Utilizzando la fotogrammetria, i subacquei catturano i relitti sotto le acque di Seattle

Seattle è un istmo.

Sul lato est della città si trova il lago Washington d'acqua dolce, mentre a ovest troverai le acque salate del Puget Sound. Creato quando un ghiacciaio si fece strada attraverso la terra migliaia di anni fa, il lago Washington ospita alghe, zooplancton, e alcuni Contaminato da PCB pescare. Grazie al suo accesso all'oceano, lo stretto viene visitato occasionalmente orche.

In fondo a questi due specchi d’acqua, però, il paesaggio comincia a cambiare. I sommozzatori hanno trovato spade, bottiglie di tequila, sacchi di spazzatura e oggetti vecchi computer portatili. Ci sono anche oggetti storicamente più significativi, come aerei e relitti di navi.

Anche per chi ha l'attrezzatura e l'allenamento per farlo immergersi oltre i 100 piedi in acque gelide, avere un'idea di come siano realmente questi relitti può essere una sfida. “La visibilità è piuttosto scarsa, quindi non siamo in grado di vedere molto lontano”, ha detto Kees Beemster Leverenz a Digital Trends. "E oltre a ciò, non c'è quasi nessuna luce che penetri oltre le prime due dozzine di piedi, forse 70 piedi o giù di lì. Beemster Leverenz è uno sviluppatore di software Microsoft di giorno, un subacqueo di notte e in molti altri casi fine settimana. Fa parte del Esploratori subacquei globali (GUE), un'organizzazione no-profit che educa i subacquei e aiuta a conservare gli ambienti acquatici. Utilizzando la fotogrammetria, spera di riportare in superficie alcune di queste navi affondate sotto forma di modelli 3D.

Marte attaccato

Nel 2011, un team che comprendeva alcuni subacquei GUE situato il Marte nel Mar Baltico. Affondata durante una battaglia nel 1564, la nave da guerra svedese poteva contenere fino a 900 marinai. È enorme e, grazie alle scure e fredde acque nordiche, abbastanza ben conservato. Non c'è modo di recuperare la nave a tre alberi lunga 200 piedi, ma i ricercatori erano entusiasti di saperne di più sul famoso relitto. Invece di inviare un gruppo di scienziati 250 piedi più in basso, hanno ideato un modo per dare vita alla nave con la fotogrammetria.

Eseguendo scansioni laser e migliaia di foto di assi, cannoni, alberi e così via, il professor Johan Rönnby dell'Università di Södertörn e il suo team sono riusciti a catturare la nave da ogni angolazione. Quindi, il software mette insieme le foto per creare un modello 3D che i ricercatori possono ruotare e ingrandire in poi, dando loro la possibilità di vedere i dettagli ma anche di avere un'idea di come appariva la nave quando era Totale.

Quando Beemster Leverenz venne a conoscenza del progetto Marte, decise di utilizzare alcune delle tecniche sui relitti nell'area di Seattle. C'erano molte tra cui scegliere. Solo nel lago Washington ce ne sono almeno sette relitti aerei, una dozzina di vagoni di carbone che scivolarono fuori bordo da una chiatta e centinaia di barche. Nel corso dei decenni, i subacquei ne hanno scoperti molti, guidati dai dati sonar della National Oceanic and Atmospheric Administration.

Mare profondo e oscuro

Come il Baltico, il Lago Washington è buio e freddo. È anche pieno di sedimenti. Rimuovi il fango sul fondo e potresti anche riemergere per la giornata. Le tue foto mostreranno solo acqua torbida, proiettata in un giallo verdastro dalla luce.

Le condizioni nel Lake Crescent, a circa 100 miglia a nord-ovest di Seattle, sono molto diverse da quelle del Lake Washington. Grazie all'acqua limpida e alla luce ambientale, Kathryn Arant, un'altra subacquea GUE, è riuscita a scattare rapidamente le circa 200 immagini necessarie per la fotogrammetria di un Chevrolet del 1927 sdraiato su un fianco a 170 piedi d'acqua.

L'auto fu ritrovata per la prima volta nel 2002, risolvendo il mistero di ciò che accadde a una giovane coppia, Russell e Blanch Warren, scomparsa nel 1929. A causa delle strade tortuose e non asfaltate attorno al lago Crescent, si presumeva che la loro macchina fosse finita in acqua. Con le immagini di Arant e il software Agisoft Photoscan, il risultato è un modello che mostra l’auto Warren fino al tachimetro e alle gomme ancora gonfiate.

L’auto è stata uno dei primi tentativi di fotogrammetria della GUE Seattle. Ci sono voluti alcuni tentativi a Beemster Leverenz e ai suoi compagni subacquei per capire il processo. Hanno iniziato utilizzando GoPro, protette con custodia subacquea. Ben presto si resero conto di averne bisogno fotocamere migliori e più luce. Hanno acquistato barre luminose da 33.000 lumen che ti abbaglieranno se le guardi dentro quando le accendi. Nonostante la loro intensa luminosità, ne hanno bisogno di quattro per riuscire a intaccare l'oscurità a oltre 100 piedi dalla superficie. “Siamo in grado di trasformare quella che sembra essere una pessima visibilità in una visibilità così così”, ha affermato Beemster Leverenz.

Unisci i punti

“Mi piace dire che la cosa più semplice che potresti mai documentare è una cupola che non ne ha piccoli pezzi che sporgono, che non hanno ali o eliche per rendere le cose difficili”, ha detto Beemster Leverenza. L'auto dei Warren era piuttosto vicina. Gli aerei sono più difficili. I subacquei devono bilanciare l'acquisizione di tutti i dettagli senza sovraccaricare il software. “È importante essere frugali dove possibile con le foto”, ha detto.

Per un incidente aereo, un marinaio della PBM, il team GUE ha scattato circa 5.500 foto. C'è solo uno di questi aerei rimasto intatto, almeno sopra il livello del mare, al Pima Air and Space Museum in Arizona. L'idrovolante era difficile da trasportare a terra, quindi la maggior parte fu demolita. Uno affondato nel lago Washington nel 1949. I sommozzatori della Marina tentarono di far emergere l'aereo negli anni '90, ma riuscirono solo a staccarne la coda. La maggior parte è ancora a circa 70 piedi sott'acqua.

È anche virtualmente nel museo Pima, grazie agli sforzi di fotogrammetria della GUE. Insieme alla dottoressa Megan Lickliter-Mundon, un'archeologa dell'aviazione subacquea, hanno creato un Modello 3D del raro aereo, che si trova accanto alla coda recuperata.

Ricreare relitti come il PBM Mariner e un altro aereo affondato, il PB4Y-2, richiede molte foto, che a loro volta richiedono molta potenza di elaborazione. Innanzitutto, il software analizza le foto e inizia ad allinearle. Riconosce alcuni oggetti, un timone, un battito d'ali, e inizia a mapparli, utilizzando foto dello stesso oggetto scattate da diverse angolazioni. Questa si chiama nuvola di punti, che Beemster Leverenz confronta per unire i punti. La forma è lì; semplicemente non è compilato.

Successivamente, il computer collega questi punti in una mesh. "La rete in realtà non ha il colore", ha detto. "È molto simile a mettere insieme un modello in plastica prima di dipingerlo." La maglia bianca sembra un aereo, ma non ha i dettagli e la definizione necessari per distinguerne alcuni parti. Il terzo passaggio consiste nel sovrapporre i dettagli delle foto sopra la mesh, una sorta di processo di "color in".

Per l’ultimo progetto della GUE, il PB4Y-2, Beemster Leverenz è riuscita a reclutare un non subacqueo per aiutarlo. Patrick Goodwin lavora per Dado, che rende la serie di videogiochi Battlefield. Lui e Beemster Leverenz hanno un amico in comune e hanno iniziato a discutere di fotogrammetria tramite chat vocale mentre giocavano insieme a un videogioco. Dado utilizza la fotogrammetria per portare realisticamente oggetti e luoghi del mondo reale, come le Alpi, nei giochi. Goodwin ottimizza i modelli per renderli maneggevoli. Se sono eccessivamente dettagliati, saranno troppo sovraccarichi di dati per funzionare e permetterti di vedere il relitto da ogni angolazione. I rivetti dell’aereo, ad esempio, non devono essere integrati nel modello ma possono essere proiettati sulla parte superiore. È come la differenza tra dipingere strisce individuali o applicare una decalcomania.

Inoltre, Goodwin sta aiutando a renderizzare parte dell'ambiente attorno al relitto. “Se vuoi realizzare un modello di una stanza bianca vuota, non puoi farlo”, ha detto Beemster Leverenz. Il software necessita del contrasto per creare il modello. L’aereo stesso ce l’ha, ma il terreno su cui poggia no. “È semplicemente una sorta di nulla piatto, verdastro e giallastro”, ha detto. Ma è necessario fornire il contesto. Senza di esso, "ti ritroveresti con un modello di un aereo che non sembra essersi schiantato contro qualcosa", ha aggiunto. A volte il contrasto arriva da luoghi inaspettati: una borsa Target spiegazzata o una tazza rossa. Quelle coppe da festa sono onnipresenti e si presentano come granelli rossi in alcuni modelli di fotogrammetria della GUE.

Sebbene tutti siano sopravvissuti sia all’affondamento del PB4Y-2 che del PBM Mariner, il fatto che oggetti artificiali ricoprano questi fondali acquatici è deprimente, anche se vengono recuperati dalla vita marina. Ci sono modi per usare la fotogrammetria anche per aiutare la natura, ha detto Beemster Leverenz. IL Centro di tecnologia marina e scientifica a Des Moines, Washington ha preso in considerazione la creazione di un barriera corallina artificiale a Puget Sound – per sostituire i Maggiolini VW impregnati d’acqua e altri ambienti marini sostitutivi. La fotogrammetria potrebbe essere un modo non distruttivo per misurare il la crescita della barriera corallina col tempo. Si spera che rimanga privo di coppe da solista.

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