Usando fotogrametria, mergulhadores capturam naufrágios nas águas de Seattle

Seattle é um istmo.

No lado leste da cidade fica o Lago Washington, de água doce, enquanto no oeste você encontrará as águas salgadas do Puget Sound. Criado quando uma geleira avançou lentamente pela terra há milhares de anos, o Lago Washington é o lar de algas, zooplâncton, e alguns Contaminado por PCB peixe. Graças ao seu acesso ao oceano, o Sound é ocasionalmente visitado por orcas.

No fundo desses dois corpos d'água, porém, a paisagem começa a mudar. Mergulhadores encontraram espadas, garrafas de tequila, sacos de lixo e objetos velhos. notebooks. Há também objetos historicamente mais significativos, como aviões e naufrágios.

Mesmo para aqueles com equipamento e treinamento para

mergulhar mais de 100 pés em águas geladas, ter uma ideia de como realmente são esses destroços pode ser um desafio. “A visibilidade é muito fraca, por isso não conseguimos ver muito longe”, disse Kees Beemster Leverenz ao Digital Trends. “E, além disso, não há quase nenhuma luz que penetre além dos primeiros três metros, talvez 21 metros ou mais.” Beemster Leverenz é desenvolvedor de software da Microsoft durante o dia, mergulhador à noite e em muitos finais de semana. Ele faz parte Exploradores Subaquáticos Globais (GUE), uma organização sem fins lucrativos que educa mergulhadores e ajuda a conservar ambientes aquáticos. Usando a fotogrametria, ele espera trazer à tona alguns desses navios afundados na forma de modelos 3D.

Marte atacado

Em 2011, uma equipa que incluía alguns mergulhadores do GUE localizou o Marte no Mar Báltico. Afundado durante uma batalha em 1564, o navio de guerra sueco podia transportar até 900 marinheiros. É enorme e, graças às águas escuras e frias do Nórdico, está muito bem preservado. Não há como recuperar o navio de 60 metros e três mastros, mas os pesquisadores ficaram entusiasmados em saber mais sobre o famoso naufrágio. Em vez de enviar um grupo de cientistas 250 pés abaixo, eles criaram uma maneira de dar vida ao navio com fotogrametria.

Ao tirar fotografias a laser e milhares de fotografias das pranchas, canhões, mastros, etc., o professor Johan Rönnby, da Universidade de Södertörn, e a sua equipa conseguiram capturar o navio de todos os ângulos. Em seguida, o software junta as fotos para criar um modelo 3D que os pesquisadores podem girar e ampliar em frente, dando-lhes a capacidade de ver detalhes, mas também ter uma noção de como o navio parecia quando foi todo.

Quando Beemster Leverenz ouviu falar do projeto Marte, decidiu usar algumas das técnicas nos destroços da área de Seattle. Havia muito por onde escolher. Só no Lago Washington, há pelo menos sete acidentes de avião, uma dúzia de vagões de carvão que deslizaram para fora de uma barcaça e centenas de barcos. Ao longo das décadas, mergulhadores descobriram muitos deles, guiados pelos dados do sonar da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional.

Mar profundo e escuro

Tal como o Báltico, o Lago Washington é escuro e frio. Também está cheio de sedimentos. Mexa a sujeira do fundo e você poderá emergir durante o dia. Suas fotos vão mostrar apenas água turva, com um tom amarelo esverdeado pela luz.

As condições no Lago Crescent, cerca de 160 quilômetros a noroeste de Seattle, são muito diferentes das do Lago Washington. Graças à água límpida e à luz ambiente, Kathryn Arant, outra mergulhadora do GUE, conseguiu capturar rapidamente as cerca de 200 imagens necessárias para a fotogrametria de um Chevrolet 1927 deitado de lado em 170 pés de profundidade.

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O carro foi encontrado pela primeira vez em 2002, resolvendo o mistério do que aconteceu com um jovem casal, Russell e Blanch Warren, que desapareceu em 1929. Por causa das estradas sinuosas e não pavimentadas ao redor do Lago Crescent, presumiu-se que o carro deles caiu na água. Com as imagens de Arant e o software Agisoft Photoscan, o resultado é um modelo que mostra o carro de Warren com velocímetro e pneus ainda cheios.

O carro foi uma das primeiras tentativas de fotogrametria da GUE Seattle. Beemster Leverenz e seus colegas mergulhadores precisaram de algumas tentativas para pegar o jeito do processo. Eles começaram usando GoPros, protegidos por caixas subaquáticas. Rapidamente, eles perceberam que precisavam câmeras melhores e mais luz. Eles compraram barras de luz de 33.000 lúmenes que irão deslumbrá-lo se você olhar para elas ao ligá-las. Apesar de seu brilho intenso, eles precisam de quatro para causar impacto na penumbra a mais de 30 metros da superfície. “Conseguimos transformar o que parece ser uma visibilidade muito ruim em visibilidade moderada”, disse Beemster Leverenz.

Ligue os pontos

“Gosto de dizer que a coisa mais fácil que você pode documentar é uma cúpula que não tem nenhum pedacinhos que se destacam, que não têm asas ou hélices para dificultar as coisas”, disse Beemster Leverenz. O carro Warren estava bem perto. Os aviões são mais difíceis. Os mergulhadores precisam equilibrar a obtenção de todos os detalhes sem sobrecarregar o software. “É importante ser econômico sempre que possível com as fotos”, disse ele.

Por um acidente de avião, um marinheiro PBM, a equipe do GUE tirou cerca de 5.500 fotos. Há apenas um desses aviões intacto - pelo menos acima do nível do mar - no Pima Air and Space Museum, no Arizona. O barco voador era difícil de transportar em terra, então a maioria foi sucateada. Um afundado no Lago Washington em 1949. Mergulhadores da Marinha tentaram trazer o avião à superfície na década de 1990, mas só conseguiram quebrar a cauda. A maioria ainda está a cerca de 21 metros de profundidade.

Também está virtualmente no museu Pima, graças aos esforços de fotogrametria do GUE. Junto com a Dra. Megan Lickliter-Mundon, uma arqueóloga da aviação subaquática, eles criaram um Modelo 3D do avião raro, que fica ao lado da cauda recuperada.

Recriar destroços como o PBM Mariner e outro avião afundado, o PB4Y-2, requer muitas fotos, o que por sua vez exige muito poder de processamento. Primeiro, o software analisa as fotos e começa a alinhá-las. Ele reconhece certos objetos, um leme, um bater de asa, e começa a mapeá-los, usando fotos do mesmo objeto tiradas em ângulos diferentes. Isso é chamado de nuvem de pontos, que Beemster Leverenz compara para conectar os pontos. A forma está aí; simplesmente não está preenchido.

Em seguida, o computador conecta esses pontos em uma malha. “A malha não tem realmente a cor”, disse ele. “É muito semelhante a montar um modelo de plástico antes de pintá-lo.” A malha branca parece um avião, mas não possui os detalhes e a definição necessários para distinguir certos peças. A terceira etapa é colocar os detalhes das fotos em camadas no topo da malha, uma espécie de processo de “color in”.

Para o mais recente projeto da GUE, o PB4Y-2, Beemster Leverenz conseguiu recrutar um não mergulhador para ajudar. Patrick Goodwin trabalha para Dados, que dá origem à série de videogames Battlefield. Ele e Beemster Leverenz têm um amigo em comum e começaram a discutir fotogrametria por chat de voz enquanto jogavam videogame juntos. Dados usa fotogrametria para trazer objetos e lugares do mundo real de forma realista – como os Alpes – para os jogos. Goodwin otimiza modelos para torná-los manejáveis. Se forem excessivamente detalhados, ficarão sobrecarregados com dados para serem girados e permitirão que você veja os destroços de todos os ângulos. Os rebites do avião, por exemplo, não precisam ser incorporados ao modelo, pois podem ser projetados no topo. É como a diferença entre pintar listras individuais ou colocar um decalque.

Além disso, Goodwin está ajudando a renderizar parte do ambiente ao redor dos destroços. “Se você quiser fazer um modelo de uma sala branca e vazia, não poderá fazê-lo”, disse Beemster Leverenz. O software precisa de contraste para criar o modelo. O avião em si tem isso, mas o solo onde ele repousa não. “É apenas uma espécie de nada plano, esverdeado e amarelado”, disse ele. Mas é necessário fornecer contexto. Sem ele, “você acaba com um modelo de avião que não parece ter realmente colidido com nada”, acrescentou. Às vezes, o contraste vem de lugares inesperados – uma sacola Target amassada ou um copo vermelho solo. Esses copos de festa são onipresentes, aparecendo como manchas vermelhas em alguns modelos de fotogrametria do GUE.

Embora todos tenham sobrevivido aos naufrágios do PB4Y-2 e do PBM Mariner, o facto de existirem objectos artificiais espalhados nestes fundos aquáticos é deprimente – mesmo que estejam a ser recuperados pela vida marinha. Existem maneiras de usar a fotogrametria para ajudar a natureza também, disse Beemster Leverenz. O Centro de Tecnologia Marinha e Científica em Des Moines, Washington, considerou a criação de um recife artificial em Puget Sound - para substituir VW Beetles alagados e outros ambientes marinhos substitutos. A fotogrametria pode ser uma forma não destrutiva de medir a crescimento do recife ao longo do tempo. Esperançosamente, ele ficará livre de xícaras individuais.

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