Судебная медицина. 2020; 6: 4-13
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТРЕХМЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ РЕШЕНИЯ СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКИХ ЭКСПЕРТНЫХ ЗАДАЧ: BIM-ТЕХНОЛОГИЯ И 4D-МОДЕЛИРОВАНИЕ
https://doi.org/10.19048/2411-8729-2020-6-1-4-13Аннотация
В статье приведен обзор основных методов трехмерного моделирования, используемых в насто- ящее 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 рам- ках 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; выполнить 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 ин- формационное поле для всех подлежащих исследованию объектов, максимально объективно прорабатывать все возможные следственные версии криминальных событий.
Список литературы
1. Леонов С. В. Методика проведения ситуационных экспертиз при решении вопросов расположения внутри салона автомобиля.Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. 2003;(6):65–70.
2. Абрамов С. С., Башхаджиев Н. Х., Романько Н. А., Абрамов А. С. Использование видеоизображений в экспертизе идентификации личности. Теория и практика судебной экспертизы. 2007:7(3):77–85.
3. Леонов С. В., Пинчук П. В. Установление места положения стрелявшего методом трехмерного моделирования. Судебно-медицинская экспертиза. 2016;59(3):38–40. https://doi.org/10.17116/sudmed201659338-39
4. Макаров И. Ю., Леонов С. В., Евтеева И. А. Возможности трехмерного моделирования как метода ситуационной реконструкции механизма огнестрельной травмы. Судебно-медицинская экспертиза. 2013;56(1):4–9.
5. Пиголкин Ю. И., Леонов С. В., Леонова Е. Н. Реконструкция обстоятельств происшествия по следам крови методом трехмерного моделирования. Судебно-медицинская экспертиза. 2016;59(4):25–28. https://doi.org/10.17116/sudmed201659425-27
6. Шакирьянова Ю. П., Леонов С. В., Пинчук П. В. Проблемы внедрения новых источников цифровой информации в судебной медицине. Современное состояние и перспективы развития судебной медицины и морфологии в условиях становления Евразийского экономического союза: Сборник научных трудов. Бишкек, 2019. С. 209–217.
7. Леонов С. В., Пинчук П. В. Судебно-медицинская характеристика повреждений у пешехода при переднекраевом наезде автомобиля. Судебно-медицинская экспертиза. 2016;59(4):21–24. https://doi.org/10.17116/sudmed201659421-24
8. Леонов С. В., Бутузова Ю. П., Финкельштейн В. Т. Использование МКЭ при моделировании процесса формирования колото-резаных повреждений. Медицинская экспертиза и право. 2013;(1):29–32.
9. Леонов С. В., Бутузова Ю. П. Анализ напряжений, возникающих в следовоспринимающем материале при внедрении колюще-режущего предмета. Судебно-медицинская экспертиза. 2013;56(2):19–21.
10. Леонов С. В., Пинчук П. В., Крупин К. Н. Математическое моделирование выстрела газопороховой струи при выстреле из ствола типа EVO. Вестник судебной медицины. 2017;6(2):8–11.
11. Леонов С. В., Пинчук П. В., Крупин К. Н., Панфилов Д. А. Дифференциальная диагностика условий образования перелома методом математического моделирования. Медицинская экспертиза и право. 2017;(1):24–29.
12. Пинчук П. В., Леонов С. В., Крупин К. Н., Панфилов Д. А. Математическое моделирование травмирующего воздействия на большеберцовую кость для оценки условий образования перелома. Судебно-медицинская экспертиза. 2017;60(2):11–13. https://doi.org/10.17116/sudmed201760211-13
13. Дадабаев В. К. Дополнительный метод исследования в судебно-медицинской экспертной деятельности. Тверской медицинский журнал. 2015;(5):8–21.
14. Фетисов В. А. Посмертная томография в исследованиях швейцарских судебных медиков и рентгенологов в проекте «виртопсия». Эксперт-криминалист. 2016;(4):28–32.
15. Ковалев А. В., Кинле А. Ф., Коков Л. С., Синицын В. А., Фетисов В. А., Филимонов Б. А. Реальные возможности посмертной лучевой диагностики в практике судебно-медицинского эксперта. Consilium Medicum. 2016;18(13):9–25. https://doi.org/10.26442/2075-1753_2016.13.9-25
16. Клевно В. А., Чумакова Ю. В., Курдюков Ф. Н., Лебедева А. С., Дуброва С. Э., Ефременков Н. В. и др. Виртопсия пилотов, погибших внутри легкомоторного самолета при падении его и ударе о землю. Судебная медицина. 2019;(1):4–10. https://doi.org/10.19048/2411-8729-2019-5-1-4-10
17. Клевно В. А., Чумакова Ю. В., Курдюков Ф. Н., Лебедева А. С., Дуброва С. Э., Ефременков Н. В. и др. Виртопсия тела девушки-подростка, погибшей при падении с большой высоты. Судебная медицина. 2019;(1):11–15. https://doi.org/10.19048/2411-8729-2019-5-1-11-15
18. Comiskey P. M., Yarin A. L., Attinger D. High-Speed Video Analysis of Forward and Backward Spattered Blood Droplets. Forensic Science International. 2017;276(10):134–141. https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2017.04.016
19. Леонов С. В., Михайленко А. В. Морфологические признаки огнестрельных повреждений плоских костей, позволяющие установить направление вращения огнестрельного снаряда. Медицинская экспертиза и право. 2014;(1):35–38.
Russian Journal of Forensic Medicine. 2020; 6: 4-13
DEVELOPMENT PROSPECTS OF 3D MODELLING IN FORENSIC MEDICINE: BIM-TECHNOLOGY AND 4D MODELLING
https://doi.org/10.19048/2411-8729-2020-6-1-4-13Abstract
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 the concept of BIM-technology, which allows various methods working in 3D to be applied comprehensively: from photogrammetry and computed tomography to line-of-sight and CAD modelling. The article presents a case involving practical application of BIM-technology within the practical work of a forensic expert. The possibilities of supplementing and expanding the model over time within a single information field (4D modelling) are shown.
Using the example of a specific examination, it is shown for which studies the created BIM-model can be employed, as well as what issues can 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 finite element method and line-of-sight modelling of gunshot trajectories.
Applied within a situational 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 breakage caused by a bullet.
Conclusion. New computer technologies (BIM-technology and 4D modelling) constitute the next step in 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
References
1. Leonov S. V. Metodika provedeniya situatsionnykh ekspertiz pri reshenii voprosov raspolozheniya vnutri salona avtomobilya.Izbrannye voprosy sudebno-meditsinskoi ekspertizy. 2003;(6):65–70.
2. Abramov S. S., Bashkhadzhiev N. Kh., Roman'ko N. A., Abramov A. S. Ispol'zovanie videoizobrazhenii v ekspertize identifikatsii lichnosti. Teoriya i praktika sudebnoi ekspertizy. 2007:7(3):77–85.
3. Leonov S. V., Pinchuk P. V. Ustanovlenie mesta polozheniya strelyavshego metodom trekhmernogo modelirovaniya. Sudebno-meditsinskaya ekspertiza. 2016;59(3):38–40. https://doi.org/10.17116/sudmed201659338-39
4. Makarov I. Yu., Leonov S. V., Evteeva I. A. Vozmozhnosti trekhmernogo modelirovaniya kak metoda situatsionnoi rekonstruktsii mekhanizma ognestrel'noi travmy. Sudebno-meditsinskaya ekspertiza. 2013;56(1):4–9.
5. Pigolkin Yu. I., Leonov S. V., Leonova E. N. Rekonstruktsiya obstoyatel'stv proisshestviya po sledam krovi metodom trekhmernogo modelirovaniya. Sudebno-meditsinskaya ekspertiza. 2016;59(4):25–28. https://doi.org/10.17116/sudmed201659425-27
6. Shakir'yanova Yu. P., Leonov S. V., Pinchuk P. V. Problemy vnedreniya novykh istochnikov tsifrovoi informatsii v sudebnoi meditsine. Sovremennoe sostoyanie i perspektivy razvitiya sudebnoi meditsiny i morfologii v usloviyakh stanovleniya Evraziiskogo ekonomicheskogo soyuza: Sbornik nauchnykh trudov. Bishkek, 2019. S. 209–217.
7. Leonov S. V., Pinchuk P. V. Sudebno-meditsinskaya kharakteristika povrezhdenii u peshekhoda pri perednekraevom naezde avtomobilya. Sudebno-meditsinskaya ekspertiza. 2016;59(4):21–24. https://doi.org/10.17116/sudmed201659421-24
8. Leonov S. V., Butuzova Yu. P., Finkel'shtein V. T. Ispol'zovanie MKE pri modelirovanii protsessa formirovaniya koloto-rezanykh povrezhdenii. Meditsinskaya ekspertiza i pravo. 2013;(1):29–32.
9. Leonov S. V., Butuzova Yu. P. Analiz napryazhenii, voznikayushchikh v sledovosprinimayushchem materiale pri vnedrenii kolyushche-rezhushchego predmeta. Sudebno-meditsinskaya ekspertiza. 2013;56(2):19–21.
10. Leonov S. V., Pinchuk P. V., Krupin K. N. Matematicheskoe modelirovanie vystrela gazoporokhovoi strui pri vystrele iz stvola tipa EVO. Vestnik sudebnoi meditsiny. 2017;6(2):8–11.
11. Leonov S. V., Pinchuk P. V., Krupin K. N., Panfilov D. A. Differentsial'naya diagnostika uslovii obrazovaniya pereloma metodom matematicheskogo modelirovaniya. Meditsinskaya ekspertiza i pravo. 2017;(1):24–29.
12. Pinchuk P. V., Leonov S. V., Krupin K. N., Panfilov D. A. Matematicheskoe modelirovanie travmiruyushchego vozdeistviya na bol'shebertsovuyu kost' dlya otsenki uslovii obrazovaniya pereloma. Sudebno-meditsinskaya ekspertiza. 2017;60(2):11–13. https://doi.org/10.17116/sudmed201760211-13
13. Dadabaev V. K. Dopolnitel'nyi metod issledovaniya v sudebno-meditsinskoi ekspertnoi deyatel'nosti. Tverskoi meditsinskii zhurnal. 2015;(5):8–21.
14. Fetisov V. A. Posmertnaya tomografiya v issledovaniyakh shveitsarskikh sudebnykh medikov i rentgenologov v proekte «virtopsiya». Ekspert-kriminalist. 2016;(4):28–32.
15. Kovalev A. V., Kinle A. F., Kokov L. S., Sinitsyn V. A., Fetisov V. A., Filimonov B. A. Real'nye vozmozhnosti posmertnoi luchevoi diagnostiki v praktike sudebno-meditsinskogo eksperta. Consilium Medicum. 2016;18(13):9–25. https://doi.org/10.26442/2075-1753_2016.13.9-25
16. Klevno V. A., Chumakova Yu. V., Kurdyukov F. N., Lebedeva A. S., Dubrova S. E., Efremenkov N. V. i dr. Virtopsiya pilotov, pogibshikh vnutri legkomotornogo samoleta pri padenii ego i udare o zemlyu. Sudebnaya meditsina. 2019;(1):4–10. https://doi.org/10.19048/2411-8729-2019-5-1-4-10
17. Klevno V. A., Chumakova Yu. V., Kurdyukov F. N., Lebedeva A. S., Dubrova S. E., Efremenkov N. V. i dr. Virtopsiya tela devushki-podrostka, pogibshei pri padenii s bol'shoi vysoty. Sudebnaya meditsina. 2019;(1):11–15. https://doi.org/10.19048/2411-8729-2019-5-1-11-15
18. Comiskey P. M., Yarin A. L., Attinger D. High-Speed Video Analysis of Forward and Backward Spattered Blood Droplets. Forensic Science International. 2017;276(10):134–141. https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2017.04.016
19. Leonov S. V., Mikhailenko A. V. Morfologicheskie priznaki ognestrel'nykh povrezhdenii ploskikh kostei, pozvolyayushchie ustanovit' napravlenie vrashcheniya ognestrel'nogo snaryada. Meditsinskaya ekspertiza i pravo. 2014;(1):35–38.
