Prisimeni nuostabų vaizdą, kuriame vaizduojama lavina Marse 2008 m., Užfiksuotą „HiRISE“ fotoaparato Marso žvalgymo orbitoje metu? Bernhardas Braunas iš „UnmannedSpaceflight.com“ dabar sukūrė keletą skirtingų 3-D įvykio vaizdų, naudodamas jo sukurtą specialią programinę įrangą, pateikiančią dar niekad nematytus žemės paviršiaus stebėjimus, kurie iš vieno 2-matmenų paveikslo gali sukurti trijų matmenų vaizdus. Paprastai norint sukurti 3D vaizdą reikia bent dviejų vaizdų arba derinti vaizdus su duomenimis iš tokio prietaiso kaip lazerinis altimetras. Bet Brauno vieno vaizdo fotoklinometrinis 3D rekonstravimo algoritmas, dar žinomas kaip „forma nuo šešėliavimo“, leidžia atgaminti trijų matmenų objektų formą iš šešėliavimo dvimatiame vaizde. Braunas pasakojo „Space Magazine“, kad nuo tada, kai buvo kuriama programinė įranga, viena iš sričių, kurią jis norėjo „aplankyti nuo žemės paviršiaus“, yra garsioji dulkių lavina, kurią tiesiogiai sugavo HiRISE. Jo vaizdai suteikia visiškai naują ir stulbinantį Marso vaizdą.
Braunas teigė, kad programinė įranga yra naudinga nagrinėjant įvairias dominančias sritis, ypač ten, kur dar neturime jokių kitų (t. Y. Stereofotografavimo) detalių 3D rekonstrukcijų. Anksčiau „Space Magazine“ rodėme 3D filmus, kuriuos „Doug Ellision“ ir kiti iš „UnmannedSpaceflight.com“ sukūrė iš „HiRISE DEM“ (skaitmeninio aukščio modelių), kurie yra tinklelis arba rastrinis failas, apibūdinantis aukščio reikšmes reguliariai išdėstomuose taškuose ar žinutėse. . „HiRISE DEM“ yra sukurti iš dviejų to paties ploto didelės skiriamosios gebos vaizdų, kuriuos erdvėlaivis paėmė iš skirtingų kampų. „HiRISE“ žmonės sako, kad DEM sukūrimas yra sudėtingas, reikalaujantis modernios programinės įrangos ir reikalaujančio daug laiko, skaičiavimo laiko ir darbo valandų.
Tačiau Brauno programinė įranga (nors jam sukurti prireikė nemažai laiko) sukuria vidutinį skiriamąjį gebą - maždaug 15 minučių, naudojant maždaug 2 gigabaitus atminties, apdorojimo laiką. Rengiant paviršių taip pat nebuvo taikoma jokia tekstūra ar papildomi dažai / šešėliai, o kiekviena matoma detalė yra tikroji 3D taškų lygyje.
Tačiau Braunas nemano, kad jo metodas yra „pranašesnis“ už „HiRISE“ komandos pastangas.
„Visiškai priešingai“, - jis man pasakė elektroniniu paštu. Tradiciškai manoma, kad vieno vaizdo formavimo nuo šešėliavimo metodai, tokie kaip mano sukurti, gražiai papildo kelių vaizdų (stereofoninius) metodus, nes vieno metodo trūkumai (didelio masto vieno vaizdo metodo iškraipymai palyginti su mažiau detalių skiriamoji geba kelių vaizdų metoduose) yra kitos stiprybė. Be to, oficialūs HiRISE DEM yra tikslesni tiksliai atkuriant absoliučius reljefo aukščius (taip pat naudojant kalibravimą naudojant aukščio matuoklį pagal aukštimatį), o tai svarbu moksliniam naudojimui, tuo tarpu mano DEM yra ne taip gerai kalibruojami, nes jie daugiausia skirti vizualizacijos tikslams. “
Pagrindinis vieno vaizdo metodo pranašumas yra tas, kad jis gali būti naudojamas beveik savavališkiems vaizdų plotuose, kur dar nėra 3D aprėpties, pavyzdžiui, tokiems įvykiams kaip lavina užfiksuoti.
„Tam tikra prasme tai atveria duris visiškai naujam esamų, tik 2D duomenų rinkinių vaizdui, - sakė Braunas. „Pavyzdžiui, šiuo metu aš dirbu prie radaro atvaizdų, skirtų didelės raiškos„ Venus Magellan “duomenų rinkinių 3D raiškos rekonstravimui, išplėtimo.“
Brauno programinės įrangos metodas galėtų būti laikomas labiau meno forma.
„Aš į savo programinę įrangą ir algoritmus žiūriu ne kaip į mokslinį matavimo įrankį, - pasakojo Braunas man el. Laiške -, bet labiau kaip į vizualizacijos įrankį, kuris palieka šiek tiek meninės licencijos, interpretacijos laisvės laipsnį, ty priemones kuriant atmosferinius vaizdus ir būtent tie vaizdai yra tikrasis viso proceso „skelbiamas galutinis produktas“. Algoritmai ir programinė įranga yra tik „tapytojų teptukas ir molbertas“ arba taip sakant fotografo virtuali kamera. “
Emily Lakdawalla padarė nuostabų darbą paaiškindama viso proceso priežastis ir būdus Planetų visuomenės tinklaraštyje: (eikite ten, jei norėtumėte išsamesnio aprašymo) „Įsivaizduokite surauktą popieriaus lapą, apšviestą prožektoriaus šviesoje. Ryškiausiai išryškėjusio popieriaus elementai, statmeni prožektoriui, bus ryškiausi; Asmenys, pakreipti toliau nuo prožektoriaus, pasirodys tamsūs. Jei manote, kad viskas paveiksle atspindi šviesą vienodai, tada pagal albedo ar ryškumą galite pasakyti, ar ji pakreipta šviesos šaltinio link, ar toliau nuo jo. “
Viršuje yra originalus „HiRISE“ vaizdas. Žvelgdami į šiuos vaizdus atminkite, kad ši ypatinga Marso žvynelinė yra aukšta uoliena, viršijanti 700 m (2300 pėdų), o šlaitas didesnis nei 60 laipsnių. Gali būti matomas ledo, uolienų ir dulkių mišinys, kuris laiku sustingsta, nes jis mažėja šlaite ir išstumia dulkes, nes šiukšlės pradeda kauptis ant švelnaus šlaito uolos apačioje. Išstumtas debesis yra maždaug 180 metrų skersmens ir tęsiasi apie 190 metrų už uolos pagrindo.
Braunas pasakojo, kad dirba kurdamas naujus vaizdus, kuriuos, tikimės, netrukus galėsime pasidalyti su jumis, ir dėkojame jam, kad leidote mums paskelbti lavina vaizdus „Space Magazine“.
Spustelėkite šią nuorodą, norėdami pamatyti visą Brauno galeriją su nuostabiais 3D lavinos vaizdais, gautais iš iš pradžių paskelbto „HiRISE“ atvaizdo, pateikto įvairiose žiūrėjimo vietose ir šviesos šaltinio kryptimis.
