¿Recuerdas la increíble imagen de una avalancha en Marte en 2008, capturada por la cámara HiRISE en el Mars Reconnaissance Orbiter? Bernhard Braun de UnmannedSpaceflight.com ahora ha creado varias vistas en 3-D diferentes del evento, proporcionando observaciones a nivel del suelo nunca antes vistas mediante el uso de un software especial que desarrolló que puede crear imágenes tridimensionales a partir de una imagen bidimensional. Normalmente, para crear una imagen tridimensional, necesita al menos dos imágenes, o debe combinar imágenes con datos de un instrumento, como un altímetro láser. Pero el algoritmo de reconstrucción 3D fotoclinométrica de una sola imagen de Braun, también conocido como "forma de sombreado" permite que la forma de los objetos tridimensionales se recupere del sombreado en una imagen bidimensional. Braun le dijo a Space Magazine que desde el desarrollo del software, una de las áreas que ha querido "visitar desde el suelo" es la famosa avalancha de polvo atrapada en vivo por HiRISE. Sus imágenes proporcionan una vista completamente nueva y sorprendente de Marte.
Braun dijo que el software es útil para observar diversas áreas de interés, en particular donde todavía no tenemos otras reconstrucciones 3D detalladas (es decir, basadas en imágenes estéreo). Anteriormente, mostramos películas en 3-D en la revista Space que Doug Ellision y otros de UnmannedSpaceflight.com han creado a partir de HiRISE DEM (modelos de elevación digital) que son una cuadrícula o un archivo ráster que describe valores de elevación en puntos o publicaciones espaciados regularmente. . Los DEM HiRISE están hechos de dos imágenes de alta resolución de la misma área, tomadas desde diferentes ángulos de visión por la nave espacial. La gente de HiRISE dice que crear un DEM es complicado e implica un software sofisticado y mucho tiempo, tanto en tiempo de cómputo como en horas hombre.
Pero el software de Braun (aunque le llevó bastante tiempo desarrollarlo) permite un tiempo de procesamiento moderado, de aproximadamente 15 minutos por imagen de resolución media, con aproximadamente 2 gigabytes de memoria. Además, no se aplicaron texturas ni colores / sombras adicionales al renderizar la superficie, y cada detalle visible es real en 3D hasta el nivel de píxeles.
Pero, Braun no cree que su método sea de ninguna manera "superior" a los esfuerzos del equipo HiRISE.
"Todo lo contrario", me dijo por correo electrónico. "Tradicionalmente, se considera que los métodos de forma de sombreado de una sola imagen como el que desarrollé, complementan muy bien los métodos de múltiples imágenes (estéreo) porque las debilidades de un método (distorsiones a gran escala en métodos de una sola imagen vs. menos resolución de detalles en métodos de múltiples imágenes) es la fuerza del otro. Además, los DEM oficiales de HiRISE son generalmente más precisos para reproducir exactamente las alturas absolutas del terreno (también usando calibración basada en altímetro), lo cual es importante para el uso científico, mientras que mis DEM están menos calibrados porque están destinados principalmente para fines de visualización ".
La principal ventaja del método de imagen única es que se puede usar en imágenes casi arbitrarias de áreas donde todavía no hay cobertura 3D, como la captura de un evento como una avalancha.
"En cierto modo, abre la puerta a una vista completamente nueva de grandes conjuntos de datos existentes en 2D", dijo Braun. "Por ejemplo, actualmente estoy trabajando en una extensión del método para imágenes de radar para reconstrucciones 3D de alta resolución de los conjuntos de datos de Venus Magellan de mayor resolución".
El método de software de Braun podría considerarse más una forma de arte.
"Veo mi software y algoritmos no tanto como un instrumento de medición científico", me dijo Braun en un correo electrónico, "sino más bien como una herramienta de visualización que deja un poco de licencia artística, un grado en libertad de interpretación, es decir, los medios para creando imágenes atmosféricas y son esas imágenes las que son el verdadero "producto final publicable" de todo el proceso. Los algoritmos y el software son solo el "pincel y el caballete de los pintores" o la cámara virtual del fotógrafo, por así decirlo ".
Emily Lakdawalla hizo un trabajo maravilloso al explicar por qué y cómo de todo el proceso en el Blog de la Sociedad Planetaria: (vaya allí si desea una descripción más detallada) "Imagine un trozo de papel arrugado iluminado por un foco de luz. Las facetas del papel arrugado que son perpendiculares al foco aparecerán más brillantes; las facetas inclinadas lejos del foco aparecerán oscuras. Si asume que todo en la imagen refleja la luz de la misma manera, puede decir por su albedo o brillo, si está inclinado hacia o lejos de la fuente de luz. "
Arriba está la imagen original de HiRISE. Al mirar estas imágenes, recuerde que esta escarpa en particular en Marte es un acantilado alto de más de 700 m (2300 pies) de altura y con pendientes de más de 60 grados. Se puede ver una mezcla de hielo, roca y polvo, congelada en el tiempo, ya que está cayendo en picado por la pendiente, expulsando una columna de polvo a medida que los escombros comienzan a asentarse en la suave pendiente en el fondo del acantilado. La nube expulsada tiene aproximadamente 180 metros de ancho y se extiende unos 190 metros más allá de la base del acantilado.
Braun nos dijo que está trabajando en algunas imágenes nuevas que esperamos poder compartir pronto con usted, y le agradecemos por permitirnos publicar las imágenes de avalanchas en la revista Space.
Siga este enlace para ver la galería completa de Braun de maravillosas representaciones en 3D en color de la avalancha, derivada de la imagen de HiRISE publicada originalmente, representada bajo varias posiciones de visualización y direcciones de fuente de luz.
