Перспективы развития трехмерного моделирования для решения судебно-медицинских экспертных задач: BIM-технология и 4D-моделирование

С. В. Леонов^1,2,*, Ю. П. Шакирьянова^1,2, П. В. Пинчук^1,3
1 ФГКУ «111 Главный государственный центр судебно-медицинских и криминалистических экспертиз» Министерства обороны Российской Федерации, Москва, Российская Федерация
² ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А. И. Евдокимова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Москва, Российская Федерация
³ ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н. И. Пирогова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Москва, Российская Федерация

В статье приведен обзор основных методов трехмерного моделирования, используемых в настоящее время в различных областях науки и практики, включая судебную медицину. Описаны возможности использованных методов. Введено понятие BIM-технологии, позволяющей комплексно применять различные методы, работающие в среде трехмерного пространства: от фотограмметрии и компьютерной томографии до визирования и моделирования САПР. Приведен случай практического использования BIM-технологии в рамках практической работы судебно-медицинского эксперта. Показаны возможности дополнения и расширения модели во времени в рамках единого информационного поля (4D-моделирование).

На примере конкретной экспертизы показано, в рамках каких исследований возможно использовать созданную BIM-модель, какие вопросы могут быть решены с ее помощью. Для достижения поставленной цели проводилось исследование данных компьютерной томографии с последующей реконструкцией трехмерной модели черепа с повреждением; проведен анализ следов крови с последующим трехмерным моделированием обстоятельств на месте происшествия, в рамках реконструкции применен метод фотограмметрии, метод конечно-элементного анализа и визирование траекторий выстрелов.

Примененные в рамках проведенной ситуационной медико-криминалистической экспертизы BIM-технологии позволили успешно решить интересующие следователя вопросы: определить механизм образования следов крови, расположение источника кровотечения; определить траектории полетов огнестрельных снарядов и их элементов; провести реконструкцию обстоятельств происшествия; установить положение стрелявшего; вы-полнить прогнозирование разрушения стекла под воздействием пули.

Заключение. Новые компьютерные технологии (BIM-технология и 4D-моделирование) являются дальнейшим развитием трехмерного моделирования, и внедрение их в экспертную практику позволит создавать единое информационное поле для всех подлежащих исследованию объектов, максимально объективно прорабатывать все возможные следственные версии криминальных событий.

Ключевые слова: трехмерное моделирование, BIM-технологии,4D-моделирование, компьютерная томография, фотограмметрия

DEVELOPMENT PROSPECTS OF 3D MODELLING IN FORENSIC MEDICINE: BIM-TECHNOLOGY AND 4D MODELLING

Sergey V. Leonov^1,2,*, Yulia P. Shakiryanova^1,2, Pavel V. Pinchuk^1,3

¹ 111th Main StateCentre for Forensic Medical and Criminalistic Examinations,Moscow, Russian Federation
² A. I. Yevdokimov Moscow State Universityof Medicineand Dentistry,Moscow, Russian Federation
³ Pirogov Russian National Research Medical University,Moscow, Russian FederationAbstract.

The present article provides an overview of the main methods of three-dimensional modelling currently used in various fields of science and practice, including forensic medicine.The possibilities of used methods are described.

The authors introduce theconcept of BIM-technology, whichallows various methods workingin 3D tobeapplied comprehensively: from photogrammetryand computed tomography to line-of-sight and CAD modelling.The article presentsacaseinvolvingpractical application of BIM-technology within thepractical workof a forensicexpert.The possibilities of supplementing and expanding the model over time within asingle information field (4D modelling) are shown.

Using the example of aspecific examination,it isshown for which studies the created BIM-model can be employed,as well as what issue scan be solved with its help. To that end,CT data was studied with the subsequent reconstruction of the 3D model of the damaged skull; blood traces were analysed with the subsequent 3D modelling of circumstances at the scene. The following methods were used for the reconstruction: photogrammetry, the finiteelement method and line-of-sight modelling of gunshot trajectories.

Applied within asituational forensic medical examination, BIM-technologies successfully provided answers to the investigator’s questions: mechanism underlying the formation of blood traces; location of the bleeding source; trajectories of projectiles and their elements; circumstances of the occurrence; position of the shooter; prediction of glass break age caused by abullet.

Conclusion. New computer technologies(BIM-technologyand 4D modelling) constitute the next stepin the development of three-dimensional modelling. Their introduction into the practice of experts will help create a single information field for all objects under study, as well as consider all possible investigative leads as objectively as possible.

Keywords:three-dimensional modelling, BIM-technologies,4D modelling,computed tomography,photogrammetry

DOI: 10.19048/2411-8729-2020-6-1-4-13