Digital Documentation of the Doliche Kebertepe Hillside Church

Doliche Kebertepe Yamaç Kilisesi’nin Sayısal Belgeleme Çalışması

As part of the 2021 excavations, a team of faculty and students from Başkent University Cultural Heritage and Digital Memory UNESCO Chair (Ankara) and Ankara Bilim University (Ankara) carried out the digital documentation of the Keber Tepe Hillside Church in ancient Doliche.

The first of the simultaneous studies in the field was to collect high-resolution photographic data of the stone architectural elements of the building with a processed point cloud data, to obtain data integrity by combining it with Cloudcompare© software, and to process the collected data in Recap© software with a lidar-enabled mobile device. With the capabilities of the mobile device, it was ensured that all surfaces in the area were scanned completely, and details such as mosaics and architectural decorations were obtained in high resolution. The resulting point clouds (Figure 1-3) are high resolution point cloud models that can be easily imported into Autodesk Recap© for the next working step.

2021 dönemi kazı çalışmaları kapsamında Başkent Üniversitesi Kültürel Miras ve Dijital Hafıza UNESCO Kürsüsü (Ankara) ve Ankara Bilim Üniversitesi’nden (Ankara) öğretim üyeleri ve öğrencilerinden oluşan bir ekip antik Doliche’deki Keber Tepe Yamaç Kilisesi’nin dijital dokümantasyonunu gerçekleştirdiler.

Alanda eş zamanlı yürütülen çalışmalardan ilki lidar özellikli mobil cihazla yapının taş mimari elemanlarının yüksek çözünürlüklü fotoğraf verisi işlenmiş nokta bulutu verisinin toplanması, Cloudcompare© yazılımı ile birleştirilerek veri bütünlüğünün elde edilmesi ve toplanan verinin Recap© yazılımında işlenmesi olmuştur. Mobil cihazın getirdiği olanakla alanda yer alan tüm yüzeylerin eksiksiz şekilde taranması, mozaikler ve mimari bezeme gibi detayların yüksek çözünürlüklü elde edilmesi gözetidi. Ortaya çıkan nokta bulutları (Şekil 1-3), bir sonraki çalışma adımı için kolaylıkla Autodesk Recap©’a aktarılabilen yüksek çözünürlüklü nokta bulutu modelleridir.

For the second study carried out to make high-accuracy three-dimensional scans of the area Odabaşı Architecture Firm was commissioned with the laser scanning task of the late-antique hillside church of ancient Doliche using a Faro Focus M70. The system used in order to achieve a high accuracy point cloud was the terrestrial laser scanning method (TLS) in combination with the software Faro Scene© and Autodesk Recap© (Figure 4).

Alana ait yüksek isabetli üç boyutlu taramaların yapılabilmesi için gerçekleştirilen ikinci çalışma için Odabaşı Mimarlık Firması, Faro Focus M70 tarama cihazı kullanarak yersel lidar yöntemi ile antik Doliche’nin geç antik dönem yamaç kilisesinin yüksek isabetli nokta bulutu model verisinin elde edilmesi ile görevlendirildi. Yüksek isabetli bir nokta bulutu elde etmek için Faro Scene © ve Autodesk Recap© yazılımları ile birlikte yersel lazer tarama yöntemi (TLS) kullanıldı (Şekil 4).

Figure 4: Site scanning process with FARO FOCUS M70© TLS Scanner

On the first day of high-accuracy scanning, the team devised a session plan for laser scanning (Figure 5). On the second and third days of fieldwork the pre-planned scanning process using the FARO M70 device. For this a number of spherical reference points (Figure 4-6) were set up around the church which allowed the team from Ankara to merge multiple scans reliably into one dataset of high accuracy and minimum range of error. After the initial phase of scanning in the field, the team merged 33 different sets of data into one using the aforementioned Faro Scene © software. At the end of the third day of the work, the merged point cloud model was delivered to the excavation team in Autodesk Recap© format.

Yüksek isabetli tarama çalışmasının ilk gününde ekip lazer taramaya yönelik bir oturum planı hazırladı (Şekil 5). Saha çalışmasının ikinci ve üçüncü günlerinde planlandığı şekilde taramalar yapılarak modelleme aşamasına geçildi. FARO M70 cihazı ve uyumlu küre setleri kilisenin etrafına referans noktası (Şekil 4-6) olarak kurulmuş ve bu yöntem, Ankara’dan gelen ekibin birden fazla taramayı güvenilir bir şekilde tek bir veri kümesinde yüksek hassasiyet ve düşük hata payı ile birleştirmesine olanak sağlamıştır. Sahada taramanın ilk aşamasından sonra firma, yukarıda bahsedilen Faro Scene © yazılımını kullanarak 33 farklı veri setini tek bir veri setinde birleştirerek, çalışmanın üçüncü günü sonunda Autodesk Recap© formatlında kazı ekibine teslim etmiştir.

This point cloud data will then be used as the basis for a Building Information Model (BIM) which will rely heavily on the data gathered in the field (Figures 7-11). Although BIM is widely used in the disciplines of Architecture, Engineering and Construction, it is an increasingly common documentation and working process for the virtual reconstruction of historical buildings and individual structures at archaeological sites as well. Here in Doliche we aim to use these methods to provide more information on the hillside church which represents one of the earliest examples of its kind. In accordance with the relationship and hierarchy of the building elements among each other, a reconstruction model of the building will be created. It constitutes an important example in Turkey for the use of technologies and processes for the management of know-how in the field of cultural heritage. 

Bu nokta bulutu verileri daha sonra, ağırlıklı olarak sahada toplanan verilere dayanan bir Yapı Bilgi Modeli (BIM) için temel olarak kullanılacaktır (Şekil 7-11). BIM, Mimarlık, Mühendislik ve İnşaat disiplinlerinde yaygın olarak kullanılmasına karşın, arkeolojik alanlarda, tarihi ve tekil yapıların sanal rekonstrüksiyonu için giderek daha yaygın kullanılan bir belgeleme ve çalışma sürecidir. Burada Doliche’de, erken Hristiyanlık kiliselerinin dünyadaki ilk örneklerinden biri olan yamaç kilisesi hakkında daha fazla bilgi sağlamak için HeritageBIM (H-BIM) model ve nesne kütüphanesi oluşturulabilmesi amacıyla kullanılacaktır. Yapı elemanlarının kendi aralarındaki ilişki ve hiyerarşisine göre yapının rekonstrüksiyon modeli oluşturulacaktır. Bu süreç kültürel miras alanındaki bilginin yönetimine yönelik teknolojilerin ve süreçlerin kullanımı için Türkiye özelinde önemli bir örnek teşkil etmektedir.

The point cloud scans were carried out by the UNESCO Chair of Cultural Heritage and Digital Memory between 06-08 August 2021 to collect the required model data for the development of the H-BIM model and its object libraries for the hillside Church of Doliche. The study was executed by the UNESCO Chair for the documentation of cultural heritage, which is an important intersection of the disciplines of archeology and architecture, in combination and with the financial support by Prof. Dr. Engelbert Winter and the Forschungstelle Asia Minor of Münster University.

Nokta bulutu taramaları, H-BIM modelinin geliştirilmesi için gerekli model verilerini ve Doliche Yamaç Kilisesi için BIM nesne kütüphanesini oluşturmak amacıyla Kültürel Miras ve Dijital Hafıza UNESCO Kürsüsü Başkanlığı tarafından 06-08 Ağustos 2021 tarihleri ​​arasında gerçekleştirilmiştir. Çalışma, arkeoloji ve mimarlık disiplinlerinin önemli bir kesişim noktası olan kültürel mirasın belgelenmesi için UNESCO Kürsüsü tarafından, Prof. Dr. Engelbert Winter ve Münster Üniversitesi’nden Forschungstelle Asia Minor’un mali desteğiyle ve birlikte yürütülmüştür.

Written by: Prof. Dr. Sema Atik Korkmaz, Assist. Prof. Dr. Ece Kumkale Açıkgöz, and Çağlar Kılınç

Yazarlar: Prof. Dr. Sema Atik Korkmaz, Dr. Öğr. Üyesi  Ece Kumkale Açıkgöz ve Çağlar Kılınç

Keep Updated:

One thought on “Digital Documentation of the Doliche Kebertepe Hillside Church

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: