Husker du det fantastiske bildet av et snøskred på Mars tilbake i 2008, tatt av HiRISE-kameraet på Mars Reconnaissance Orbiter? Bernhard Braun fra UnmannedSpaceflight.com har nå laget flere forskjellige 3D-visninger av hendelsen, og har gitt observasjoner på bakkenivå som aldri er sett før ved å bruke spesiell programvare han utviklet som kan lage tredimensjonale bilder fra et todimensjonalt bilde. Normalt, for å lage et 3D-bilde, trenger du minst to bilder, eller du må kombinere bilder med data fra et instrument, for eksempel en laserhøyde. Men Brauns enkeltbildes fotoklinometriske 3D-rekonstruksjonsalgoritme, også kjent som "form fra skyggelegging", gjør at formen til tredimensjonale objekter kan gjenvinnes fra skyggelegging i et todimensjonalt bilde. Braun fortalte Space Magazine at siden han utviklet programvaren, er et av områdene han har ønsket å "besøke fra bakken" det berømte støvskredet som ble fanget live i aksjon av HiRISE. Bildene hans gir en helt ny - og fantastisk - utsikt over Mars.
Braun sa at programvaren er nyttig for å se på forskjellige områder av interesse, særlig der vi ikke har noen andre (dvs. stereobildingsbaserte) detaljerte 3D-rekonstruksjoner ennå. Tidligere har vi vist 3D-filmer på Space Magazine som Doug Ellision og andre fra UnmannedSpaceflight.com har laget fra HiRISE DEMs (Digitial Elevation Models) som er et rutenettfil, eller rasterfil som beskriver høydeverdier på jevnlige avstandspunkter, eller innlegg . HiRISE DEM-er er laget av to høyoppløselige bilder av det samme området, tatt fra forskjellige blikkvinkler av romfartøyet. HiRISE-folket sier at det er komplisert å lage en DEM og innebærer sofistikert programvare og mye tid, både datatid og arbeidstid.
Men Brauns programvare (selv om det tok ham ganske lang tid å utvikle) gir mulighet for en moderat behandlingstid, omtrent 15 minutter per bilde med middels oppløsning, og bruker omtrent 2 gigabyte minne. Det ble heller ikke brukt teksturering eller ytterligere fargelegging / skyggelegging når overflaten ble gjengitt, og hver detalj som er synlig er ekte 3D ned til pikselnivået.
Men, Braun tror ikke metoden hans på noen måte er “overlegen” i forhold til HiRISE-teamets innsats.
"Tvert imot," sa han til meg via e-post. “Tradisjonelt anses enkeltbildeform-fra-skygge-metoder som den jeg utviklet, å passe komplement til flerbildemetodene (stereo) -metodene fordi svakhetene ved en metode (storskala forvrengning i enkeltbildemetoder vs. mindre detaljoppløsning i flerbildemetoder) er styrken til den andre. Dessuten er de offisielle HiRISE DEM-ene generelt mer nøyaktige med nøyaktig gjengivelse av absolutte terrenghøyder (også ved bruk av høydemålsbasert kalibrering), noe som er viktig for vitenskapelig bruk, mens mine DEM-er er mindre godt kalibrert fordi de hovedsakelig er beregnet på visualisering. "
Den største fordelen med enkeltbildemetoden er at den kan brukes på nesten vilkårlige bilder av områder der det ikke er 3D-dekning ennå, for eksempel å fange en hendelse som et skred.
“På en måte åpner den døren for et helt nytt syn på store eksisterende 2D-kun datasett, sa Braun. "For tiden jobber jeg for tiden med en utvidelse av metoden til å radarbilder for høyoppløselig 3D-rekonstruksjoner av Venus Magellan datasett med høy oppløsning."
Brauns programvaremetode kan betraktes som en mer kunstart.
"Jeg ser på programvaren og algoritmene mine ikke så mye som et vitenskapelig måleinstrument," fortalte Braun i en e-post, "men mer som et verktøy for visualisering som etterlater litt kunstnerisk lisens, en grad i tolkningsfrihet, dvs. lage atmosfærebilder, og det er bildene som er det virkelige "publiserbare sluttproduktet" av hele prosessen. Algoritmene og programvaren er bare ‘malernes børste og staffeli’ eller fotografens virtuelle kamera så å si. »
Emily Lakdawalla gjorde en fantastisk jobb med å forklare whys og hows for hele prosessen i Planetary Society Blog: (gå dit hvis du vil ha en mer detaljert beskrivelse) "Tenk deg et sammenkrøllet stykke papir opplyst av en søkelys. Fasetter av det sammenkrøllede papiret som er vinkelrett på søkelyset vil fremstå som lysest; fasetter som vippes vekk fra søkelyset vil vises mørke. Hvis du antar at alt på bildet reflekterer lys på samme måte, kan du fortelle med albedo eller lysstyrke, om det er vippet mot eller bort fra lyskilden. ”
Over er originalbildet fra HiRISE. Når du ser på disse bildene, må du huske at denne spesielle skarpen på Mars er en høy klippe over 700 m (2300 fot) og skråninger på over 60 grader. En blanding av is, stein og støv kan sees, frosset i tid, mens den stuper nedover skråningen, og skyter ut en støvflomme mens søppel begynner å legge seg i den milde skråningen i bunnen av stupet. Den utkastede skyen er omtrent 180 meter på tvers og strekker seg omtrent 190 meter utenfor klippen.
Braun fortalte at han jobber med noen nye bilder som vi håper å kunne dele med deg snart, og vi takker ham for at han la oss legge ut skredbildene på Space Magazine.
Følg denne lenken for å se på Brauns hele galleriet med fantastiske farger 3D-gjengivelser av snøskredet, avledet fra det opprinnelig publiserte HiRISE-bildet, gjengitt under forskjellige visningsposisjoner og retninger om lyskilder.
