.

Для облегчения работы на этапе виртуальной 3D-реконструкции облика храма в программе ArchiCAD была подготовлена небольшая база декоративных элементов, например, орнамент барабанов (главного барабана и малых). Модели были спроектированы в программе SketchUp по фрагменту 3D-модели, полученной с помощью аэрофотосъёмки (рис.8).

Рис.8. Этап работы по созданию 3D-модели орнамента барабана

Благодаря сотрудничеству кафедры исторической информатики исторического факультета МГУ и настоятеля храма святителя Николая в Подкопаях была проведена аналогичная работа по аэрофотосъёмке храма (рис.9) с последующим созданием облака точек, 3D-модели (рис.10) и публикации облака точек в онлайн ресурсе PointBox^[7].

Рис.9. Вид на храм святителя Николая в Подкопаях с квадрокоптера DJI Phantom 4 Standart после обработки в Adobe Lightroom

В ходе аэрофотосъёмки были детально отснято как все здание, так и отдельные фрагменты, включая следы различной кладки. Созданное подробное облако точек, совместно с материалами аэрофотосъёмки, позволили различить по цветовой палитре следы первоначальных стен храма.

Рис.10. Визуализация облака точек храма, полученного в программе Agisoft Metashape в редакторе Cloud Compare

По результатам работы полученные облака точек были сохранены в рабочий формат для импорта в программу ArchiCAD для последующей виртуальной реконструкции первоначального облика храма святителя Николая в Подкопаях.

3D-модель церкви князя Владимира в Старых Садех (XVII-XIX века)

Церковь князя Владимира в Старых Садех – одна из построек, фиксирующих древнейшую планировочную структуру восточной части Белого города. Храм был основан в великокняжеской резиденции, известной с начала XV века («Новый двор» князя Василия Дмитриевича). Летняя усадьба располагалась на возвышенном месте и была окружена садами, которые позже, по мере развития посада, стали называться «старыми».

Первая каменная церковь на месте прежней деревянной была по­строена в 1514-1516 гг. Алевизом Фрязином (Новым) по приказу и на средства великого князя Василия III^[8]. Небольшой, по-видимому, храм простоял чуть более 150 лет. С начала XVII века он значится приходским[9. Стлб. 500-502]; в конце столетия в его приходе было 16 дворов, все – представителей боярства и служивых сословий^[10]. Видимо, на средства прихожан церковное здание было полностью перестроено в 1650-1690-е гг. Эта постройка, в основном, дошла до нашего времени. При реставрационных исследованиях памятника (арх. Г.К. Игнатьев, 1970-1980-е гг.) следов здания начала XVI века в его составе найдено не было[1. С.323].

Храм XVII века имеет сложную асимметричную объемную композицию: он состоит из основного пятиглавого объема с тремя апсидами и открытым южным крыльцом, западного притвора с небольшим южным приделом Кирика и Иулитты и северного одноглавого придела Бориса и Глеба. У теплого придела Бориса и Глеба, в отличие от основного объема храма, есть трапезная, над северо-западным углом которой возведена колокольня (рис. 11). Точных данных о времени возведения основного объема не обнаружено, по стилистическим признакам он датируется 1650-1660 гг.[1. С.323] Придел Кирика и Иулитты впервые упоминается в 1613-1614 гг.^[11], существующий его объем освящен в 1677 г.^[12] В литературе принято считать, что придел Бориса и Глеба был освящен в 1689 году в присутствии царевны Софьи Алексеевны[11. C.412]. Архитектурным характеристикам придела данная датировка не противоречит: храм Владимира полностью решен в формах «узорочья» середины – второй половины XVII века и не имеет деталей, которые могли бы появиться позже 1680-х годов. Видимо, строительство приходского храма с теплыми приделами растянулось на несколько десятилетий. Многие первоначальные элементы церкви, утраченные к середине XX века, были восстановлены при реставрации[1. С.323].

Рис. 11. Церковь Владимира в Старых садех, XVII-XIX вв. План.

Реконструкция храма XVII века (рис. 12-14) выполнена на основе его сложившегося облика, с использованием технологий 3D-сканирования. Это позволило представить ретроспективную эволюцию памятника от современного состояния до первоначальных форм. Источниками послужили данные реставрационных исследований и анализ архитектурных элементов. Наибольшую сложность представляет восстановление колокольни, перестроенной в конце XVIII века. Ее нижняя часть – четверик с изразцовым декором – относится ко второй половине XVII века. Однако уже завершение нижнего четверика и ярус звона имеют классицистические черты. Изображений первоначальной колокольни не выявлено; скорее всего, ее верх был шатровым. Особенность колокольни – частичное опирание ее стен на свод трапезной придела Бориса и Глеба, что обусловило относительно небольшие размеры сооружения. Первоначальную колокольню церкви Владимира, по аналогии с существующей, можно представить трехчастной: возможно, над сохранившимся четвериком понимался восьмерик звона, перекрытый шатром.

Рис. 12. Церковь князя Владимира в Старых садех. Виртуальная реконструкция на XIX в. Вид с запада.

Рис. 13. Церковь князя Владимира в Старых садех. Виртуальная реконструкция на XIX в. Вид с юга.

Рис. 14. Церковь князя Владимира в Старых садех. Вид с юго-запада. Виртуальная реконструкция на XVII в. (основной объем, западный притвор, придел Кирика и Иулитты, южное крыльцо), кон. XVIII в. (верхние ярусы колокольни), XIX в. (западное крыльцо).

3D-модель палат княгини Н.С. Щербатовой с домовым храмом Казанской Богородицы в Подколокольном переулке

Примером крупного жилого домовладения, характерного для застройки восточной части Белого города конца XVII – середины XVIII веков, может служить городская усадьба Ф.А. Головина – княгини Н.С. Щербатовой (совр. адрес – Подколокольный переулок, 16/2). Усадьба расположена в юго-восточной части района, в квартале, выходящем к Белому городу. Во второй половине XVII века здесь существовало несколько жилых дворов; в 1700-е годы в результате их объединения возникло крупное домовладение, принадлежавшее сподвижнику Петра I боярину Ф.А. Головину (1650-1706), представителю старой московской знати. Ядро новой усадьбы располагалось на углу Подколокольного и несохранившегося Певческого переулков.

Появление этого двора стало отголоском градостроительного развития Москвы в петровское время. В 1700-е г. Ф.А. Головин создал за пределами Земляного города, недалеко от Немецкой слободы, большую парадную усадьбу, ориентированную на новые европейские привычки царского двора. Она предназначалась для приема иностранцев и прочих репрезентативных целей, и в 1720-е годы была куплена Петром I, став одной из императорских резиденций ("Головинский дворец"). Одновременно со строительством этой загородной усадьбы Ф.А. Головин скупил несколько дворов в восточной части Белого города, вдоль Подколокольного переулка – по этой трассе можно было добраться до будущего Головинского дворца с юга, минуя Немецкую слободу^[13]. Здесь, в традиционном районе крупных боярских усадеб, Ф.А. Головин построил деревянные жилые покои и каменную домовую церковь Казанской Богородицы (1698-1702). Комплекс, известный по единственному генплану 1757 г., видимо, был архаичным и не имел регулярных черт^[14]. Впоследствии, после утраты загородного владения, Головины в течение трех поколений сохраняли двор в Подколокольном переулке за собой[15. С.46; 16. С.131].

В 1750-е гг. владение приобрела княгиня Н.С. Щербатова[16. С.233; 17. С.162]. Она перестроила двор, фактически создав в нем новую барочную усадьбу, ориентированную в еще сохранявшийся Певческий переулок. В сторону переулка были развернута симметричная композиция, состоявшая из главного дома, жилого южного флигеля и старой домовой церкви Головиных, связанных переходами. К Белому городу был обращен обширный парк^[14]. Фасады дома и флигеля получили нарядное декоративное оформление, характерное для середины XVIII века.

Рис. 15. 1757 г. План двора княгини вдовы Натальи Степановны Щербатовой (выкопировка). ГИМ ОПИ. Ф.440. Оп.1. Д. 942. Л. 136.

Дальнейшее развитие города привело к значительной трансформации этой территории. В 1790-х годы на месте разобранной стены Белого города был разбит Яузский бульвар. Прилегающие к бульвару владения постепенно переориентировались на новый общегородской проезд. Вскоре главный дом усадьбы Н.С. Щербатовой, перешедшей к симбирскому губернатору А.Д. Карпову, был надстроен третьим этажом и реконструирован. Его восточный, прежде садовый фасад, обращенный к Яузскому бульвару, стал главным и получил новое оформление в виде шестиколонного портика с треугольным фронтоном^[21]. Певческий переулок был ликвидирован; бывший парадный двор превратился в хозяйственный; прежний главный фасад палат и флигеля утратил парадную отделку. Домовый храм Казанской Божьей Матери также перестроили, попытавшись придать ему ампирные черты.

Во второй половине XIX века владение повторило судьбу многих городских дворянских усадеб, став общественным заведением – Орловской богадельней Московского попечительного о бедных комитета Императорского Человеколюбивого общества^[18]. В 1930-е годы, при строительстве многоэтажного жилого дома на углу Яузского бульвара и Подколокольного переулка, была сломана церковь Казанской Божьей Матери. Главный дом и флигель сохранились до нашего времени, в 1990-е годы они были отреставрированы.

Источники по истории усадьбы Головиных – Н.С. Щербатовой немногочисленны. Известен проектный генплан владения 1757 г. (рис. 15) и несколько чертежей первой половины XIX века, зафиксировавших комплекс уже после классицистической перестройки (рис. 16). Важную информацию содержат планы этажей палат и храма второй половины XIX – начала XX веков, а также исторические фотографии (рис. 17). Подробных описаний владения не выявлено.

Палаты и флигель усадьбы существуют (совр. адрес - Подколокольный переулок, 16/2, стр. 5), но в перестроенном виде. В 1990-е годы была проведена их реставрация (арх. А.А. Бернштейн)^[19]; обмерные и реставрационные чертежи стали основой 3D-реконструкции. Натурные исследования позволили выявить первоначальное ядро комплекса – палаты с южным боковым флигелем, соединенные переходом. Они имели кирпичный барочный декор и высокие «палатные» кровли (восстановлены при реставрации на флигеле). Раскрыт был также первоначальный главный (западный) фасад палат, обращенный в несохранившийся Певческий переулок.

Но для реконструкции несохранившихся частей построек середины XVIII века нужно обращаться к архивным чертежам. Речь идет, в первую очередь, о первоначальном облике переходов. На проектном плане 1757 г. переходы показаны узкими, возможно, с верхними деревянными этажами^[14]. Подобная форма переходов подтверждается и изображением палат на плане 1775 г.^[20] Впоследствии переходы были застроены – расширены до восточного фасада палат, их верхние этажи стали кирпичными. Каменные стены первоначальных переходов сохранились в уровне первого этажа – это косвенно подтверждает, что сначала верхний этаж был деревянным. Под южный переходом существовала несохранившаяся проездная арка, соединявшая парадный двор и сад. Арка показана на фасаде 1843 г.; кроме того, еще в начале XX века существовал ее коробовый свод (изображен на чертеже 1892 г.^[21])

Рис. 16. 1892 год. Владение Московского попечительного о бедных комитета Императорского Человеколюбивого общества (Орловская богадельня). Планы 1, 2 и 3 этажей главного дома. ЦГА Москвы. Ф.Т-1. Мясницкая часть. Ед. хр. 776-377-784/409. Д.19. Л.8.

Эти архивные данные позволили уточнить реконструкцию первоначального облика палат Н.С. Щербатовой (рис. 19-20).

Более сложную задачу представляла реконструкция домовой церкви Казанской Божьей Матери (1698-1702 гг.) Храм не сохранился, он известен по фотографиям и чертежам XIX – начала XX веков. Эти источники представляют храм в сильно перестроенном виде, со штукатурным декором первой половины XIX века. Разборка храма в 1930-е гг. была проведена без фиксаций, поэтому достоверной информации об архитектуре храма очень мало. Для реконструкции потребовалось привлечение аналогов.

Памятник интересен своей типологией. Речь идет о домовом храме – небольшом сооружении, предназначенном для духовного окормления владельцев усадьбы и других ее жильцов, включая дворню^[22]. В XVII-XVIII веках домовые церкви, иногда в виде особых помещений в доме, были обычным явлением для крупных усадеб Москвы, в первую очередь, в Белом городе. Знатнейшие семьи могли позволить себе возведение отдельно стоящих церковных зданий и содержание постоянного причта. Однако существование домовых храмов создавало сложности для приходов, поскольку богатые прихожане отправляли требы в своих храмах, обделяя приходской причт. Упразднение домовых церквей стало одной из мер по упорядочению церковного управления, предпринятых правительством Петра I после учреждения Синода. В 1722 г. домовые храмы были запечатаны[9. Стлб.588-590]. В течение XVIII века запреты то ослаблялись, то ужесточались; по особым распоряжениям домовые храмы вновь разрешалось использовать, но с подвижными антиминсами и без собственного причта. Постепенно их ремонт и содержание стали обузой для владельцев: к концу XIX века из многочисленных домовых церквей Белого города сохранились в основном те, что были превращены в приходские храмы. Казанская церковь бывшей усадьбы Ф.А. Головина стала редким исключением – она сохранялась как домовая сначала при жилой усадьбе, а затем при Орловской богадельне, разместившейся в усадьбе с 1860-х гг.

Однако в архитектурном отношении храм сильно пострадал. Тесно связанный с усадьбой, он перестраивался вместе с ней под влиянием меняющихся вкусов. В первой трети XIX века зданию церкви, составлявшему единый ансамбль с главным домом, придали ампирные черты. При этом первоначальный декор был почти полностью уничтожен, была даже предпринята попытка изменить объемную композицию храма, превратив восьмерик в ротонду. Поэтому на фотографиях рубежа XIX-XX веков первоначальные формы храма читаются очень плохо.

Но очевидно, что речь идет об интересном памятнике т.н. «нарышкинского барокко», построенном на рубеже XVII-XVIII веков в усадьбе одного из виднейших представителей старой московской знати. Храм типа «восьмерик на четверике», с полукруглой апсидой и небольшой трапезной был поставлен на открытую арочную галерею. До начала XX века хорошо сохранилась только галерея с аркадой по первому этажу и круговым обходом. На фотографиях можно также разглядеть следы стески декоративных колонок на ребрах восьмерика и восьмилотковую форму купола. Остальные детали скрыты более поздним декором или просто заменены (как жестяной барабан главы).

Ближайшим аналогом храма можно считать существующую церковь Успения на Чижевском подворье – небольшой храм 1690-х гг., построенный как домовый в усадьбе Салтыковых, но затем ставший приходским (рис. 18). Основные общие черты – небольшие размеры, односветный четверик, лишь незначительно возвышающийся над объемами апсиды и трапезной, и наличие у восьмерика только четырех окон (на диагональных гранях). Формы церкви Успения и стали основой для реконструкции храма Казанской Божьей Матери. Декоративные элементы - угловые колонки, наличники, порталы и карнизы - восстановлены по аналогам. Несмотря на условность такой реконструкции, «нарышкинская» стилистика важна для передачи целостного облика усадьбы в середине XVIII века: барочные формы палат Н.С. Щербатовой вторили богатому кирпичному декору храма, создавали сложную объемно-пространственную композицию (рис. 19, 21).

Рис. 17. Церковь Смоленской Божьей Матери при доме Орловой вблизи Хитровской площади (бывшая церковь Казанской Божьей Матери при доме Ф.А. Головина). Фото 1883 г. Альбом Н.А. Найденова. М., 1884.

Рис. 18. Храм Успения на Чижевской подворье в Москве. 1690-е годы. Вид с северо-востока. Фото 2014 г.

Рис. 19. Палаты кн. Н.С. Щербатовой в Подколокольном переулке с домовой церковью Казанской Божьей Матери. Виртуальная реконструкция на конец 1750-х гг. Вид с северо-запада.

Рис. 20. Палаты кн. Н.С. Щербатовой в Подколокольном переулке с домовой церковью Казанской Божьей Матери. Реконструкция на конец 1750-х гг. Вид с юго-запада.

Рис. 21. Домовая церковь Казанской Божьей Матери на дворе Ф.А. Головина (кн. Н.С. Щербатовой), 1698-1702 гг. Виртуальная реконструкция на конец 1750-х гг. Вид с северо-востока.

3D-модель собора Усекновения главы Иоанна Предтечи московского Ивановского монастыря

Иоанно-Предтеченский или Ивановский монастырь – крупный культовый комплекс, расположенный на склоне холма, которому он дал название – Ивановской горки. Монастырь находится вблизи храма Владимира в Старых садех и занимает участок сложной формы плана.

Документальные свидетельства о времени основания монастыря скудны. По наиболее распространенной версии, монастырь первоначально был мужским и существовал с начала XV века на другом берегу Москвы-реки – в Замоскворечье. В 1530 г., после рождения у Василия III долгожданного наследника, будущего царя Иоанна Васильевича, обитель перевели на Кулишки, и она стала женской. В письменных источниках монастырь впервые упоминается в конце XVI века, в Ладанных книгах 1585 г.: «к Ивану Предотечи под Бор, что у Володимера в Садех»^{[23; 24]}.

Существующий монастырский комплекс возведен в середине XIX века; древних сооружений в его составе не сохранилось. До 1860-х гг. в монастыре существовал каменный (кирпичный) соборный храм, известный по нескольким источникам:

1) Литография «Соборная церковь Усекновения честныя главы Иоанна Предтечи в бывшем Ивановском монастыре в Москве», опубликованная в издании А. А. Мартынова и И. М. Снегирева «Русская старина в памятниках церковного и гражданского зодчества». М., 1847-1859. Литография представляет собой вид собора с южной стороны в первой половине XIX века (рис. 22).

2) План собора Ивановского монастыря. Помещен в том же издании «Русская старина в памятниках церковного и гражданского зодчества». М., 1847-1859. Переиздан в книге М. В. Красовского «Очерк истории московского периода древне-русского церковного зодчества (от основания Москвы до конца первой четверти XVIII века). М., 1911».

3) Аксонометрический рисунок собора Ивановского на плане худ. Д. С. Индейцева, грав. Ш. Клаэзен. Nouveau plan de Moscou illustre / Dresse et Dessine par Indeisseff. Grav. par Ch.Claesen. Publie par J. Daziaro. Paris, Moscou et St/Petersbourg. 1852. Схематическое изображение собора с севера (рис. 23).

4) Планы Ивановского монастыря в Москве XVIII – первой половины XIX веков. Наиболее подробны чертежи конца XVIII века (РГВИА. Ф.418. Оп.1. Д.418; опубликован: Памятники архитектуры Москвы. Белый город. М., 1989. С.311) и план 1833 года (ЦГА Москвы. Ф.Т-1. Мясницкая часть. Ед.хр. 349/423; опубликован: Церковная археология Москвы. Храмы и приходы Ивановской горки и Кулишек. М., 2007. С.338).

5) Фотография «Вид Москвы от угла Подкопаевского и Большого Трехсвятительского переулков», 1850-е гг. (ГБЛ ИЗО. Коллекция Э.В. Готье-Дюфайе. Т.1. № 3061/6; опубликован: Памятники архитектуры Москвы. Белый город. М., 1989. С.318).

Древний монастырский собор, по мнению исследователей, был старше первых письменных упоминаний о монастыре – архитектурные формы позволяют отнести его постройку к 1510-м гг. А.Л. Баталов высказал предположение, что именно этот храм упоминается под 1514 гг. в числе 11 церквей, возведенных в Москве по приказу Василия III итальянским архитектором Алевизом: «Иван Крестителя Усекновения святыя его главы, иже под Бором зовется», хотя традиционно это свидетельство принято соотносить с храмом Иоанна Предтечи под Бором в Замоскворечье, в Черниговском переулке[25. С.299].

Рис. 22. "Соборная церковь Усекновения честные главы Иоанна Предтечи в бывшем Ивановском монастыре в Москве". Литография из издания А. А. Мартынова и И. М. Снегирева "Русская старина в памятниках церковного и гражданского зодчества". М., 1847-1859.

Рис. 23. Аксонометрический рисунок собора Ивановского на плане худ. Д. С. Индейцева, грав. Ш. Клаэзен. Nouveau plan de Moscou illustre / Dresse et Dessine par Indeisseff. Grav. par Ch.Claesen. Publie par J. Daziaro. Paris, Moscou et St/Petersbourg. 1852.

В 3D-модели прослежена эволюция главного монастырского храма в течение XVI – начала XVIII веков (рис. 26-28).

Основной объем собора, его древнейшая часть, был предметом отдельных исследователей историков русской архитектуры[25. С.290-300]. Крестообразный в плане одноглавый бесстолпный храм имел три высоких боковых притвора; основной четверик и притворы завершались треугольными фронтонами, а стены были обработаны плоскими лопатками и полукруглыми нишами. Эта типология уникальна: круг аналогов собора составляют только две известные постройки – церкви села Ильинского Малоярославского уезда Калужской губернии (также не сохранилась, известна по изображениям) и Благовещенского погоста (Кольчугинский район Владимирской области).

Первоначально собор, как центрическое, целостное сооружение, не имел обстроек. Он возвышался посреди монастырского двора, окруженный деревянными кельями. По мере развития обители собор стал тесен. В небольших женских монастырях сложно было найти средства на возведение дополнительного храма, и проблема была решена за счет расширения собора. В 1640-х г. к его северо-западному углу примкнул теплый придел Николая чудотворца, освященный в 1642 г.^[26] Одновременно или спустя недолгое время была возведена трапезная, вмещавшая всех насельниц обители. До 1668-1669 гг. к юго-западному углу трапезной пристроили небольшую палатку-усыпальницу[25. С.310]. Видимо, еще через несколько десятилетий, в конце XVII века, у северного фасада трапезной появилась трехъярусная колокольня. В результате монастырский собор приобрел сложную объемную композицию (рис. 25).

Источниками для реконструкции более поздних частей собора, наряду с описанными выше документами, стали также и архитектурные аналоги. На литографии А. А. Мартынова хорошо видны растесанное окно основного храма, с наличниками конца XVII века; окно на южной апсиде, прорезанное в середине этого столетия; скромное оформление трапезной и широкое открытое гульбище с лестницей. Реконструкция придела Николая чудотворца возможна лишь гипотетически: на схематическом изображении собора 1852 года (фрагмент плана Д. С. Индейцева – Дж. Дациаро) показано, что придел имел небольшой двусветный четверик с одной главой (рис. 23). Декоративное убранство его неизвестно. Восьмигранная колокольня, скорее всего, относится к 1680-м годам. Ее верхний ярус – восьмерик с угловым колонками, ширинками парапета и восьмигранным барабаном - виден на фотографии середины XIX века.

3D-модель соборного храма Ивановского монастыря выполнена в программе ArchiCAD. Основой послужили два графических источника середины XIX века – план и перспективный вид.

Графические материалы в рабочей среде проекта были переведены в натуральный размер (М 1:1). Размеры здания установлены по данным масштабных чертежей - плана здания и генеральных планов владения. Поскольку общий вид имеет перспективные искажения, за натуральный размер принята плоскость фасада с основным фронтоном (на рис. 24 указана синим). По формообразующим осям объекта определяются его высотные характеристики. Получившиеся габаритные размеры и пропорции здания не вступают в противоречие с характеристиками аналогичных построек того же времени.

Работа в ArchiCAD проводилась одновременно со всеми проекциями рабочей среды (планы, фасады, разрезы, аксонометрия, перспективный вид) с взаимной корреляцией и верификацией.

При воссоздании геометрии объекта восстанавливалась общая конструктивная схема сооружения с учётом свойств строительных материалов, строительных технологий, композиционных и стилевых особенностей зданий данного исторического периода. Также проводится коррелирующий анализ с учётом функциональной схемы здания и эргономики.

Ряд элементов здания, утраченных до составления исторических изображений, ставших основой реконструкции, восстановлены по аналогам.

Рис. 24. Собор Усекновения главы Иоанна Предтечи Ивановского монастыря (XVI-XVIII вв.) Реконструкция южного фасада здания на основе анализа исторических изображений.

Рис. 25. Ивановский монастырь. Схема монастыря и соборного комплекса.

Рис. 26. Собор Усекновения главы Иоанна Предтечи Ивановского монастыря. Виртуальная реконструкция на XVII вв. Вид с юго-запада.

Рис. 27. Собор Усекновения главы Иоанна Предтечи Ивановского монастыря. Виртуальная реконструкция на середину XVII в. Вид с северо-востока.

Рис. 28. Собор Усекновения главы Иоанна Предтечи Ивановского монастыря. Виртуальная реконструкция на рубеж XVII-XVIII вв. Вид с северо-востока.

Заключение

В работе описаны цели и задачи разработки виртуальной реконструкции городской среды Белого города XVI-XVIII веков (на примере его восточной части). Проведен анализ источниковой базы этого исследования; охарактеризованы основные направления создания реконструкции – планировочное (разработка генерального плана) и объемное (создание 3D-моделей). Выявлены наиболее важные проблемы интерпретации источников, в том числе взаимосвязь между типом источников и достоверностью 3D-модели.

В статье приведен опыт применения двух современных технологий натурной фиксации архитектурных объектов – лазерного 3D-сканирования и аэрофотосъемки. Представлены результаты исследований – 3D-модели трех зданий, служивших архитектурными доминантами восточной части Белого города в XVI-XVIII веках. Тем самым сделан существенный шаг в создании виртуальной реконструкции исторического ландшафта Белого города.