Seattle är ett näs.
Innehåll
- Mars attackerade
- Djupt, mörkt hav
- Koppla ihop prickarna
På östra sidan av staden ligger sötvattensjön Washington, medan du i väster hittar det salta vattnet i Puget Sound. Lake Washington skapades när en glaciär tog sig fram över landet för tusentals år sedan och är hem för alger, djurplankton, och lite PCB-förorenad fisk. Tack vare dess tillgång till havet besöks Öresund då och då späckhuggare.
På botten av dessa två vattenförekomster börjar dock landskapet förändras. Dykare har hittat svärd, tequilaflaskor, påsar med sopor och gammalt bärbara datorer. Det finns också mer historiskt betydelsefulla föremål, som flygplan och skeppsvrak.
Relaterad
- Neurosymbolisk A.I. är framtiden för artificiell intelligens. Så här fungerar det
- Ex astris, scientia: Star Trek-logotypen på Mars yta
Även för de som har utrustningen och träningen till dyka över 100 fot
i kallt vatten kan det vara en utmaning att få en känsla för hur dessa vrak verkligen ser ut. "Synligheten är ganska dålig, så vi kan inte se särskilt långt," sa Kees Beemster Leverenz till Digital Trends. "Och utöver det finns det nästan inget ljus som tränger ner förbi de första dussinfotarna, kanske 70 fot eller så." Beemster Leverenz är en mjukvaruutvecklare från Microsoft på dagen, dykare på natten och på många helger. Han är en del av Globala undervattensutforskare (GUE), en ideell organisation som utbildar dykare och hjälper till att bevara vattenmiljöer. Med hjälp av fotogrammetri hoppas han kunna få upp några av dessa sjunkna kärl till ytan i form av 3D-modeller.Mars attackerade
2011, ett team som inkluderade några GUE-dykare ligger den Mars i Östersjön. Sänkt under ett slag 1564 kunde det svenska örlogsfartyget rymma så många som 900 sjömän. Det är massivt och, tack vare det mörka, kalla nordiska vattnet, ganska välbevarat. Det finns inget sätt att återställa det tremastade fartyget på 200 fot, men forskarna var glada över att lära sig mer om det berömda vraket. Istället för att skicka ett gäng forskare 250 fot nedanför, utarbetade de ett sätt att väcka skeppet till liv med fotogrammetri.
GUE behöver fyra 33 000 lumen ljusstavar för att till och med göra en buckla i mörkret 100+ fot från ytan.
Genom att ta laserskanningar och tusentals bilder av plankorna, kanonerna, masterna och så vidare kunde professor Johan Rönnby vid Södertörns högskola och hans team fånga skeppet från alla vinklar. Sedan sätter programvaran ihop bilderna för att skapa en 3D-modell som forskare kan snurra och zooma in på, vilket ger dem möjlighet att se detaljer men också få en känsla av hur fartyget såg ut när det var hela.
När Beemster Leverenz hörde talas om Mars-projektet bestämde han sig för att använda några av teknikerna på vrak i Seattle-området. Det fanns massor att välja på. Bara i Lake Washington finns det åtminstone sju flygplansvrak, ett dussin kolbilar som gled överbord på en pråm och hundratals båtar. Under decennierna har dykare upptäckt många av dem, styrda av ekolodsdata från National Oceanic and Atmospheric Administration.
Djupt, mörkt hav
Liksom Östersjön är Lake Washington mörk och kylig. Den är också full av sediment. Rör upp smutsen på botten, så kan du lika gärna ytan för dagen. Dina bilder kommer bara att visa grumligt vatten, gröngult av ljuset.
Förhållandena i Lake Crescent, cirka 100 miles nordväst om Seattle, skiljer sig mycket från Lake Washington. Tack vare det klara vattnet och omgivande ljuset kunde Kathryn Arant, en annan GUE-dykare, snabbt ta de cirka 200 bilder som behövdes för fotogrammetri av en 1927 Chevrolet liggande på sidan i 170 fot vatten.
Bilen hittades först 2002 och löste mysteriet med vad som hände med ett ungt par, Russell och Blanch Warren, som försvann 1929. På grund av de slingrande, obanade vägarna runt Lake Crescent, hade man antagit att deras bil gick i vattnet. Med Arants bilder och programvaran Agisoft Photoscan är resultatet en modell som visar Warren-bilen ner till hastighetsmätaren och fortfarande pumpade däck.
Bilen var ett av GUE Seattles första försök med fotogrammetri. Det tog Beemster Leverenz och hans meddykare några försök att få kläm på processen. De började använda GoPros, skyddade med undervattenshus. Snabbt insåg de att de behövde bättre kameror och mer ljus. De köpte 33 000 lumen ljusstavar som kommer att blända dig om du tittar in i dem när du slår på dem. Trots sin intensiva ljusstyrka behöver de fyra för att ens göra en buckla i mörkret över 100 fot från ytan. "Vi kan förvandla vad som verkar vara riktigt dålig sikt till sådär sikt", säger Beemster Leverenz.
Koppla ihop prickarna
"Jag gillar att säga att det enklaste du någonsin kan dokumentera är en kupol som inte har någon små bitar som sticker ut, som inte har några vingar eller propellrar för att göra det svårt”, sa Beemster Leverenz. Warren-bilen var ganska nära. Flygplan är svårare. Dykare måste balansera att få alla detaljer med att inte överväldiga programvaran. "Det är viktigt att vara sparsam där du kan med bilder," sa han.
För ett flygvrak, en PBM Mariner, tog GUE-teamet cirka 5 500 bilder. Det finns bara ett av dessa plan kvar intakt - över havet i alla fall - på Pima Air and Space Museum i Arizona. Flygbåten var svår att transportera på land, så det mesta skrotades. Ett sänkt i Lake Washington år 1949. Marinens dykare försökte få upp planet på 1990-talet men lyckades bara bryta av svansen. Majoriteten är fortfarande cirka 70 fot under vattnet.
Det är också praktiskt taget i Pima-museet, tack vare GUE: s fotogrammetriinsatser. Tillsammans med Dr. Megan Lickliter-Mundon, en undervattensflygarkeolog, skapade de en 3D-modell av det sällsynta planet, som sitter vid sidan av den återhämtade svansen.
De där festkopparna finns överallt och dyker upp som röda fläckar i några av GUEs fotogrammetrimodeller.
Att återskapa vrak som PBM Mariner och ett annat sjunket plan, PB4Y-2, kräver mycket foton, vilket i sin tur tar mycket processorkraft. Först analyserar programvaran bilderna och börjar rada dem. Den känner igen vissa föremål, ett roder, en vingklaff, och börjar kartlägga dem med hjälp av foton av samma föremål tagna i olika vinklar. Detta kallas ett punktmoln, som Beemster Leverenz jämför för att koppla ihop prickarna. Formen finns där; det är bara inte ifyllt.
Därefter ansluter datorn dessa prickar till ett nät. "Meshet har faktiskt inte färgen till det," sa han. "Det är verkligen likt att sätta ihop en plastmodell innan du målade den." Det vita nätet ser ut som ett plan, men det har inte de detaljer och definitioner som behövs för att särskilja vissa delar. Det tredje steget är att skikta detaljerna från fotona ovanpå nätet, den sortens "färg i" process.
För GUEs senaste projekt, PB4Y-2, kunde Beemster Leverenz rekrytera en icke-dykare för att hjälpa till. Patrick Goodwin arbetar för Tärningar, som gör Battlefield-videospelserien. Han och Beemster Leverenz har en gemensam vän och råkade börja diskutera fotogrammetri via röstchatt medan de spelade ett videospel tillsammans. Tärningar använder fotogrammetri att realistiskt ta med verkliga objekt och platser – som Alperna – till spel. Goodwin optimerar modeller för att göra dem smidiga. Om de är alltför detaljerade kommer de att vara för överbelastade med data för att snurra och låta dig se vraket från alla vinklar. Planets nitar behöver till exempel inte byggas in i modellen när de istället kan projiceras ovanpå. Det är som skillnaden mellan att måla enskilda ränder eller att slå på en dekal.
Dessutom hjälper Goodwin till att återge en del av miljön runt vraket. "Om du vill göra en modell av ett tomt vitt rum, kan du inte göra det," sa Beemster Leverenz. Mjukvaran behöver kontrast för att skapa modellen. Planet självt har det, men det har inte marken det vilar på. "Det är bara en sorts platt grönaktig, gulaktig intighet," sa han. Men det är nödvändigt att ge sammanhang. Utan det, "sluter du med en modell av ett flygplan som inte ser ut som om det faktiskt har kraschat in i någonting", tillade han. Ibland kommer kontrasten från oväntade ställen - en skrynklig Target-väska eller en röd solokopp. De där festkopparna finns överallt och dyker upp som röda fläckar i några av GUEs fotogrammetrimodeller.
Även om alla överlevde både PB4Y-2 och PBM Mariners sänkningar, är det deprimerande att konstgjorda föremål skräpar ner dessa vattengolv - även om de återvinns av det marina livet. Det finns sätt att använda fotogrammetri för att hjälpa naturen också, sa Beemster Leverenz. De Marine and Science Technology Center i Des Moines, Washington har övervägt att skapa en konstgjorda rev i Puget Sound — för att ersätta vattensjuka VW-baggar och andra ersättningsområden i marina miljöer. Fotogrammetri kan vara ett oförstörande sätt att mäta revets tillväxt över tid. Förhoppningsvis kommer den att hålla sig fri från solokoppar.
Redaktörens rekommendationer
- Hur tid på dygnet påverkar inlärningsförmågan och hur man använder den till din fördel
- Hur en läxa från lotusblommor kunde ge oss självrengörande solpaneler
- Fotonyheter: Olloclips senaste ger främre och bakre linser till nya iPhones
