Mars Keşif Orbiti'ndeki HiRISE kamera tarafından yakalanan 2008'de Mars'taki çığın şaşırtıcı görüntüsünü hatırlıyor musunuz? UnmannedSpaceflight.com'dan Bernhard Braun, etkinliğin birkaç farklı 3 boyutlu görüntüsünü oluşturdu ve geliştirdiği özel 2 boyutlu bir resimden üç boyutlu görüntüler oluşturabilen özel yazılım kullanarak daha önce hiç görülmemiş, zemin seviyesinde gözlemler sağladı. Normalde, 3 boyutlu bir görüntü oluşturmak için en az iki görüntüye ihtiyacınız vardır veya görüntüleri lazer altimetre gibi bir cihazdaki verilerle birleştirmeniz gerekir. Ancak Braun’un “gölgelendirme şekli” olarak da bilinen tek görüntü fotoklinometrik 3D rekonstrüksiyon algoritması, üç boyutlu nesnelerin şeklinin iki boyutlu bir görüntüde gölgelemeden kurtarılmasını sağlar. Braun, Space Magazine'e yazılımı geliştirdikten sonra “yerden ziyaret etmek” istediği alanlardan birinin HiRISE tarafından canlı olarak yakalanan ünlü toz çığ olduğunu söyledi. Görüntüleri, Mars'ın tamamen yeni ve çarpıcı bir görünümünü sağlar.
Braun, yazılımın, özellikle henüz başka 3B detaylı rekonstrüksiyona sahip olmadığımız çeşitli ilgi alanlarına bakmak için yararlı olduğunu söyledi. Daha önce, Space Magazine'de Doug Ellision ve UnmannedSpaceflight.com'dan başkalarının bir ızgara olan HiRISE DEM'lerden (Digitial Elevation Modelleri) oluşturdukları 3 boyutlu filmleri gösterdik veya düzenli aralıklı noktalardaki yükseklik değerlerini veya yayınları açıklayan raster dosyası . HiRISE DEM'leri aynı alanın uzay aracının farklı bakış açılarından aldığı iki yüksek çözünürlüklü görüntüsünden yapılır. HiRISE çalışanları, bir DEM oluşturmanın karmaşık olduğunu ve hem hesaplama zamanı hem de çalışma saati gibi karmaşık yazılımlar ve çok fazla zaman içerdiğini söylüyor.
Ancak Braun’un yazılımı (geliştirmesi biraz zaman almasına rağmen), yaklaşık 2 gigabayt bellek kullanarak orta çözünürlüklü görüntü başına yaklaşık 15 dakika orta bir işlem süresi sağlar. Ayrıca, yüzeyi işlerken herhangi bir tekstüre veya ek renklendirme / gölgeleme uygulanmadı ve görünen her ayrıntı piksel seviyesine kadar gerçek 3D.
Ancak Braun, yönteminin hiçbir şekilde HiRISE ekibinin çabalarından “üstün” olduğunu düşünmüyor.
"Aksine," dedi bana e-posta yoluyla. “Geleneksel olarak, geliştirdiğim gibi gölgelendirmeden tek görüntü şeklindeki yöntemlerin, çoklu görüntü (stereo) yöntemlerini güzel bir şekilde tamamladığı düşünülmektedir, çünkü bir yöntemin zayıflıkları (tek görüntü yöntemlerindeki büyük ölçekli bozulmalar vs. çoklu görüntü yöntemlerinde daha az ayrıntı çözünürlüğü) diğerinin gücüdür. Ayrıca, resmi HiRISE DEM'leri genellikle bilimsel kullanım için önemli olan mutlak arazi yüksekliklerini (altimetre tabanlı kalibrasyon kullanarak) tam olarak yeniden üretmede daha doğrudur, oysa DEM'lerim esas olarak görüntüleme amaçlı olduğundan daha az kalibre edilmiştir. ”
Tek görüntü yönteminin temel avantajı, henüz 3D kapsama alanı olmayan, çığ gibi bir olayı yakalama gibi alanların neredeyse rastgele görüntülerinde kullanılabilmesidir.
Braun, “Bir bakıma, mevcut sadece 2 boyutlu büyük veri setlerinin tamamen yeni bir görünümüne kapı açıyor. "Örneğin, şu anda en yüksek çözünürlüklü Venüs Magellan veri setlerinin yüksek çözünürlüklü 3D rekonstrüksiyonları için radar görüntüleri için yöntemin bir uzantısı üzerinde çalışıyorum."
Braun’un yazılım yöntemi daha çok bir sanat formu olarak düşünülebilir.
“Yazılımımı ve algoritmalarımı bilimsel bir ölçüm aracı kadar görmüyorum,” dedi Braun bana bir e-postayla, “ama biraz sanatsal lisans bırakan görselleştirme aracı, yani yorum özgürlüğü, yani araç atmosferik görüntüler yaratır ve tüm sürecin gerçek “yayınlanabilir son ürünü” olan görüntülerdir. Algoritmalar ve yazılım sadece 'ressamlar fırça ve şövale' ya da fotoğrafçının sanal kamerasıdır. ”
Emily Lakdawalla, Planet Society Blogundaki tüm sürecin nedenlerini ve nasıl olduğunu açıklamak için harika bir iş yaptı: (daha ayrıntılı bir açıklama istiyorsanız oraya gidin) “Bir spot ışığı ile aydınlatılan buruşuk bir kağıt parçası hayal edin. Spot ışığına dik olan buruşuk kağıdın yönleri en parlak görünecektir; spot ışığından uzağa yatırılan yönler karanlık görünecektir. Resimdeki her şeyin ışığı aynı şekilde yansıttığını varsayarsanız, albedo veya parlaklığı ile ışık kaynağına doğru ya da uzağa eğilmiş olup olmadığını anlayabilirsiniz. ”
Yukarıdaki HiRISE orijinal görüntüsü. Bu görüntülere bakarken, Mars'taki bu özel skarın 700 m (2300 ft) yüksekliğinde yüksek bir uçurum ve 60 derecenin üzerinde eğimler olduğunu unutmayın. Buz, kaya ve tozun bir karışımı görülebilir, zamanla donar, çünkü yokuş aşağı düşer, enkaz uçurumun dibindeki yumuşak eğime yerleşmeye başlarken bir toz tüyünü dışarı atar. Atılan bulut yaklaşık 180 metre çapındadır ve uçurumun tabanından yaklaşık 190 metre uzağa uzanır.
Braun, yakında sizinle paylaşabileceğimizi düşündüğümüz bazı yeni görüntüler üzerinde çalıştığını söyledi ve çığ görüntülerini Space Magazine'e göndermemize izin verdiği için ona teşekkür ediyoruz.
Braun'un, çeşitli görüntüleme pozisyonları ve ışık kaynağı yönleri altında oluşturulan, orijinal olarak yayınlanan HiRISE görüntüsünden türetilen çığın harika renkli 3D render galerisine bakmak için bu bağlantıyı takip edin.
