С помощью фотограмметрии дайверы фиксируют затонувшие корабли под водами Сиэтла

фотограмметрия подводные затонувшие корабли глобальные подводные исследователи
Кес Бемстер Леверенц

Сиэтл — это перешеек.

Содержание

  • Марс атаковал
  • Глубокое, темное море
  • Соедините точки

На восточной стороне города находится пресноводное озеро Вашингтон, а на западе — соленые воды Пьюджет-Саунд. Озеро Вашингтон, созданное тысячи лет назад, когда ледник медленно продвигался по земле, является домом для водорослей. зоопланктон, и немного загрязненный ПХБ рыба. Благодаря доступу к океану, Саунд иногда посещают косатки.

Однако на дне этих двух водоемов ландшафт начинает меняться. Дайверы нашли мечи, бутылки из-под текилы, мешки с мусором и старые вещи. ноутбуки. Есть и более исторически значимые объекты, такие как самолеты и кораблекрушения.

Связанный

  • Нейросимволический А.И. это будущее искусственного интеллекта. Вот как это работает
  • Ex astris, scientia: логотип «Звездного пути» заметили на поверхности Марса
фотограмметрия подводные затонувшие корабли глобальные подводные исследователи
фотограмметрия подводные затонувшие корабли глобальные подводные исследователи
фотограмметрия подводные затонувшие корабли глобальные подводные исследователи
фотограмметрия подводные затонувшие корабли глобальные подводные исследователи
Водолазы из организации Global Underwater Explorers исследуют затонувшие корабли и самолеты.Кес Бемстер Леверенц

Даже для тех, у кого есть снаряжение и подготовка для нырнуть более чем на 100 футов

В холодной воде понять, как на самом деле выглядят эти затонувшие корабли, может быть непросто. «Видимость довольно плохая, поэтому мы не можем видеть очень далеко», — сказал Digital Trends Кес Бимстер Леверенц. «И, кроме того, почти никакой свет не проникает дальше первых нескольких десятков футов. может быть, 70 футов или около того». Бимстер Леверенц — разработчик программного обеспечения Microsoft днем, дайвер ночью и во многих выходные. Он часть Глобальные исследователи подводного мира (GUE), некоммерческой организации, которая обучает дайверов и помогает сохранять водную среду. Используя фотограмметрию, он надеется поднять некоторые из этих затонувших судов на поверхность в виде 3D-моделей.

Марс атакован

В 2011 году команда, в которую входили дайверы GUE, нашел Марс в Балтийском море. Затонувший во время сражения в 1564 году шведский военный корабль вмещал до 900 моряков. Он массивный и благодаря темным холодным северным водам довольно хорошо сохранился. Невозможно найти 200-футовый трехмачтовый корабль, но исследователи были рады узнать больше о знаменитом затонувшем корабле. Вместо того, чтобы отправить группу ученых на 250 футов ниже, они придумали способ оживить корабль с помощью фотограмметрии.

GUE нужны четыре световые полосы по 33 000 люмен, чтобы хотя бы пробиться в темноте на высоте более 100 футов от поверхности.

С помощью лазерного сканирования и тысяч фотографий досок, пушек, мачт и т. д. профессор Йохан Рённбю из Университета Седерторна и его команда смогли запечатлеть корабль со всех сторон. Затем программное обеспечение объединяет фотографии, чтобы создать 3D-модель, которую исследователи могут вращать и увеличивать. включен, давая им возможность не только видеть детали, но и получить представление о том, как корабль выглядел, когда он был весь.

Когда Бимстер Леверенц услышал о марсианском проекте, он решил использовать некоторые методы на затонувших кораблях в районе Сиэтла. Было из чего выбрать. Только в озере Вашингтон есть по крайней мере семь авиакатастроф, дюжина вагонов с углем, соскользнувших за борт баржи, и сотни лодок. На протяжении десятилетий дайверы обнаружили многие из них, руководствуясь данными гидролокатора Национального управления океанических и атмосферных исследований.

Глубокое, темное море

Как и Балтийское море, озеро Вашингтон темное и холодное. Там тоже полно осадка. Размешайте грязь на дне, и вы сможете всплыть на поверхность на целый день. На ваших фотографиях будет видна мутная вода, отливающая зеленовато-желтым оттенком на свету.

Условия в озере Кресент, примерно в 100 милях к северо-западу от Сиэтла, сильно отличаются от озера Вашингтон. Благодаря чистой воде и окружающему освещению Кэтрин Арант, еще один дайвер GUE, смогла быстро сделать около 200 изображений, необходимых для фотограмметрии. 1927 Шевроле лежал на боку на глубине 170 футов.

[iframe-embed URL =» https://sketchfab.com/models/805e79f2ab444e0a8574e3d384e217e0/embed? autostart=1&autospin=0.1″ size="xlarge" height="500px"]
3D-модель автомобиля Уоррена на озере Кресент в Вашингтоне дает зрителям возможность взглянуть на недавно раскрытую тайну.Кес Бемстер Леверенц

Впервые автомобиль был найден в 2002 году, что позволило раскрыть тайну того, что случилось с молодой парой Расселом и Бланч Уоррен, пропавшей без вести в 1929 году. Из-за извилистых грунтовых дорог вокруг озера Кресент предполагалось, что их машина упала в воду. Благодаря изображениям Аранта и программному обеспечению Agisoft Photoscan в результате получилась модель, которая показывает автомобиль Уоррена вплоть до спидометра и все еще накачанных шин.

Этот автомобиль был одной из первых попыток GUE Seattle использовать фотограмметрию. Бемстеру Леверенцу и его коллегам-дайверам потребовалось несколько попыток, чтобы освоить этот процесс. Они начали использовать GoPro, защищенные подводным кожухом. Они быстро поняли, что им нужно лучшие камеры и больше света. Они приобрели световые полосы мощностью 33 000 люмен, которые ослепят вас, если вы посмотрите на них при включении. Несмотря на их высокую яркость, им нужно четыре, чтобы хотя бы прорвать тьму на высоте более 100 футов от поверхности. «Мы можем превратить то, что кажется очень плохой видимостью, в посредственную видимость», — сказал Бемстер Леверенц.

Соедините точки

«Мне нравится говорить, что самая простая вещь, которую вы когда-либо могли задокументировать, — это купол, у которого нет никаких маленькие детали, которые торчат, у них нет крыльев или пропеллеров, что усложняет задачу», — сказал Бимстер. Леверенц. Машина Уоррена была довольно близко. С самолетами сложнее. Дайверам необходимо сбалансировать получение всех деталей и не перегружать программное обеспечение. «Важно быть экономным с фотографиями», — сказал он.

Подводная фотограмметрия PBM Mariner затонула подводных исследователей по всему миру
Подводная фотограмметрия PBM Mariner затонула подводных исследователей по всему миру
Подводная фотограмметрия PBM Mariner затонула подводных исследователей по всему миру
Подводная фотограмметрия PBM Mariner затонула подводных исследователей по всему миру
Организация Global Underwater Explorers фотографирует затонувший Martin PMB Mariner, патрульный бомбардировщик времен Второй мировой войны.Кэтрин Арант

За одно крушение самолета, ПБМ МаринерКоманда ГУЭ сделала около 5500 фотографий. Из этих самолетов остался нетронутым только один — во всяком случае над уровнем моря — в Музее авиации и космонавтики Пима в Аризоне. Летающую лодку было трудно транспортировать по суше, поэтому большинство из них было списано. Один затонул в озере Вашингтон в 1949 году. Водолазы ВМФ пытались поднять самолет на поверхность в 1990-х годах, но им удалось лишь отломать хвост. Большинство из них все еще находится на глубине около 70 футов под водой.

Он также практически находится в музее Пима благодаря усилиям GUE по фотограмметрии. Вместе с доктором Меган Ликлитер-Мандон, археологом подводной авиации, они создали 3D модель редкого самолета, стоящего рядом с восстановленным хвостом.

Эти стаканчики для вечеринок повсюду: на некоторых фотограмметрических моделях GUE они проявляются в виде пятнышек красного цвета.

Для воссоздания затонувших кораблей, таких как PBM Mariner и еще одного затонувшего самолета PB4Y-2, требуется много фотографий, что, в свою очередь, требует больших вычислительных мощностей. Сначала программа анализирует фотографии и начинает их выравнивать. Он распознает определенные объекты, руль направления, закрылок, и начинает отображать их, используя фотографии одного и того же объекта, сделанные под разными углами. Это называется облаком точек, которое Бимстер Леверенц сравнивает, чтобы соединить точки. Форма есть; он просто не заполнен.

Затем компьютер соединяет эти точки в сетку. «На самом деле сетка не имеет цвета», — сказал он. «Это действительно похоже на сборку пластиковой модели перед ее покраской». Белая сетка выглядит как самолет, но в нем нет деталей и четкости, необходимых для различения определенных части. Третий шаг — наложение деталей с фотографий поверх сетки, что-то вроде процесса «раскрашивания».

Для последнего проекта GUE, PB4Y-2, Бемстеру Леверенцу удалось привлечь в помощь человека, не являющегося дайвером. Патрик Гудвин работает в Игральная кость, которая делает серию видеоигр Battlefield. У него и Бемстера Леверенца есть общий друг, и они начали обсуждать фотограмметрию через голосовой чат, когда вместе играли в видеоигру. Игральная кость использует фотограмметрию реалистично перенести в игры объекты и места реального мира, такие как Альпы. Гудвин оптимизирует модели, делая их более удобными. Если они слишком подробные, они будут слишком перегружены данными, чтобы их можно было вращать и позволять вам видеть место крушения со всех сторон. Например, заклепки самолета не обязательно встраивать в модель, вместо этого их можно спроецировать сверху. Это похоже на разницу между рисованием отдельных полос и нанесением наклейки.

Рендер затонувшего патрульного бомбардировщика времен Второй мировой войны Consolidated PB4Y-2 Privateer.
Использование фотограмметрии, метода извлечения трехмерной информации из фотографий, Бимстера Левернса и Дайса. разработчику Патрику Гудвину удалось создать качественную 3D-модель затонувшего Consolidated PB4Y-2. Капер.Кис Бимстер Леверенц и Патрик Гудвин

Кроме того, Гудвин помогает визуализировать окружающую среду вокруг места крушения. «Если вы хотите создать модель пустой белой комнаты, вы не сможете этого сделать», — сказал Бимстер Леверенц. Программному обеспечению необходим контраст для создания модели. У самого самолета это есть, но у земли, на которой он стоит, ее нет. «Это просто плоское зеленовато-желтоватое ничто», — сказал он. Но необходимо предоставить контекст. Без этого «вы получите модель самолета, которая не выглядит так, как будто он на самом деле во что-то врезался», — добавил он. Иногда контраст появляется из неожиданных мест — мятой сумки Target или красной сольной чашки. Эти стаканчики для вечеринок повсюду: на некоторых фотограмметрических моделях GUE они проявляются в виде пятнышек красного цвета.

Хотя все пережили затопление PB4Y-2 и PBM Mariner, тот факт, что искусственные объекты засоряют эти водные дны, удручает — даже если они восстанавливаются морской жизнью. По словам Бимстера Леверенц, есть способы использовать фотограмметрию, чтобы помочь природе. Центр морских и научно-технологических технологий в Де-Мойне Вашингтон рассматривал возможность создания искусственный риф в Пьюджет-Саунде — для замены затопленных VW Beetles и других суррогатов морской среды. Фотограмметрия может быть неразрушающим способом измерения рост рифа через некоторое время. Будем надеяться, что здесь не будет одиночных кубков.

Рекомендации редакции

  • Как время суток влияет на способность к обучению и как использовать это в своих интересах
  • Как урок, извлеченный из цветов лотоса, может дать нам самоочищающиеся солнечные панели
  • Новости фотографии: новинки Olloclip: передние и задние линзы для новых iPhone

Категории

Недавний