Стереограммы высокого разрешения

3D-стереограммы. По ту сторону плоскости.

3D-стереограмма — один из видов современного искусства. Она создает иллюзию объема на фоне двухмерного рисунка, и при ее построении используются новейшие разработки в области цифровых технологий. Сегодня благодаря развитию научной мысли и совершенствованию вычислительной техники практически каждый из нас способен создать это чудо компьютерной графики.

Известно, что глаза человека воспринимают окружающий мир под разными углами и уже головной мозг так интерпретирует видимые изображения, что общая картина представляется нам трехмерной. Не вдаваясь глубоко в научные дебри, скажем, что создаваемый стереограммами эффект возникает именно благодаря этой особенности. В стереограмме информация об одной и той же сцене для правого и левого глаза искусственно кодируется, а затем комбинируется с красочно оформленным двухмерным фоном.

С технической точки зрения стереограмма — это любой трехмерный образ. Однако в последнее время под это определение подводится такой тип изображения, который создается при помощи ЭВМ по методу SIRDS (Single Image Random Dot Stereograms). SIRDS-стереограмма — это сгенерированная компьютером картинка, на которой трехмерная композиция комбинируется с плоским фоновым рисунком так, что невооруженному глазу видно лишь нагромождение отдельных сегментов или точек. Другими словами, скрытое изображение нельзя заметить, глядя на картинку обычным образом. Маурин Кларк и Кристофер Тайлер были первыми, кому удалось воспроизвести подобную стереограмму в 1979 г. на платформе Apple II.

Строго говоря, 3D-стереограмма в современном ее понимании не является каким-то революционным открытием последних лет. Это просто одна из разновидностей трехмерных изображений, которые люди с незапамятных времен стремились создавать на плоскости при помощи доступных на определенный момент средств.

Прототипом SIRDS-стереограмм стали разработки венгерского ученого Белы Юлеса. В 1959 г. он нашел способ передачи глубины изображения на плоской поверхности. Тогда это делалось при помощи двух идентичных точечных рисунков, на одном из которых совокупность точек, изображающих псевдотрехмерный объект, слегка сдвигалась в сторону. Правда, для нормального восприятия все равно требовался стереоскоп (незамысловатое устройство, похожее по своей конструкции на бинокль), изобретенный еще в XIX в. Чарлзом Уитстоном. Стереоскоп использовался для просмотра так называемых стереопар (совокупности изображений одного и того же объекта, получаемых при съемке с двух различных точек для левого и правого глаза). Именно в это время объемные картинки получили столь массовое распространение. Позднее рассматривание стереооткрыток превратилось в повальное увлечение, и почти наверняка многие ваши прадедушки и прабабушки держали у себя на столе портативный стереоскоп. В середине XX в. стереофотография обрела второе дыхание. И если кто-то из вас до сих пор не видел настоящее 3D-фото, то он многое пропустил. Такое ощущение, что на самом деле погружаешься в тот воображаемый мир, который предстает твоим глазам!

Дальнейшее развитие технологии привело к созданию анаглифа — двухцветного стереоизображения, получаемого при печати двух стереообразов поверх друг друга. Невооруженному глазу подобные фотографии кажутся несфокусированными, двоящимися, размытыми картинками, поэтому для их просмотра требуются специальные анаглифные очки, правая и левая линзы которых окрашены в зеленый (или синий) и красный цвета соответственно.

Относительно недавно в наш быт ворвалось стереокино, а изобретение лазера позволило получать голографические изображения, и кто знает, что ждет нас через пару лет…

Однако заметьте, почти все известные формы трехмерных изображений требуют либо наличия дополнительных приспособлений для просмотра (стереоскоп, стереоочки), либо специальной аппаратуры для их создания (стереофотоаппарат, лазерная установка и пр.). А стереограммы отличаются своей демократичностью как по отношению к зрителю, так и по отношению к художникам. Все, что нужно иметь для получения стереоэффекта, — обычный компьютер и нехитрое программное обеспечение.

Правда, наблюдателю не всегда удается разглядеть объемную композицию, спрятанную за двухмерным орнаментом или хаотично расположенными точками (некоторым, к сожалению, вообще не дано увидеть это чудо изобразительного компьютерного искусства в силу особенностей строения глаз или дефектов зрения). Впрочем, после недолгих тренировок около 80% людей все-таки оказываются в состоянии проникнуть за плоскость бумажного листа или экрана компьютера. Главное — расслабиться и соблюдать определенные правила, а дальше глаза сами найдут нужный ракурс. Заметим, что вариант с бумагой все же более предпочтителен. Во-первых, в большинстве случаев четкость отпечатанной картинки выше проецируемой на экран. Во-вторых, полезность долгого просиживания напротив электронно-лучевой трубки весьма сомнительна. В-третьих, стереограммы генерируются при заранее определенном разрешении монитора и если у зрителя оно окажется отличным от исходного, то желаемый эффект не будет достигнут.

Ну а как быть тому, кто, вдоволь насмотревшись на это уникальное явление, желает реализовать творческий потенциал и попробовать свои силы в деле создания 3D-стереограмм? Для этого предназначены специальные утилиты. Большая их часть написана для компьютеров Macintosh и используется исключительно для нужд профессиональных коллективов художников. Но есть кое-что и для широкого круга интересующихся, в т. ч. на PC-платформе, например программы True 3D, 3D Miracle или Magic Eye. Принцип их работы чрезвычайно прост, и на освоение подобных продуктов вряд ли уйдет много времени. Так что засучите рукава и смело приступайте к творческому процессу.

Однако необходимо помнить, что качество результата в конечном итоге зависит не столько от правильного выбора программы и степени ее освоения, сколько от процесса подготовки самой сцены и соответствующего фона. Заметим, что первый компонент лучше всего конструировать в профессиональных 3D-приложениях, таких, как 3D Studio Max, или использовать уже готовые заготовки в формате *.3ds, которые можно попробовать найти на одном из специализированных сайтов, например на http://www.3dcafe.org/. При этом обращайте внимание на внешний вид трехмерной модели — алгоритм построения стереоизображения требует, чтобы она была выполнена в 256-цветовой палитре в режиме grayscale. Для наилучшего эффекта следует тщательно продумать и подложку, которая будет выполнять роль «занавеса». Степень сочетаемости этих двух элементов отразится на уровне эмоционального восприятия композиции в целом. Кстати, от их корректной совместимости зависит также то, насколько просто будет обычному человеку «разгадать» стереограмму. Таким образом, несложно догадаться: для того чтобы достичь успехов на поприще создания стереограмм, нужно иметь некоторые познания в изобразительном искусстве и искусстве дизайна. Компьютер здесь уже выступает лишь как техническое средство реализации художественного замысла.


Для получения наилучшего результата для каждой новой композиции в программе 3D Miracle требуется устанавливать уникальный набор параметров.

Для многих феномен 3D-стереограмм, ставший плодом развития компьютерной графики, — не более чем занимательное явление, хорошее средство для проведения досуга. Однако из простого любопытства подчас рождаются более смелые идеи. Сегодня технологии получения трехмерных изображений стремительно совершенствуются, и сферы их потенциального применения постоянно расширяются: появились шлемы виртуальной реальности, практически готовы первые образцы трехмерного монитора, с открытием цифровых средств передачи видеосигналов не за горами массовая трансляция объемных телепередач. Между тем остается стойкое ощущение того, что 3D-стереограммы никогда не потеряют своей актуальности. Они просто ушли из сферы высоких технологий в мир высокого искусства.

www.hardline.ru

Stereographic Suite — трехмерные оптические иллюзии своими руками

С появлением пакета программ, входящего в состав [urlspan]IndaSoftware Stereographic Suite[/urlspan], стало еще проще создать стереограмму и причем весьма высокого качества.

Стереограммы, созданные в программе:

В состав пакета программы входят три мощные и в тоже время простые утилиты для создания стереокартинок. Перед практическим применением рассмотрим вкратце каждую из них.

Modeler – утилита для визуализации трехмерных объектов в карты глубины и в цветовые карты. В программе есть и свой набор трехмерных объектов – куб, сфера, плоскость, тор, цилиндр, конус и конечно чайник. Для расширения возможностей в Modeler встроена функция импортирования трехмерных объектов, созданных в других 3В редакторах. Программа поддерживает множество форматов 3D моделей, таких как 3DS, OBJ, B3D, MD2, MD3, LWO, MD5MESH, MS3D, и других.

Объект можно вращать, приближать, удалять, смещать. Особенно радует добавление в последнюю версию программы возможность рендеринга объекта в цвете, что значительно облегчает работу по созданию Mapped Texture (явных) стереограмм. С новой функцией в Modeler добавлена поддержка материалов, окрашивание объектов и наложение с различными эффектами на их поверхности текстур.

TextureMaker – утилита для создания текстур. Однообразие и невзрачные текстуры теперь в прошлом. В этой утилите вы можете генерировать процедурные текстуры по случайным рисункам. Новая возможность создания бесшовной текстуры говорит о многом, ваша готовая стереокартинка не будет содержать стыков элементов узора текстуры.

С помощью инструмента Штамп вы можете оставлять многочисленные «отпечатки» любых графических изображений на текстуре. Кисть и текст позволяет добавить в элемент узора произвольный рисунок или текст.

StereogramGenerator – генератор скрытых (на картинке хаотичный узор) и явных (из 3D объектов создается повторяющийся узор) стереограмм. В первом случае программа генерирует конечную стереограмму из маски глубины, созданной в Modeler, и текстуры, созданной в Texture Maker. Во втором случае вместо текстуры используется цветовая карта (визуализированный 3D объект в цвете), созданная в паре с маской глубины в Modeler. В вашем распоряжении также множество гибких настроек программы.

Итак, закончим со скучной теорией и начнем осваивать благородную профессию стерео-художника. Освоение начнем с программы Modeler, входящей в пакет программ Stereographic Suite. Откройте ее.

1 Загружаем в программу 3D объект (Добавить объект), предварительно созданный в каком-либо 3D редакторе, например в 3DSmax, и экспортированным в формат .3DS, .obj, или в другой, поддерживаемый программой.

СОВЕТ: по моим наблюдениям, программа лучше всего работает с форматом .obj.

Если вы не умеете работать ни в одном 3D редакторе и жалко времени на их освоение, великое множество бесплатных 3D моделей можно скачать из интернета. Просто задайте в вашем поисковике 3D объекты модели для 3DSmax скачать и поисковая машина выдаст сотни ссылок на сайты, предоставляющие такую услугу.

2 К загруженному объекту можно добавить еще один или несколько других ваших объектов или входящих в состав программы: плоскость, цилиндр, чайник, …

3 В этой части панели инструментов с объектами можно проделывать различные манипуляции: вырезать, копировать, вставлять, удалять, сдвигать, вращать, приближать или удалять.

4 В левой панели инструментов Свойства объекта модели можно назначить цвет или материал (текстуру) (необходимо для явных стереограмм при создании цветовой карты на основе 3D модели).

Для каждого объекта свой материал. У меня для мельницы – Материал 2 , а для плоскости – Материал 1 . Чтобы назначить материал объекту, выделите его, нажмите кнопку Добавить , далее Загрузить текстуру для объекта и Назначить объекту .

В поле размещение при необходимости можно задать более точное положение модели и ее размеры.

5 Как расположена сцена в окне Modeler, так она и будет в стереокартинке. Если все готово, выполняем визуализацию, для чего жмем на кнопку Рендеринг .

6 В нижней части открывшегося окна на вкладке Карта глубины видим собственно карту глубины, а на вкладке Сцена цветовую карту.

В панели инструментов жмем на кнопку Сохранить как , указываем путь для сохранения картинки на жестком диске компьютера и сохраняем карту глубины. Если вы будете делать явную стереограмму (Mapped Texture), то и цветовую карту.

Далее для скрытых стереограмм нам понадобится текстура. Откройте Texture Maker.

Texture Maker

1 Откройте в программе текстуру. В наборе программы есть несколько текстур, по умолчанию они устанавливаются в Мои документы => StereographicSuite => Textures .

Можете сделать свою текстуру. Для этого сгодится любое графическое изображение подходящего размера, например обои для рабочего стола. Для этой цели я использовал фото лесного пейзажа, вырезал из него вертикальную полоску и на этом успокоился.

В панели инструментов Texture Maker в нашем распоряжении несколько инструментов для придания текстуре неповторимого вида.

2Кисть — этим инструментом можно рисовать разные каракули на текстуре. В свойствах можно выбрать диаметр кисти, ее твердость и непрозрачность.

3Текст — этим инструментом разработчик программы предлагает написать какой-либо текст и вставить его в текстуру. В свойствах инструмента попробуйте изменить цвет текста и его непрозрачность.

4Штамп – инструмент, позволяющий «Наштамповать» в стереограмму миниатюры изображений чего-либо. Можно вставить миниатюры, входящие в состав программы. Находятся оно в папке Stamps .

Я сделал миниатюру мельницы из цветовой карты в Photoshop.

Инструментом Лассо выделяете объект и копируете его. В созданный новый слой вставляете объект и обрезаете его инструментом Рамка . Получившееся изображение сохраняете на жесткий диск с расширением PNG.

Штампуете объект на текстуру. В свойствах инструмента для штампуемого объекта можно выбрать масштаб, повернуть его, выбрать непрозрачность.

Дополнительно поэкспериментируйте с инструментом Генератор узоров на вкладке Дополнительно . Инструмент Создать непрерывный узор позволит получить бесшовную стереограмму.

Сохраните получившуюся текстуру.

И последний штрих в нашей творческой работе – создание самой стереограммы.

Здесь все просто и качество финишной стереокартинки будет зависеть в основном от качества наших карты глубины, текстуры или цветовой карты.

Откройте Stereogram Generator.

1 Откройте карту глубины.
2 Откройте текстуру для скрытой стереограммы
или цветовую карту для явной (Mapped Texture) стереограммы
На финише программа сама автоматически сгенерирует готовую стереограмму. В параметрах для скрытой стереограммы выберете тип Классический слева направо , справа налево или Комбинированный .

Для явной стереограммы MappedTexture.
Поэкспериментируйте с остальными параметрами, тут все просто и вдаваться в подробности я не буду. Сохраните вашу стереограмму, наслаждайтесь.

А вот что получилось в итоге у меня на скорую руку (для увеличения стереокартинки кликните по ней):

На сайте IndaSoftware [urlspan]Stereographic Suite[/urlspan] вы можете скачать пробную или купить полную версию программы. Программа стоит того, чтобы не пожалеть на нее денег, тем более, что стоит она совсем недорого.

3dstereogramma.ru

Стереокартинки

Информация

101 запись к записям сообщества

ДУЙКО КАЙЛАС ИРТЕ
Администратор · 5 ч.
Начать свою статью я бы хотел с разговора Пилата и Иешуа незабываемого романа Булгакова «

− Множество разных людей стекается в этот город к празднику. Бывают среди них маги, астрологи, Показать полностью… предсказатели и убийцы, − говорил монотонно прокуратор, − а попадаются и лгуны. Ты, например, лгун. Записано ясно:

подговаривал разрушить храм. Так свидетельствуют люди.

− Эти добрые люди, − заговорил арестант и, торопливо прибавив: − игемон, − продолжал: − ничему не учились и все перепутали, что я говорил.

Я вообще начинаю опасаться, что путаница эта будет продолжаться очень долгое время. И все из-за того, что он неверно записывает за мной.

К чему я это говорю ? Дело в том что мне пришлось выбрать для себя не очень понятный обычным людям путь — Эзотерику !
Совершенно непонятно , как успешный не нуждающийся в деньгах человек начал вести себя как сумасшедший ?
Объявил о новом витке эзотерики , в этом направлении гнуть свою линию и не повторять идеи других людей.
Естественно найдутся люди , которые будут правы в своих обвинениях и неправы — одновременно — так как правда у каждого своя.
И это естественно первопроходцев и пионеров новых областей знаний никогда не жаловал этот мир — они всегда были людям не очень понятны !
Тем не менее могу вам общественно заявить — Я счастлив от того что я всем этим занимаюсь ! Меня вдохновляет мой выбранный путь — даже если он не нравится кому либо или даже большинству !
У меня есть надежда , что я обычный ,маленький человек имею силу , не совершая войн и не провозглашая революцию изменить мироустройство и изменить жизнь людей в новую сторону ! В сторону где на первом месте будет для человека семья и дети , сострадание и уважение , счастье и радость ! И я надеюсь еще пожить в мной измененном мире где все это появится с нашей помощью!
С ув Дуйко АА

m.vk.com

Стереограммы высокого разрешения

В данной статье я хочу рассказать, как можно самостоятельно создать стереоизображение при помощи графического редактора и небольшой программы.

Для начала рассмотрим, как устроено стереоизображение и как на него смотреть. В первую очередь оно состоит из повторяющихся фрагментов.

рис 1.

Очень важно, чтобы ширина повторяющегося фрагмента была меньше, чем расстояние между глаз. Для комфортного просмотра стереоизображения ширина должна колебаться в пределах от 1/3 до 2/3 данной величины. Чем ширина больше, тем более глубокое (объемное) изображение можно получить. Чем меньше ширина, тем меньше устают глаза от просмотра стереоизображения.

Чтобы увидеть объемное изображение, необходимо сфокусировать взгляд за плоскостью рисунка таким образом, чтобы изображения для левого и правого глаз совпали. Для изображения, целиком состоящего из повторяющихся фрагментов, вы будете наблюдать точно такое же мнимое изображение (ровная плоскость). Единственное отличие – вам будет казаться, что рисунок стал располагаться дальше.

рис 2.

Как получается объемное изображение?

Чтобы изображение стало объемным, некоторые его части должны восприниматься, как более близкие, другие – как более удаленные. Данного эффекта можно достичь путем сдвига элементов изображения.

На рисунке 3 показано, как изменилось мнимое изображение, после сдвига двух элементов (красного и фиолетового) реального изображения на одну позицию влево.

рис 3.

На мнимом изображении образовалось два артефакта одинакового размера, равного размеру сдвинутых элементов. Артефакт, находящийся слева от места сдвига, воспринимается, как расположенный более близко к наблюдателю (перед плоскостью мнимого изображения). Артефакт справа, наоборот, воспринимается как расположенный за плоскостью мнимого изображения. О положении элементов мнимого изображения, которые одновременно видны только одному глазу (отмечены пунктирной линией), мозг «додумывает» самостоятельно.

Замечу, что сдвиг не должен превышать половины ширины повторяющейся части. Когда размер сдвига близок к этой границе, глазу трудно определить, выпукла или вдавлена наблюдаемая область.

Если мы хотим изображать объекты, расположенные только перед плоскостью мнимого изображения, нам необходимо уметь бороться с нежелательными артефактами. Для этого достаточно осуществить сдвиг элементов в каждом периоде, расположенном справа от первого места сдвига (рисунок 4).

рис 4.

Осталось показать, как на мнимом изображении формируются объекты с разной степенью удаленности. Для наглядного примера на сей раз осуществим сдвиг трех элементов влево, но не на одну позицию, а на две. Сравнивая рисунки 4 и 5, видим, что на последнем рисунке за счет сдвига на большее количество позиций, мы получили объект, расположенный ближе, чем при сдвиге на одну позицию.

рис 5.

Собственно реализация

Создавалось стереоизображение следующей функцией, написанной на C#:

На входе функция принимает изображение-маску, созданное в графическом редакторе. Сперва была создана текстовая надпись, к которой затем была применена градиентная заливка (самый первый рисунок в статье).

Точки черного цвета трактуются функцией как точки с нулевым сдвигом, т.е. они формируют плоскость мнимого изображения. Чем ярче цвет точки, тем больше ее сдвиг, тем ближе она будет казаться наблюдателю. Так как изображение выполнено в серых цветах, то для определения яркости точки я использовал яркость красной составляющей RGB, поделенную на 32. Таким образом, максимально возможный сдвиг равен 255/32 = 7.

После формирования массива сдвигов, функция создает изображение шириной w+s пикселей, высотой h пикселей и с шириной повторяющейся части s = 100 пикселей. В качестве повторяющейся части я генерирую случайное изображение, состоящее из случайного количества случайных фигур (эллипс, прямоугольник, дуга, кривая) случайного размера и цвета. Вы же можете подойти к этому этапу творчески и заранее подготовить какой-нибудь красивый фон.

На заключительном, самом важном этапе осуществляется сдвиг каждого пикселя изображения в соответствии с массивом сдвигов.

m.habr.com

научная статья по теме ПРИМЕНЕНИЕ СТЕРЕОГРАММ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ФОРМ РЕЛЬЕФА ДНА Геофизика

Цена:

Авторы работы:

Научный журнал:

Год выхода:

Текст научной статьи на тему «ПРИМЕНЕНИЕ СТЕРЕОГРАММ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ФОРМ РЕЛЬЕФА ДНА»

ОКЕАНОЛОГИЯ, 2013, том 53, № 3, с. 408-411

ПРИМЕНЕНИЕ СТЕРЕОГРАММ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ФОРМ РЕЛЬЕФА ДНА

© 2013 г. A. Э. Сажнева

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва e-mail: [email protected] Поступила в редакцию 07.02.2012 г., после доработки 20.11.2012 г.

В статье обращается внимание на эффективность стереоскопического представления дна водоемов по данным интерферометрических гидролокаторов бокового обзора, которое за счет объемности восприятия позволяет по сравнению с трехмерными моделями лучше различать особенности структуры донной поверхности и легче распознавать объекты на ней. В статье также приводится способ получения стереопар, обеспечивающих объемное восприятие формируемых изображений.

Мониторинг дна водоемов и соответствующая методология в настоящее время хорошо развиты и имеют большое разнообразие средств и моделей [5]. Для оценки рисков при подводном строительстве и других работах особое значение имеет трехмерное картирование рельефа с высоким пространственным разрешением. Среди технических средств, обеспечивающих такое картирование, наиболее информативными являются интерфе-рометрические гидролокаторы бокового обзора (ГБО). Они вместе с высоким разрешением обеспечивают получение данных о рельефе донной поверхности сразу в трех координатах [1, 2, 6, 8, 9]. Это дает возможность выявить тонкую структуру рельефа, а также по интенсивности отражения при наличии соответствующей базы оценивать и тип грунта. Штатные средства интерферометрических ГБО позволяют по данным батиметрического канала получать трехмерные карты дна. С помощью дополнительных средств возможно получить трехмерное представление дна не только в виде аксонометрической модели, но и в виде анаглифа и стереопары. Подходы для такого представления с помощью не интерферометрического ГБО и эхолота предложены в [7]. Представление донной поверхности в виде аксонометрической модели, которую можно вращать вокруг всех осей, позволяет оператору видеть особенности структуры рельефа, которые могут увеличивать риски при строительстве и эксплуатации подводных сооружений. Однако такая модель из-за ее искусственности не дает эффекта присутствия, что в ряде случаев затрудняет различение потенциально опасных особенностей рельефа и распознавание предметов на дне. Использование стереоскопиче-

ского представления дна за счет приближения к естественному восприятию облегчает оператору указанную работу. Предложенная в [7] методика была доработана автором для использования данных интерферометрических ГБО при стереоскопическом представлении участков дна. Предлагаемые в настоящей работе подходы превосходят зарубежные разработки близкие по тематике.

СТЕРЕОСКОПИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ДОННОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Стереоскопическое изображение может быть представлено как в виде анаглифа, так и в виде стереопары. Анаглиф — это стереопара, в которой изображение для одного глаза окрашено в один цвет, для другого глаза — в другой цвет, при этом оба изображения совмещены. Анаглиф рассматривается через очки с соответствующими фильтрами. Для реализации стереопредставления анаглифа кроме специальных очков требуется еще и цветная печать. При отсутствии по какой-либо причине цветной печати или специальных очков следует использовать стереопару. Стереопара для стереоскопа цветной печати не требует, а стереоскоп можно заменить листом картона, расположив его перпендикулярно к листу бумаги со стереопарой на границе их раздела так, чтобы каждый глаз видел свое изображение. Учитывая, что в сознании наблюдателя объемное изображение возникает не сразу, рассматривать стереопару необходимо некоторое время.

Для иллюстрации возможностей стереопред-ставления по различению структуры поверхности дна водоемов ниже на рисунках приведен пример использования доработанной для интерферомет-

ПРИМЕНЕНИЕ СТЕРЕОГРАММ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ФОРМ РЕЛЬЕФА ДНА

Рис. 1. Аксонометрическая модель участка эстуария реки Гамбии, Гвинея. Размер участка 30 х 20 м. Модель повернута относительно вертикали на небольшой угол. В качестве единицы масштаба использован куб с размером ребра 1 м, который помещен внутрь модели. Стрелками показаны: а — масштабный куб, б — направление на устье реки, в — гребень высотой не более 1.5 м, образованный двумя промоинами, г — выступающие более твердые фрагменты дна.

Рис. 2. Стереопара участка, аксонометрическая модель которого представлена на рис. 1.

рических ГБО методики формирования стереопар. На рис. 1 приведена построенная по данным интерферометрического ГБО аксонометрическая модель участка эстуария реки Гамбии, Гвинея, а на рис. 2 — стереопара этого участка. Размер участка 30 х 20 метров. Модель повернута вокруг длинной оси на небольшой угол относительно вертикали. Устье реки находится слева от участка. В качестве единицы масштаба внутрь аксонометрической модели и соответственно стереопары помещен куб с размером ребра 1 м. На модели и особенно на стереоизображении хорошо виден гребень, образованный двумя промоинами в левой половине участка, который имеет заметный уклон от устья. Правая половина участка с небольшим уклоном и сильно изрезана, вероятно, за счет вымывания более мягких фракций дна. Глубина промоин не более 1.5 м, высота выступающих фрагментов того же порядка.

Съемка проводилась интерферометрическим гидролокатором бокового обзора «Кедр», имеющим следующие технические характеристики:

центральная несущая частота — 240 кГц;

модуляция сигнала — линейно-частотная (ЛЧМ);

полоса ЛЧМ сигнала — 28 кГц;

число приемных каналов — шесть;

зона обзора до нескольких сотен метров;

интерферометрические базы 6 и 12 длин волн;

разрешение по наклонной дальности приблизительно 2.5 см;

разрешение по глубине 10 см.

Представленный на рисунках участок дна соответствуют небольшой части одного галса.

Съемка эстуария интерферометрическим ГБО выполнена впервые. В сравнении с трехмерной аксонометрической моделью стереопредставле-ние позволяет лучше видеть взаимное расположение элементов структуры дна по всем координатам и лучше различать детали и особенности структуры, что хорошо видно при рассмотрении в стереоскоп стереопары.

Для построения стереопар использовались кроме штатных средств интерферометрических ГБО программные пакеты ABTOCAD, MathCAD, 3D Studio MAX и программы-конверторы преобразования форматов для совместной работы указанных пакетов с данными интерферометриче-ского ГБО.

Формирование стереопар осуществлялось в следующем порядке.

Отсчеты профиля глубин батиметрического канала ГБО с помощью программы-конвертора преобразовывались в формат, читаемый пакетом

ABTOCAD, затем с помощью функции 3D Mesh пакета ABTOCAD формировалась аппроксимация рельефа в виде кусочков плоскостей с коррекцией перспективных искажений и затем сглаживалась.

Сформированная поверхность передавалась в пакет 3D Studio Max.

Амплитудные данные с выхода ГБО с помощью программы-конвертора также передавались в пакет 3D Studio Max в формате bmp, где приводились к масштабу сформированной поверхности и попиксельно совмещались с ней.

Средствами 3D Studio Max изображение поворачивалось под выбранным ракурсом путем вращения в трех плоскостях. После выбора необходимого ракурса формировалась стереопара путем поворота изображения в одну и другую сторону на угол, необходимый для формирования левого и правого изображения стереопары.

При образовании стереопары учитывалось следующее.

Нормальное восприятие стереоэффекта, при котором осуществляется слияние отдельных изображений стереопары в сознании наблюдателя в стереоскопическую модель объекта, происходит, когда значение параллакса таково, что изображение на сетчатке каждого глаза не выходит из зоны Панума. Зона Панума определяет допустимое значение параллакса на сетчатках глаз, при котором объект воспринимается объемно. При расстоянии между глазами равном 65 мм размер зоны Панума в угловых единицах достигает 55 мин, что соответствует при формировании стереопары максимальному параллаксу величиной 3 мм. В случае выхода изображения на сетчатке глаз из зоны Панума стереоэффект теряется из-за двоения изображения в сознании [3, 4]. По указанной причине поворот аксонометрической модели для формирования стереопары ограничивался углом 55 мин.

Приведенный способ формирования стереоизображений по данным интерферометрического ГБО позволяет сформировать анаглиф или стереопары, обеспечивающие получение стереоэффекта хорошего качества. Этот способ может быть хорошим дополнением к штатным средствам как интерферометрических, так и обычных ГБО, работающих в паре с эхолотом, без каких-либо доработок их аппаратно-программных средств и является дальнейшим развитием отечественных исследований в области детального трехмерного восстановления особенностей рельефа дна. Практическое опробование указанной выше оригинальной методики (детальное изло-

жение которой заслуживает отдельной публикации) позволило выявить ряд локальных ундуля-ций рельефа дна эстуария реки Гамбии, Гвинея. По акустическим данным построены трехмерные стереоинтереферограммы, которые могут рассматриваться как примеры основы для изображения осадочных волн, в том числе и для перспективных на углеводороды участков морского дна, в том числе российских секторов Черного и Каспийского морей. Оригинальный иллюстративный материал подготавливается в виде графиков и карт, снабженных географическими координатами и построенных в проекции Меркатор с использованием программных сред «Global Mapper» и «Corel Draw», а также трехмерных изображений с разным ракурсом и стереопар.

Автор благодарит за ценные советы и предоставленные данные заместителя Директора по научной работе ИРЭ РАН В.И. Каевицера, заведующего лабораторией гидролокации дна ИО РАН Н.А. Римского-Корсакова и ведущих научных сотрудников ИО РАН Л.Р. Мерклина и В.А. Сычева.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 12-05-00266).

1. Долотов С.А., Каевицер В.И., Разманов В.М. Об одной особенности съемки рельефа дна интерферо-метрическим гидролокатором

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

naukarus.com

Популярное:

  • Свод правил по монтажу трубопроводов СП 40-101-96. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование и монтаж трубопроводов из полипропилена "Рандои Сополимер". СВОДЫ ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОНТАЖ […]
  • Гайд на рогу ликвидация 54 пве Гайд мути рога ПВЕ 7.1.5 — разбойник ликвидация Добро пожаловать в пве гайд по мути роге. Данный гайд основан на статистических данных, собранных с множества персонажей. Данное руководство — это просто инструмент, помогающий […]
  • Разрешение сенсора мыши это Разрешение мышки (dpi/cpi) — что это? dpi (dots of cursor montion per inch – точек на дюйм) – то же что и cpi (counts per inch – количеств она дюйм). В статье будем использовать первое — более популярное. То есть разрешение […]
  • Разрешение 2400 600 Разрешение печати: как хорошо может печатать ваш принтер Вам необходимо распечатать рекламу, плакат или фото-календарь? И вы не уверены, справится ли ваше печатающее устройство с этой задачей на «отлично»? Тогда стоит […]
  • Закон вступление в права наследства Основное содержание закона о наследстве Закон о наследстве регулирует особую процедуру, которая обусловливает переход прав и обязанностей, а также имущества умершего гражданина его родственникам или иным лицам, в том числе […]
  • Бланк заявления иностранного гражданина по месту жительства Как составляется заявление иностранного гражданина или лица без гражданства о регистрации по месту жительства Житель другого государства, прибывший в РФ, должен подать в миграционную службу заявление иностранного гражданина или […]
  • Жалоба на методиста Если не устраивает заведующая детским садом … Вопрос: Добрый день! Г. Калининград. Скажите, пожалуйста, если родителей полностью не устраивает заведующая детским садом, могут ли они требовать от начальника управления образования […]
  • Счетчики на газ закон Президент РФ отменил обязательную установку счетчиков на газ Президент Владимир Путин подписал закон, который вносит поправку в закон № 261-ФЗ "Об энергосбережении. " и отменяет обязательную установку газовых счетчиков в […]