Vai atceraties apbrīnojamo lavīnas attēlu uz Marsa 2008. gadā, ko ar Marsa iepazīšanās orbitera kameru uzņēma HiRISE kamera? Bernhards Brauns no UnmannedSpaceflight.com tagad ir izveidojis vairākus atšķirīgus notikuma trīsdimensiju skatus, nodrošinot nekad iepriekš neredzētus zemes līmeņa novērojumus, izmantojot īpašu viņa izstrādātu programmatūru, kas no viena divdimensiju attēla var radīt trīsdimensiju attēlus. Parasti, lai izveidotu trīsdimensiju attēlu, nepieciešami vismaz divi attēli vai arī attēli jāapvieno ar datiem no tāda instrumenta kā lāzera altimetrs. Bet Brauna viena attēla fotoklinometriskā 3D rekonstrukcijas algoritms, kas pazīstams arī kā “forma no ēnojuma”, ļauj trīsdimensiju objektu formu atgūt no ēnojuma divdimensiju attēlā. Brauns pastāstīja žurnālam Space Magazine, ka kopš programmatūras izstrādes viena no jomām, kuru viņš ir vēlējies “apmeklēt no zemes”, ir slavenā putekļu lavīna, ko tiešraidē uztver HiRISE. Viņa attēli sniedz pilnīgi jaunu un satriecošu Marsa skatu.
Brauns sacīja, ka programmatūra ir noderīga, aplūkojot dažādas interesējošās jomas, it īpaši tajās vietās, kur mums vēl nav citu (ti, uz stereoattēlu balstītu) detalizētu 3D rekonstrukciju. Iepriekš kosmosa žurnālā mēs esam parādījuši trīsdimensiju filmas, kuras Doug Ellision un citi vietnes UnmannedSpaceflight.com ir izveidojuši no HiRISE DEM (Digitial Elevation Models), kas ir režģis vai rastra fails, kas apraksta augstuma vērtības regulāri izvietoti punktos vai amatos. . HiRISE DEM ir izgatavoti no diviem vienas izšķirtspējas augstas izšķirtspējas attēliem, ko kosmosa kuģis ir uzņēmis no dažādiem skata leņķiem. HiRISE ļaudis saka, ka DEM izveidošana ir sarežģīta un prasa sarežģītu programmatūru un daudz laika, gan skaitļošanas, gan stundas.
Bet Brauna programmatūra (lai arī viņa izstrāde prasīja diezgan daudz laika) ļauj izmantot mērenu apstrādes laiku, apmēram 15 minūtes uz vidējas izšķirtspējas attēlu, izmantojot apmēram 2 gigabaitus atmiņas. Renderējot virsmu, netika pielietota tekstūra vai papildu krāsošana / ēnojums, un katra redzamā detaļa ir reāla 3D līdz pikseļu līmenim.
Bet Brauns neuzskata, ka viņa metode ir kaut kādā ziņā “pārāka” par HiRISE komandas centieniem.
"Gluži pretēji," viņš man teica pa e-pastu. “Tradicionāli tiek uzskatīts, ka viena attēla formas no ēnojuma metodes, tādas kā šī, kuru izstrādāju, labi papildina daudzattēlu (stereo) metodes, jo vienas metodes vājās puses (liela mēroga izkropļojumi viena attēla metodēs salīdzinājumā ar mazāk detalizēta izšķirtspēja vairāku attēlu metodēs) ir otra stiprā puse. Arī oficiālie HiRISE DEM parasti ir precīzāki precīzi reproducējot absolūtus reljefa augstumus (izmantojot arī kalibrēšanu, kas balstīta uz altimetru), kas ir svarīgi zinātniskai izmantošanai, turpretī mani DEM nav tik labi kalibrēti, jo tie galvenokārt ir paredzēti vizualizācijas vajadzībām. ”
Viena attēla metodes galvenā priekšrocība ir tā, ka to var izmantot gandrīz patvaļīgiem attēliem apgabalos, kur vēl nav 3D pārklājuma, piemēram, notvert tādu notikumu kā lavīna.
"Savā ziņā tas paver durvis uz pilnīgi jaunu skatu uz lielām esošām 2D tikai datu kopām, sacīja Brauns. "Piemēram, šobrīd es strādāju pie metodes paplašināšanas, kas attiecas uz radara attēliem augstas izšķirtspējas 3D rekonstrukcijām no Venus Magellan augstākās izšķirtspējas datu kopām."
Brauna programmatūras metodi varētu uzskatīt par vairāk mākslas formu.
"Es uzskatu, ka mana programmatūra un algoritmi nav tik daudz kā zinātnisks mērinstruments," Brauns man teica e-pastā, "bet gan vairāk kā vizualizācijas rīks, kas atstāj mazliet mākslinieciskas licences, zināma interpretācijas brīvība, ti, līdzekļi veidojot atmosfēras attēlus, un tie ir visa procesa patiesie “publicējamie gala produkti”. Algoritmi un programmatūra ir tikai “gleznotāju birste un molberts” vai fotogrāfa virtuālā kamera, tā sakot. ”
Emīlija Lakdavalla lieliski paveica darbu, izskaidrojot visu procesu mērķus un veidus Planētu biedrības emuārā: (dodieties uz turieni, ja vēlaties sīkāku aprakstu) “Iedomājieties saburzītu papīra lapu, ko apgaismo prožektoru gaisma. Spilgtākās būs saburzītā papīra šķautnes, kas ir perpendikulāras prožektoru gaismai; astes, kas noliektas prožektoru gaismā, būs tumšas. Ja pieņemat, ka viss attēlā atspoguļo gaismu tādā pašā veidā, tad pēc tā albedo vai spilgtuma var noteikt, vai tas ir noliekts gaismas avota virzienā vai prom no tā. ”
Augšpusē ir oriģināls attēls no HiRISE. Apskatot šos attēlus, atcerieties, ka šī konkrētā šķēpe uz Marsa ir augsta klints, kas ir augstāka par 700 m (2300 pēdas), un slīpums pārsniedz 60 grādus. Var redzēt ledus, akmeņu un putekļu maisījumu, kas savlaicīgi sasalst, jo tas strauji slīst lejup pa nogāzi, izdalot putekļu putekļus, jo gruveši sāk nostāties maigajā nogāzē klints apakšā. Izmestais mākonis ir aptuveni 180 metru šķērsām un sniedzas apmēram 190 metrus aiz klints pamatnes.
Brauns pastāstīja, ka strādā pie dažiem jauniem attēliem, kurus mēs ceram drīzumā kopīgot ar jums, un mēs pateicamies viņam par to, ka ļāva mums ievietot lavīnas attēlus Space Magazine.
Sekojiet šai saitei, lai apskatītu visu Brauna galeriju ar brīnišķīgu krāsu 3D lavīnas atveidojumu galeriju, kas iegūta no sākotnēji publicētā HiRISE attēla, kas tiek veidots dažādās skata pozīcijās un gaismas avota virzienos.
