Grâce à la photogrammétrie, des plongeurs capturent des épaves sous les eaux de Seattle

Seattle est un isthme.

Du côté est de la ville se trouvent le lac d’eau douce Washington, tandis qu’à l’ouest, vous trouverez les eaux salées du Puget Sound. Créé lorsqu'un glacier s'est frayé un chemin à travers le pays il y a des milliers d'années, le lac Washington abrite des algues, zooplancton, et certaines Contaminé par les PCB poisson. Grâce à son accès à l'océan, le Sound est occasionnellement visité par orques.

Mais au fond de ces deux plans d’eau, le paysage commence à changer. Les plongeurs ont trouvé des épées, des bouteilles de tequila, des sacs poubelles et de vieux ordinateurs portables. Il existe également des objets plus importants sur le plan historique, comme des avions et des épaves.

Même pour ceux qui possèdent l'équipement et la formation nécessaires pour plonger à plus de 100 pieds dans des eaux glaciales, avoir une idée de ce à quoi ressemblent réellement ces épaves peut être un défi. "La visibilité est assez mauvaise, nous ne pouvons donc pas voir très loin", a déclaré Kees Beemster Leverenz à Digital Trends. "Et en plus de cela, il n'y a presque aucune lumière qui pénètre au-delà des deux premières dizaines de pieds, peut-être 70 pieds environ. Beemster Leverenz est développeur de logiciels Microsoft le jour, plongeur la nuit et sur de nombreux fins de semaine. Il fait partie du Explorateurs sous-marins mondiaux (GUE), une organisation à but non lucratif qui sensibilise les plongeurs et contribue à la conservation des milieux aquatiques. Grâce à la photogrammétrie, il espère faire remonter à la surface certains de ces navires coulés sous forme de modèles 3D.

Mars attaqué

En 2011, une équipe composée de plongeurs GUE situé le Mars dans la mer Baltique. Coulé lors d'une bataille en 1564, le navire de guerre suédois pouvait contenir jusqu'à 900 marins. C’est immense et, grâce aux eaux nordiques sombres et froides, assez bien préservé. Il n’existe aucun moyen de récupérer le trois-mâts de 200 pieds, mais les chercheurs étaient ravis d’en apprendre davantage sur la célèbre épave. Au lieu d’envoyer un groupe de scientifiques 250 pieds plus bas, ils ont imaginé un moyen de donner vie au navire grâce à la photogrammétrie.

En prenant des scans laser et des milliers de photos des planches, des canons, des mâts, etc., le professeur Johan Rönnby de l'université de Södertörn et son équipe ont pu capturer le navire sous tous les angles. Ensuite, un logiciel rassemble les photos pour créer un modèle 3D que les chercheurs peuvent faire pivoter et zoomer. allumé, leur donnant la possibilité de voir les détails mais aussi d'avoir une idée de l'apparence du navire lorsqu'il était entier.

Lorsque Beemster Leverenz a entendu parler du projet Mars, il a décidé d'utiliser certaines techniques sur des épaves de la région de Seattle. Il y avait beaucoup de choix. Rien que dans le lac Washington, il y a au moins sept épaves d'avion, une douzaine de wagons à charbon qui ont glissé par-dessus bord d'une barge et des centaines de bateaux. Au fil des décennies, les plongeurs en ont découvert un grand nombre, guidés par les données sonar de la National Oceanic and Atmospheric Administration.

Mer profonde et sombre

Comme la Baltique, le lac Washington est sombre et froid. C’est aussi plein de sédiments. Remuez la boue au fond, et autant faire surface pour la journée. Vos photos vont juste montrer de l'eau trouble, teintée de jaune verdâtre par la lumière.

Les conditions au lac Crescent, à environ 100 milles au nord-ouest de Seattle, sont très différentes de celles du lac Washington. Grâce à l'eau claire et à la lumière ambiante, Kathryn Arant, une autre plongeuse GUE, a pu prendre rapidement les quelque 200 images nécessaires à la photogrammétrie d'un Chevrolet 1927 couché sur le côté dans 170 pieds d'eau.

La voiture a été retrouvée pour la première fois en 2002, résolvant le mystère de ce qui est arrivé à un jeune couple, Russell et Blanch Warren, porté disparu en 1929. En raison des routes sinueuses et non pavées autour de Lake Crescent, on avait supposé que leur voiture était tombée à l'eau. Avec les images d’Arant et le logiciel Agisoft Photoscan, le résultat est un modèle qui montre la voiture Warren jusqu’au compteur de vitesse et aux pneus encore gonflés.

La voiture était l’une des premières tentatives de photogrammétrie du GUE Seattle. Il a fallu quelques essais à Beemster Leverenz et à ses collègues plongeurs pour comprendre le processus. Ils ont commencé à utiliser des GoPro, protégées par un boîtier sous-marin. Rapidement, ils ont compris qu'ils avaient besoin de meilleurs appareils photo et plus de lumière. Ils ont acheté des barres lumineuses de 33 000 lumens qui vous éblouiront si vous les regardez en les allumant. Malgré leur luminosité intense, il leur en faut quatre pour même percer la pénombre à plus de 100 pieds de la surface. "Nous sommes capables de transformer ce qui semble être une très mauvaise visibilité en une visibilité médiocre", a déclaré Beemster Leverenz.

Relier les points

« J’aime dire que la chose la plus simple que l’on puisse documenter est un dôme qui n’a aucun des petits morceaux qui dépassent, qui n'ont ni ailes ni hélices pour rendre les choses difficiles », a déclaré Beemster Leverenz. La voiture Warren était assez proche. Les avions sont plus durs. Les plongeurs doivent trouver un équilibre entre l’obtention de tous les détails et le fait de ne pas surcharger le logiciel. "Il est important d'être économe lorsque vous le pouvez avec des photos", a-t-il déclaré.

Pour une épave d'avion, un marin PBM, l'équipe GUE a pris environ 5 500 photos. Il ne reste qu’un seul de ces avions intact – au-dessus du niveau de la mer, en tout cas – au Pima Air and Space Museum en Arizona. L'hydravion était difficile à transporter sur terre, c'est pourquoi la plupart ont été démolis. Un coulé dans le lac Washington en 1949. Des plongeurs de la marine ont tenté de faire remonter l'avion à la surface dans les années 1990, mais n'ont réussi qu'à briser la queue. La majorité se trouve encore à environ 70 pieds sous l’eau.

Il se trouve également virtuellement au musée Pima, grâce aux efforts de photogrammétrie du GUE. Avec le Dr Megan Lickliter-Mundon, archéologue de l'aviation sous-marine, ils ont créé un modèle 3D du rare avion, qui se trouve à côté de la queue récupérée.

Recréer des épaves comme le PBM Mariner et un autre avion coulé, le PB4Y-2, nécessite beaucoup de photos, ce qui nécessite beaucoup de puissance de traitement. Tout d'abord, le logiciel analyse les photos et commence à les aligner. Il reconnaît certains objets, un gouvernail, un volet d'aile, et commence à les cartographier, à l'aide de photos du même objet prises sous différents angles. C'est ce qu'on appelle un nuage de points, que Beemster Leverenz compare pour relier les points. La forme est là; ce n'est tout simplement pas rempli.

Ensuite, l’ordinateur connecte ces points dans un maillage. "Le maillage n'a pas vraiment de couleur", a-t-il déclaré. "C'est vraiment similaire à assembler un modèle en plastique avant de le peindre." La maille blanche ressemble à un avion, mais il n’a pas les détails et la définition nécessaires pour distinguer certains les pièces. La troisième étape consiste à superposer les détails des photos sur le maillage, une sorte de processus de « coloration ».

Pour le dernier projet du GUE, le PB4Y-2, Beemster Leverenz a pu recruter un non-plongeur pour l’aider. Patrick Goodwin travaille pour Dé, qui réalise la série de jeux vidéo Battlefield. Lui et Beemster Leverenz ont un ami commun et ont commencé à discuter de photogrammétrie via un chat vocal tout en jouant ensemble à un jeu vidéo. Dé utilise la photogrammétrie pour intégrer de manière réaliste des objets et des lieux du monde réel, comme les Alpes, dans les jeux. Goodwin optimise les modèles pour les rendre maniables. S’ils sont trop détaillés, ils seront trop surchargés de données pour tourner et vous permettre de voir l’épave sous tous les angles. Les rivets de l’avion, par exemple, n’ont pas besoin d’être intégrés au modèle alors qu’ils peuvent être projetés dessus. C’est comme la différence entre peindre des rayures individuelles ou appliquer un autocollant.

De plus, Goodwin contribue à restituer une partie de l’environnement autour de l’épave. "Si vous voulez créer une maquette d'une pièce blanche vierge, vous ne pouvez pas le faire", a déclaré Beemster Leverenz. Le logiciel a besoin de contraste pour créer le modèle. L’avion lui-même possède cela, mais pas le sol sur lequel il repose. "C'est juste une sorte de néant plat, verdâtre et jaunâtre", a-t-il déclaré. Mais il est nécessaire de fournir un contexte. Sans cela, « vous vous retrouvez avec un modèle d’avion qui ne semble pas s’être écrasé sur quoi que ce soit », a-t-il ajouté. Parfois, le contraste vient d’endroits inattendus: un sac Target froissé ou une tasse solo rouge. Ces coupes de fête sont omniprésentes et apparaissent sous forme de taches rouges sur certains modèles de photogrammétrie du GUE.

Bien que tout le monde ait survécu aux naufrages du PB4Y-2 et du PBM Mariner, le fait que des objets fabriqués par l'homme jonchent ces fonds aquatiques est déprimant, même s'ils sont récupérés par la vie marine. Il existe également des moyens d'utiliser la photogrammétrie pour aider la nature, a déclaré Beemster Leverenz. Le Centre de technologie marine et scientifique à Des Moines, Washington a envisagé de créer un récif artificiel à Puget Sound – pour remplacer les VW Beetles gorgées d’eau et d’autres environnements marins de substitution. La photogrammétrie pourrait être un moyen non destructif de mesurer la la croissance du récif au fil du temps. Espérons que cela restera exempt de coupes solo.

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