Spomínate si na úžasný obraz lavíny na Marse z roku 2008, ktorý zachytil fotoaparát HiRISE na prieskumnom Orbiteri Mars? Bernhard Braun z UnmannedSpaceflight.com teraz vytvoril niekoľko rôznych trojrozmerných pohľadov na udalosť a poskytol doteraz nevídané terénne pozorovania pomocou špeciálneho softvéru, ktorý vyvinul a ktorý dokáže vytvoriť trojrozmerné obrázky z jedného dvojrozmerného obrázka. Zvyčajne na vytvorenie trojrozmerného obrázka potrebujete najmenej dva obrázky alebo musíte kombinovať obrázky s údajmi z nástroja, ako je laserový výškomer. Ale Braunov jednokanálový fotoklinometrický 3D rekonštrukčný algoritmus, známy tiež ako „tvar zo zatienenia“, umožňuje obnoviť tvar trojrozmerných objektov z tieňovania na dvojrozmernom obrázku. Braun povedal časopisu Space Magazine, že od vývoja softvéru je jednou z oblastí, ktorú chcel „navštíviť zo zeme“, slávna lavína prachu zachytená v akcii HiRISE. Jeho obrazy poskytujú úplne nový - a ohromujúci - pohľad na Mars.
Braun uviedol, že tento softvér je užitočný na prezeranie rôznych oblastí záujmu, najmä tam, kde zatiaľ nemáme žiadne ďalšie (t. J. Založené na stereo zobrazovaní) podrobné 3D rekonštrukcie. Predtým sme v Space Magazine ukazovali trojrozmerné filmy, ktoré Doug Ellision a ďalší z UnmannedSpaceflight.com vytvorili z HiRISE DEM (Digitial Elevation Models), čo je mriežka alebo rastrový súbor popisujúci hodnoty výšky v pravidelne rozmiestnených bodoch alebo príspevkoch. , DEM HiRISE sú vyrobené z dvoch snímok tej istej oblasti s vysokým rozlíšením, ktoré boli snímané z rôznych uhlov pohľadu kozmickou loďou. Ľudia HiRISE hovoria, že vytvorenie DEM je komplikované a vyžaduje sofistikovaný softvér a veľa času, tak výpočtového času, ako aj človek-hodín.
Softvér spoločnosti Braun (aj keď mu to trvalo dosť dlho, kým sa vyvinul) však umožňuje mierny čas spracovania, približne 15 minút na obrázok so stredným rozlíšením, s použitím približne 2 GB pamäte. Pri vykresľovaní povrchu nebolo použité ani žiadne textúrovanie ani ďalšie vyfarbenie / tieňovanie a každý viditeľný detail je skutočný 3D až po úroveň pixelov.
Braun si však nemyslí, že jeho metóda je „nadradená“ úsiliu tímu HiRISE.
„Práve naopak,“ povedal mi e-mailom. „Tradične sa za tieňovacie metódy typu jeden obraz, ktoré som vyvinul, považujú tie, ktoré pekne dopĺňajú multi-obrazové (stereofónne) metódy, pretože slabiny jednej metódy (veľké skreslenia v metódach jedného obrázka vs. menšie rozlíšenie pri metóde viacerých obrázkov) je sila druhého. Aj oficiálne DEM HiRISE sú vo všeobecnosti presnejšie v presnej reprodukcii absolútnych výšok terénu (tiež pomocou kalibrácie založenej na výškomere), čo je dôležité pre vedecké použitie, zatiaľ čo moje DEM sú menej kalibrované, pretože sú určené hlavne na účely vizualizácie. “
Hlavnou výhodou metódy jedného obrázka je to, že sa dá použiť na takmer ľubovoľných obrazoch oblastí, v ktorých ešte nie je pokrytie 3D, ako je napríklad zachytenie udalosti, napríklad lavíny.
„Svojím spôsobom otvára dvere úplne novému pohľadu na veľké existujúce súbory dát 2D, len uviedol Braun. „Napríklad v súčasnosti pracujem na rozšírení metódy na radarové snímky pre rekonštrukcie 3D rekonštrukcií dátových súborov Venus Magellan s najvyšším rozlíšením.“
Softvérová metóda spoločnosti Braun by sa mohla považovať skôr za umeleckú formu.
„Softvér a algoritmy nepovažujem ani za vedecký merací prístroj,“ povedal mi Braun v e-maile, „ale skôr ako nástroj vizualizácie, ktorý ponecháva trochu umeleckej licencie, stupeň slobody interpretácie, tj prostriedky na vytvárajú atmosférické obrazy a práve tie obrazy sú skutočným „publikovateľným konečným produktom“ celého procesu. Algoritmy a softvér sú iba „maliarske štetce a stojany“ alebo virtuálna kamera fotografa. “
Emily Lakdawalla odviedla skvelú prácu pri vysvetľovaní toho, čo a ako vyzerá celý proces v blogu Planetárnej spoločnosti: (choďte tam, ak by ste chceli podrobnejší popis) „Predstavte si pokrčený kúsok papiera osvetlený bodovým svetlom. Fazety pokrčeného papiera, ktoré sú kolmé na bodové svetlo, sa objavia najjasnejšie; fazety odklonené od reflektorov sa javia ako tmavé. Ak predpokladáte, že všetko na obrázku odráža svetlo rovnakým spôsobom, pomocou albedo alebo jasu môžete zistiť, či je naklonené smerom k zdroju svetla alebo od neho. "
Hore je pôvodný obrázok od HiRISE. Pri pohľade na tieto obrázky si pamätajte, že tento konkrétny šok na Marse je vysoký útes s výškou 700 metrov (2300 stôp) a svahy so sklonom nad 60 stupňov. Je možné vidieť zmes ľadu, horniny a prachu, časom zamrznutú, pretože klesá po svahu, a keď sa trosky začínajú usadiť na miernom svahu na dne útesu, vyhodia oblak prachu. Vyhodený oblak je približne 180 metrov široký a siaha asi 190 metrov za spodnú časť útesu.
Braun nám povedal, že pracuje na niektorých nových obrázkoch, o ktorých dúfame, že sa s vami budeme môcť čoskoro zdieľať, a ďakujeme mu za to, že nám umožnili zverejniť lavinové obrázky v časopise Space Magazine.
Kliknutím na tento odkaz sa môžete pozrieť na celú galériu nádherných farebných 3D vykreslov lavín od spoločnosti Braun, ktoré boli odvodené z pôvodne publikovaného obrázka HiRISE a boli vykreslené pod rôznymi pozíciami pohľadu a podľa smerov zdroja svetla.
