Спомняте ли си невероятното изображение на лавина на Марс през 2008 г., заснета от камерата HiRISE на орбитата на Марс за разузнаване? Bernhard Braun от UnmannedSpaceflight.com вече е създал няколко различни 3-D изгледа на събитието, предоставяйки никога невиждани досега наблюдения на нивото на земята, като използва специален софтуер, разработен от него, който може да създаде триизмерни изображения от една двумерна картина. Обикновено, за да създадете 3-D изображение, ви трябват поне две изображения, или трябва да комбинирате изображения с данни от инструмент, като например лазерен висотомер. Но алгоритъмът за фотоклинометрична 3D реконструкция на Браун с едно изображение, известен още като „форма от засенчване“, позволява да се възстанови формата на триизмерни обекти от засенчване в двуизмерно изображение. Браун каза пред Space Magazine, че след разработването на софтуера, една от областите, които е искал да "посети от земята" е известната лавина за прах, уловена на живо от действие на HiRISE. Неговите образи осигуряват изцяло нова - и зашеметяваща гледка към Марс.
Браун каза, че софтуерът е полезен за разглеждане на различни области на интерес, по-специално там, където все още нямаме други (т.е. базирани на стерео изображения) подробни 3D реконструкции. Преди това на Space Magazine сме показвали триизмерни филми, които Дъг Елисион и други от UnmannedSpaceflight.com са създали от HiRISE DEM (Digitial Elevation Modeles), които представляват мрежа или растерни файлове, описващи стойностите на кота в редовно разположени точки или публикации , HiRISE DEM са направени от две изображения с висока разделителна способност на една и съща зона, взети от различни ъгли на поглед от космическия кораб. Хората от HiRISE казват, че създаването на DEM е сложно и включва сложен софтуер и много време, както изчислително време, така и човекочаси.
Но софтуерът на Braun (въпреки че му отне доста време да разработи) позволява умерено време за обработка, около 15 минути на изображение със средна разделителна способност, използвайки около 2 гигабайта памет. Освен това при рендиране на повърхността не е приложено текстуриране или допълнително оцветяване / засенчване и всеки видим детайл е истински 3D до нивото на пиксела.
Но Браун не смята, че неговият метод по някакъв начин е „по-добър“ от усилията на екипа на HiRISE.
"Съвсем обратното", каза ми той по имейл. „Традиционно се счита, че методите за форматиране на едно изображение от засенчване като този, който разработих, добре допълват методите с много изображения (стерео), защото слабостите на един метод (големи мащабни изкривявания в методите с единично изображение) по-малко детайлна разделителна способност в методите с много изображения) е силата на другия. Също така официалните HiRISE DEM по принцип са по-точни при точно възпроизвеждане на абсолютни височини на терена (също използвайки калибриране на базата на височината), което е важно за научното използване, докато моите DEM са по-слабо калибрирани, тъй като са предназначени главно за целите на визуализацията. "
Основното предимство на метода с единично изображение е, че той може да се използва в почти произволни изображения на области, където все още няма 3D покритие, като например заснемане на събитие като лавина.
„По някакъв начин тя отваря вратата към изцяло нов изглед на големи съществуващи 2D-само набори от данни, каза Браун. „Например, в момента работя върху разширяване на метода за радарни изображения за 3D реконструкции с висока разделителна способност на наборите от данни с най-висока разделителна способност на Венера Магелан.“
Софтуерният метод на Браун може да се счита повече за форма на изкуство.
„Гледам моя софтуер и алгоритми не толкова като научен измервателен инструмент - каза ми Браун в имейл, - а повече като инструмент за визуализация, който оставя малко художествен лиценз, степен на свобода на интерпретацията, т.е. средствата за създаване на атмосферни изображения и именно тези изображения са истинският „публикуван краен продукт“ на целия процес. Алгоритмите и софтуерът са просто „четка и художник“ или виртуалната камера на фотографа. “
Емили Лакдавала свърши чудесна работа, като обясни каква и как да е целия процес в блога на планетарното общество: (отидете там, ако искате по-подробно описание) „Представете си смачкан лист хартия, осветен от прожектор. Фасетите на смачканата хартия, които са перпендикулярни на светлината на прожекторите, ще изглеждат най-ярки; фасетите, наклонени далеч от светлината на прожекторите, ще изглеждат тъмни. Ако приемете, че всичко на снимката отразява светлината по същия начин, тогава можете да определите по нейното албедо или яркостта дали е наклонено към или извън светлинния източник. "
По-горе е оригиналното изображение от HiRISE. Когато гледате тези изображения, не забравяйте, че този конкретен шал на Марс е висок скал с височина над 700 м (2300 фута) и склонове на над 60 градуса. Смес от лед, скала и прах може да се види, замръзнала във времето, тъй като се спуска надолу по склона, изхвърля струпване прах, когато отломките започват да се утаяват върху нежния склон в дъното на скалата. Изхвърленият облак е приблизително на 180 метра и се простира на около 190 метра отвъд основата на скалата.
Браун ни каза, че работи върху някои нови изображения, които се надяваме скоро да успеем да споделим с вас, и ние благодарим на него, че ни позволи да публикуваме лавинообразните изображения в Space Magazine.
Следвайте тази връзка, за да разгледате цялата галерия на Браун с прекрасни цветни 3D рендери на лавината, получени от първоначално публикувания HiRISE изображение, изобразено под различни позиции за гледане и посоки на източника на светлина.
