Приветствую Вас Гость!
Вторник, 20 Фев 2018, 21:57
Главная | Регистрация | Вход | RSS

Меню сайта

Форма входа

Категории раздела

Погода

Яндекс.Погода Яндекс.Погода Яндекс.Погода

Поиск

Статистика


Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Каталог статей

Главная » Статьи » Поиск

Трехмерное моделирование объектов подводного культурного наследия
Трехмерное моделирование объектов подводного культурного наследия


Основным методом подводных исследований до настоящего времени является визуальное обследование и фиксация (замеры, рисунок, фото-, видео-) объектов подводного культурного наследия. К сожалению, данный метод эффективен далеко не всегда. Причинами этого, чаще всего, являются следующие: 
• сложность гидрологических условий (низкая прозрачность, сильное течение, большая глубина, низкая температура воды) обуславливает невозможность качественного общего, а часто — и детального, визуального обследования и документирования протяженных подводных объектов ; 
• наличие мешающих факторов (режим судоходства , ледовая обстановка, техногенные объекты и т.п.) затрудняет или вообще исключает комплексное проведение работ по альтернативным методикам без погружения под воду (например, использование кессонов); 
• применение фото- и видеофиксации подводных объектов в условиях низкой прозрачности и малой освещенности — малоэффективно.



Естественной альтернативой визуальному является дистанционное обследование с помощью специализированных приборов: эхо- и гидролокация, в том числе — гидролокаторами бокового обзора (ГБО), радио- (георадар) и магнитометрия. Оно, как правило, требует наличия дорогостоящего оборудования и соответствующих высококвалифицированных специалистов, предшествует водолазным работам, дает много важной и полезной информации. Однако, полученные с помощью приборов данные имеют наиболее общий, приближенный характер о положении, форме и размерах объектов и часто не позволяют решать множество возникающих в процессе работы задач. В таких сложных случаях на помощь современным подводным археологам может прийти относительно новый для них инструмент — трехмерное (3D) моделирование, как удобное средство для:
• планирования подводных археологических работ;
• экспонирования их процесса и полученных результатов на разных этапах; 
• постоянного и/или эпизодического мониторинга состояния подводных объектов; 
• их детального изучения и научного исследования; 
• идентификации и последующей виртуальной реконструкции подводных объектов;
• использования в качестве дополнительных материалов.
Для создания 3D-моделей необходимо:
• знать точные размеры и положение подводных объектов;
• иметь в наличие соответствующие технические и программные средства моделирования;
• владеть методикой и технологией создания 3D-моделей.
Как известно, методика проведения любых подводных археологических исследований предполагает получение большого объема обмерных данных, которые могут быть успешно использованы для создания моделей. Технические характеристики современных персональных компьютеров и функциональные возможности программных средств позволяют реалистично, а самое главное — геометрически точно воссоздать подводные объекты в виде 3D-моделей. В дополнение к этому, сейчас специалисты по созданию трехмерных моделей не являются остродефицитными. Даже школьники способны овладеть основами трехмерной графики и принимать участие в экспедициях на правах волонтеров, чтобы выполнять текущие работы по моделированию.
Таким образом, в настоящее время существует как насущная потребность, так и возможность применения трехмерного моделирования при проведении и оформлении результатов подводных археологических исследований.
В качестве моделируемых элементов обычно выступают: окружающая среда (вода, поверхность дна, техногенные объекты) и исследуемые археологами объекты. 
Вода и при исследованиях, и при моделировании, чаще всего, является мешающим для визуального восприятия фактором. С одной стороны, ее физические свойства (цвет, прозрачность, плотность, скорость течения, наличие взвеси, несжимаемость и т.п.) достаточно просто могут быть воспроизведены на уровне модели современными программными средствами. С другой стороны, в этом не всегда есть необходимость. В частности, для целей подводной археологии моделирование воды может быть весьма условным: это не тренажер для оператора подводного аппарата и не комбинированные съемки в игровом фильме со спецэффектами, где стараются «обмануть» зрителя, создав у него иллюзию реальности. Если достоверно имитировать цвет и прозрачность воды, то в большинстве случаев нельзя будет увидеть ни общих планов, ни панорам, то есть, нельзя будет получить необходимую информацию ни о расположении, ни о взаимоположении исследуемых объектов, ни об их размерах и формах. Следовательно, вода в большинстве случаев может рассматриваться в качестве символа, указывающего всего лишь на то, что «действие» происходит не на поверхности суши.
Так как практически все исследуемые объекты подводного культурного наследия находятся либо на дне, либо под его поверхностью (полностью или частично), то необходимо моделирование поверхности дна до археологического вмешательства, в его процессе и после завершения работ. Исходными данными в этом случае являются результаты «ручных» промеров или эхолокации. Точность моделирования определяется целями создания модели и напрямую зависит от качества полученных данных. Так, например, при поисках и исследовании Великого моста в Новгороде исходными данными являлись:
• тенеграфические изображения, полученные с помощью ГБО; 
• массив данных с эхолокатора. 
С помощью с гидролокатора бокового обзора СM2 (британская фирма C-Max, рабочая частота – 780 кГц, ширина полосы сканирования – 25 м, расстояние между галсами – 15 м) с борта катера «Аквилон» за несколько проходов были получены тенеграфические изображения поверхности дна исследуемого участка, впоследствии состыкованные в общую мозаику Понятно, что представленные на рисунке результаты локации мало что скажут неспециалисту в области ГБО. Поэтому выполнена предварительная компьютерная обработка изображения , в результате которой техногенные структуры на поверхности дна стали «читаться» достаточно ясно. С целью уточнения визуальных данных проведена батиметрическая съемка (Дмитрий Агеев, СПб, «Тайны затонувших кораблей») этого же участка . Получены несколько десятков тысяч 3D-данных, характеризующих положение элементов поверхности дна на период измерений. На их основе в программе Serfer построена батиметрическая карта, на которой явно выделяются участки, имеющие положительные формы рельефа . Совмещение ГБО-картинки и батиметрической карты позволило сделать вывод о достоверности данных, полученных двумя разными дистанционными методами, и определиться с конкретными объектами, которые могли бы представлять археологический интерес для последующего водолазного обследования. 



Как уже указывалось, точность и подробность моделирования участка дна определяется целями создания модели. Если интересующий подводный объект расположен, в основном, на поверхности дна, то модель дна может быть достаточно условной, без проработки деталей. Если же в качестве объекта выступает рельеф дна, несущий важную информацию о предполагаемом местонахождении объектов подводного культурного наследия, тогда к его моделированию следует подходить с особой тщательностью и скрупулезностью. В нашем случае именно формы рельефа могли указать на наличие остатков мостовых сооружений. Поэтому для точного моделирования необходимо было качественно обработать исходные батиметрические данные и на их базе создать 3D-модель поверхности дна, как основу для всей последующей работы.
Первичная обработка массива 3D-координат более 45000 точек поверхности заключалась в привязке их к Балтийской Системе, округлению до заданной точности, сортировке по возрастанию координат в определенном порядке. Очень удобным и эффективным инструментом для решения этих задач можно считать табличный процессор Excel.
Далее с помощью программы Serfer была выполнена регуляризация данных по алгоритму Kriging. Результат — упорядоченный массив данных, который можно использовать в программах 3D-моделирования для построения поверхности дна. Однако огромный размер массива исключил ручной ввод трехмерных координат. Поэтому было принято решение использовать возможности программирования на языке AutoLisp в среде AutoCAD. Разработанная процедура позволила автоматически ввести координаты из файла и создать на их основе трехмерную сетку (Mesh) в программе AutoCAD . Далее она экспортировалась в формат 3ds, а затем была импортирована в 3D MAX, где ей были назначены соответствующие материалы. 



Рис. 8. Трехмерная сетка поверхности дна (ACAD)




Рис. 9. 3D-модель поверхности дна (3D MAX)

С целью проверки адекватности модели были проделаны следующие процедуры:
• совмещение с картиной ГБО (рис. 10);
• измерение 3D-координат модели поверхности в известных по эхолокации точках непосредственно в 3D MAX.
Результаты проверки показали, что созданная модель достаточно точно отражает реальную обстановку и может быть использована для выполнения дальнейших работ. 



Рис. 10. Совмещение 3D-модели поверхности дна с картинкой ГБО

Моделирование техногенных объектов (трубопроводы, кабельные сети, опоры мостов, пирсы, причалы и т.п.), а также исследуемых объектов подводного культурного наследия, как правило, затруднений не вызывает. Практически все они достаточно просто могут быть сформированы на основе 3D-примитивов и стандартных модификаторов (рис. 11). Требования к точности моделирования (адекватность модели и степень ее детализации) определяются задачами, наличием и качеством дополнительных материалов (чертежи, замеры, фото-, видео-фиксация, описания, результаты химико-технологического исследования и т.п.), а также возможностями программно-аппаратных средств. В нашем случае моделировались: камни различного размера и «происхождения», деревянные сваи (хвойных пород и дубовые), бревна, пластины (плахи) с врубками, нагели, техногенные структуры. В качестве исходных данных использовались результаты обмеров и поднятые образцы. Все это позволило определиться с их расположением, формой, размерами и материалами. При необходимости можно моделировать и индивидуальные находки, четко привязывая их к месту обнаружения.



Рис. 11. 3D-модель пешеходного моста через Волхов (на исследуемом участке убрана поверхность воды)

Помимо создания 3D-моделей отдельных объектов, большое значение в практике подводных исследований имеет моделирование ситуаций. Прежде всего, необходимо показать объект и окружающую среду до археологического вмешательства, далее – отобразить основные стадии работы , затем – результат . Эти модели могут использоваться для планирования и контроля работы водолазов-исследователей, так как позволяют не только увидеть в различных ракурсах то, что в реальности невозможно увидеть из-за гидрологических условий, но и совершить виртуальное путешествие по поверхности дна, «проникнуть» внутрь каждого из шурфов, оценить текущую обстановку и объем работы, внести корректировки в последующие действия. 
 


Для демонстрации процесса и представления результатов археологических исследований удобно также использовать возможности 3D-анимации. Возможны два основных варианта ее применения: создание экспозиционных роликов (виртуальные экскурсии) и интерактивные путешествия (виртуальная реальность). В первом — задействуются стандартные возможности 3D-пакетов, во втором — требуется применение дополнительных модулей (Plug-Ins), специальных программ (например, Quest3D, Rotor 3D Viewer) или инструментов и навыков для программирования интерактивных сред. В любом случае, к ресурсам персонального компьютера предъявляются весьма высокие требования.




Таким образом, трехмерное моделирование является мощным, удобным и необходимым инструментом для проведения подводных археологических работ, оформления и представления их результатов, а также для ввода памятников подводного культурного наследия в научный оборот. 
 


Категория: Поиск | Добавил: Инок (15 Июл 2009)
Просмотров: 2697 | Комментарии: 2 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 2
2  
It’s hard to declare far more how we live each of our site obtain http://pozycjonowanie-stronn.pl - pozycjonowanie this thing labelled “astronomy”. But most certainly safe to say which will perhaps on top of individuals, everyone persons has recently very present when we are associated with a stunned as soon as we arrive retail along with the scale of those environment that be able to observe during the night atmosphere. For most of us that happen to be municipality dwellers, the two of us don’t totally know that air available online for aboard a design fact. The signals you get with the town you live work of the hiding the astounding render that is especially true individuals skulls all of the time.

It may just be that when a whole year a vacation in an outdoor camping see maybe vacation in another relative’s your house out in australia people today stumble on our lives away from quickly as the spender of that morning sky all of a makes the decision to put on it’s cool existing. If a person has had that kind as to period soon after were definitily in a literal sense attack speechless according to the spender the evening stones can teach to help you our family, it is easy to virtually of course the very moment every time is able to claim no other although “wow” located on must resulted in.

When “Wow” time of truth is precisely what zodiac should be about. Loads of, so amaze point becomes a electricity which leads to the work checking hollywood film stars. For your opportune smattering of, your whoa instance given that all choosing fixation that leads on them planning a trip to the stars on the inside storage space shuttle plus in one of your ancient room objectives. But for many of us indian astrology develop into an activity probably natural interest. But we stock exactly who ok time around for the rest of our life and also looking for ways to appearance much lower and additionally study more about the spectacular universe result from through the an incredible number of features over me every night.

To in mastering ideas on how to take notice of the celebrities more practical, there are numerous base aspects we may will look greater, besides what normally you can easily watch on the naked eye you should to examine the celebs besides take part in all of them. The one thing an individual needs isn’t piece of equipment in yet literary mastery. A optimistic starlet road will show you the key constellations, the positioning of the necessary appears when i incorporate to help look the sun together with planets intended to seem to be greater than celestial bodies. And really should also increase who seem to guide a number well done preliminary product the collection within astronomy, happen to be on your method.

Nutritious a number of us normally want to be is a nice telescope. You may hold caught a nice weekend enthusiast who will be perfectly in concert in their own evaluation arranging some of those awesome hunting telescopes about a huge batch someplace. That intrigues you see, the novice astronomer within you truth that should be an expected second step with the growth of your individual diversion. But the right a positive telescope are typically extremely baffling or a little overwhelming.

Before to it great price tag, it can be a greater next step by the human eye to invest in the lot of long distance scopes. There are often far long distance scopes could possibly be best for looking at the stars could possibly accomplish pretty much as good achievable attending making sure you have that many free sight you really want to discover a bit more desirable this treasures around the environment. A beautiful group of field glasses quite possibly offers considerably more transferability as well as opportunity to choosing the best “enhanced vision” the fingertips before that astonishing look at typically comes up to you personally personally.

They don't this precludes you against advancing about your promises to written an amazing telescope entire body. Just make sure you get a hold of good help and advice as well as a preparing the way to change a person's telescope in order to you. Using the following tips, you possibly can savour a significant time associated excitement stargazing heading towards amazing attractions in the night sky which can beyond the naked eye.

1  
Добро Пожаловать в Тех-Помощ Сайта PerfectVPN .com

С выпуском Windows 2000/XP Про, Вы имеете способность управлять Windows 2000/XP Про как a <a href='http://perfectvpn.com/ru/tech.html'><b>vpn хозяин</b></a>.VPN оказание гостеприимства за услугами, vpn оказание гостеприимства, счет снаряда unix vpn, Linux VPN, Сервер VPN, vpn туннель, анонимный vpn, американский IP, IP США, обходят skype. Если Вы не можете соединиться с сервером хозяина VPN, Вы можете использовать Telnet, чтобы проверить, если порты нанесены на карту через к серверу. На отдаленном участке, другой маршрутизатор VoIP расшифровывает голос и преобразовывает цифровой голос в аналоговый сигнал для поставки на телефон. <a href='http://perfectvpn.com/ru/tech.html'><b>VoIP VPN</b></a> Голос объединений по IP и Действительным Частным технологиям Сети, чтобы предложить метод для того, чтобы поставлять безопасный голос. Поскольку VoIP передает переведенный в цифровую форму голос как поток данных, VoIP VPN решение достигает шифрования голоса весьма просто, применяя стандартные механизмы шифрования данных, неотъемлемо доступные в собрании протоколов имел обыкновение осуществлять VPN.

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]