Emlékszel a csodálatos képre, amely egy 2008-as Marson zajló lavina, amelyet a HiRISE kamera készített a Mars Reconnaissance Orbiterről? Bernhard Braun (UnmannedSpaceflight.com) az esemény több különféle 3D-s nézetét készítette, és soha nem látott, földszintű megfigyeléseket készített a kifejlesztett speciális szoftver segítségével, amely háromdimenziós képeket hozhat létre egy kétdimenziós képből. Általában a háromdimenziós kép létrehozásához legalább két képre van szüksége, vagy a képeket olyan eszközökkel, mint egy lézermagasságmérő, kell kombinálnia. De Braun egyképes fotoklinometrikus 3D rekonstrukciós algoritmusa, más néven „árnyékolás alakja” néven is lehetővé teszi háromdimenziós objektumok alakjának helyreállítását az árnyékolásból egy kétdimenziós képben. Braun elmondta a Space Magazine-nak, hogy a szoftver kifejlesztése óta az egyik olyan terület, amelyet a földről meglátogatni akart, a híres porlavina, amelyet a HiRISE fellépésével éltek el. Képek egy teljesen új és lenyűgöző kilátást nyújtanak a Marsra.
Braun elmondta, hogy a szoftver hasznos különféle érdeklődésre számot tartó területeken, különösen azokon a területeken, ahol még nincs más (azaz sztereo-képalkotáson alapuló) részletes 3D rekonstrukció. Korábban háromdimenziós filmeket mutattunk a Space Magazine-n, amelyeket Doug Ellision és mások az UnmannedSpaceflight.com-ban a HiRISE DEM-kből (Digitial Elevation Models) készítettek. . A HiRISE DEM-k ugyanazon terület két nagy felbontású képeiből készülnek, amelyeket az űrhajó különféle látószögekből vett. A HiRISE emberek azt mondják, hogy a DEM létrehozása bonyolult és kifinomult szoftvert igényel, és sok időt igényel, mind a számítási időt, mind az órát.
De Braun szoftvere (bár a fejlesztése elég hosszú időbe telt) elõsegíti a mérsékelt feldolgozási idõt, kb. 15 perc közepes felbontású képen, körülbelül 2 gigabájt memória felhasználásával. Ezenkívül a felület renderelésekor sem textúrázást, sem további színezést / árnyékolást nem alkalmaztak, és minden látható részlet valódi 3D-s lesz pixelszintig.
De Braun nem gondolja, hogy módszere valamilyen módon „jobb” a HiRISE csapat erőfeszítéseihez képest.
- Éppen ellenkezőleg - mondta nekem e-mailben. „Hagyományosan úgy gondolják, hogy az egyképes alakzat-árnyékolás módszereket, mint amilyeneket kidolgoztam, szépen kiegészítik a többképes (sztereo) módszereket, mert az egyik módszer gyengeségei (nagy méretű torzulások az egyképes módszerekben vs. kevésbé részletezett felbontás többképes módszereknél) a másik erőssége. Ugyanakkor a hivatalos HiRISE DEM-ek általában pontosabbak az abszolút terepi magasságok pontos reprodukciójakor (szintén magasságmérőn alapuló kalibrációval), ami a tudományos felhasználás szempontjából fontos, míg a DEM-jeim kevésbé vannak kalibrálva, mivel elsősorban vizuális célokra szolgálnak. ”
Az egyképes módszer fő előnye, hogy azt szinte akár önkényes képeken is lehet használni azokon a területeken, ahol még nincs 3D-s lefedettség, például egy esemény rögzítéséhez, mint például lavina.
"Bizonyos értelemben ez lehetővé teszi a nagy létező, csak 2D-s adatkészletek teljesen új nézetét." - mondta Braun. "Például jelenleg dolgozom a módszer kiterjesztését a radarképekre a legnagyobb felbontású Venus Magellan adatkészletek nagyfelbontású 3D rekonstrukciói során."
Braun szoftveres módszerét inkább művészeti formának lehetne tekinteni.
„Nemcsak tudományos mérőeszközként tekintem a szoftveremet és az algoritmusokat - mondta Braun egy e-mailben -, hanem inkább a megjelenítés eszközéül, amely egy kicsit művészi engedélyt hagy, az értelmezés szabadságának fokát, azaz a légköri képeket készítenek, és azok a képek képezik az egész folyamat valódi „kiadható végtermékét”. Az algoritmusok és a szoftverek csak a „festő kefe és festőállvány” vagy a fotós virtuális fényképezőgépe, úgy mondva.
Emily Lakdawalla csodálatos munkát végzett, hogy elmagyarázza a teljes folyamat céljait és módját a Planetary Society Blogban (menjen oda, ha részletesebb leírást szeretne): „Képzeljen el egy gyűrött papírdarabot, amelyet egy reflektor világít. A gyűrött papír azon aspektusai, amelyek merőlegesek a reflektorfényre, a legfényesebbek lesznek; a reflektorfénytől elhajolt arcok sötétnek tűnnek. Ha feltételezi, hogy a képen minden egyformán tükrözi a fényt, akkor az albedóval vagy a fényerővel meg lehet mondani, hogy a fényforrás felé fordult-e vagy attól van-e. ”
Fent van a HiRISE eredeti képe. Amikor ezeket a képeket nézi, ne feledje, hogy a Marson ez a különleges hulladék egy 700 m (2300 láb) magasságú magas szikla, és lejtése 60 fok felett van. Jég, szikla és por keveréke látható, amely időben fagyos le, mivel zuhan lefelé a lejtőn, és porréteg lép ki, miközben a törmelék a szikla alján lévő enyhe lejtőn kezd leülepedni. A kilépett felhő körülbelül 180 méter átmérőjű, és körülbelül 190 méterre kiterjed a szikla alapja felett.
Braun azt mondta nekünk, hogy dolgozik néhány új képen, amelyeket remélhetünk, hogy hamarosan megoszthatunk veled, és köszönetünket köszönetet mondunk neki is, hogy megengedte, hogy a lavinaképeket elküldjük a Space Magazine-ra.
Kövesse ezt a linket, hogy megnézze Braun teljes galériájának csodálatos színű 3D-s ábrázolásait, amelyek az eredetileg közzétett HiRISE képből származnak, különféle nézőpontokban és fényforrás-irányok szerint rendezve.
