火星偵察オービターのHiRISEカメラで撮影された、2008年の火星の雪崩の驚くべき画像を覚えていますか？ UnmannedSpaceflight.comのBernhard Braunは、イベントのいくつかの異なる3Dビューを作成し、1つの2次元画像から3次元画像を作成できる特別なソフトウェアを使用して、これまでにない地上レベルの観測を提供しています。通常、3D画像を作成するには、少なくとも2つの画像が必要です。または、画像をレーザー高度計などの機器からのデータと組み合わせる必要があります。ただし、「シェーディングからのシェイプ」としても知られるブラウンの単一画像フォトクリノメトリック3D再構築アルゴリズムにより、3次元オブジェクトのシェイプを2次元イメージのシェーディングから復元できます。ブラウン氏はスペースマガジンに、ソフトウェアの開発以来、「地上から立ち寄りたい」と思っていた領域の1つは、HiRISEがライブで捕らえた有名なダスト雪崩だと語った。彼の画像は、まったく新しい、そして素晴らしい、火星の見方を提供します。
ブラウン氏によると、このソフトウェアは、特に他の（つまり、ステレオイメージングに基づく）詳細な3D再構成がまだないような、さまざまな関心領域を調べるのに便利です。以前は、スペースマガジンで、Doug Ellisionやその他のUnmannedSpaceflight.comが作成したHiRISE DEM（デジタル標高モデル）から作成された3Dムービーをグリッドまたはラスターファイルで作成しました。 。 HiRISE DEMは、同じ領域の2つの高解像度画像から作成され、宇宙船によって異なる視角から取得されます。 HiRISEの人々は、DEMの作成は複雑であり、高度なソフトウェアと、計算時間と工数の両方に多くの時間を必要とすると言います。
しかし、Braunのソフトウェア（開発にはかなりの時間がかかりましたが）は、中程度の解像度の画像あたり約15分の適度な処理時間で、約2ギガバイトのメモリを使用します。また、表面をレンダリングするときにテクスチャリングや追加のカラーリング/シェーディングは適用されず、表示されるすべての詳細はピクセルレベルまで実際の3Dです。
しかしブラウン氏は、彼の手法がHiRISEチームの取り組みよりも「優れている」とは考えていません。
「正反対に」と彼はメールで私に言った。 「伝統的に、私が開発した方法のような単一画像のシェーディングからのシェーディング方法は、1つの方法の弱点（単一画像方法と大規模な歪みの違い）により、複数画像（ステレオ）方法をうまく補完すると考えられています。マルチイメージメソッドのディテールの解像度が低い）は、他の方法の長所です。また、公式のHiRISE DEMは、地形の絶対高度を正確に再現するのが一般的により正確であり（高度計ベースのキャリブレーションも使用）、これは科学的な使用に重要ですが、私のDEMは主に可視化の目的で使用されるため、あまりキャリブレーションされていません。」
単一画像方式の主な利点は、雪崩のようなイベントのキャプチャなど、3Dカバレッジがまだない領域のほぼ任意の画像で使用できることです。
「ある意味で、これは既存の大規模な2Dのみのデータセットのまったく新しいビューへの扉を開きます。 「たとえば、私は現在、この方法をレーダー画像に拡張して、最高解像度の金星マゼランデータセットの高解像度3D再構成に取り組んでいます。」
ブラウンのソフトウェア手法は、アートフォームと考えることができます。
「私はソフトウェアとアルゴリズムを科学的な測定器としてではなく見ています」とブラウンはメールで私に言いました、「しかし、芸術的なライセンスの少しを残す視覚化のためのツールとして、解釈の自由度、つまり大気の画像を作成し、それがプロセス全体の真の「発行可能な最終製品」である画像です。アルゴリズムとソフトウェアは、いわば「画家のブラシとイーゼル」または写真家の仮想カメラにすぎません。」
エミリーラクダワラは、惑星協会のブログでプロセス全体の理由と方法を説明する素晴らしい仕事をしました：（より詳細な説明が必要な場合は、ここにアクセスしてください）しわくちゃの紙のスポットライトに垂直な面は最も明るく見えます。スポットライトから傾けられたファセットは暗く表示されます。画像のすべてが同じように光を反射すると仮定すると、アルベドまたは明るさによって、光源に傾いているのか、光源から離れているのかがわかります。 」
上はHiRISEのオリジナル画像です。これらの画像を見るとき、火星のこの特定の崖は、高さが700 m（2300フィート）を超える高い崖であり、60度を超える傾斜があることに注意してください。氷、岩、ほこりの混合物が見られ、時間とともに凍り、斜面を急降下し、がれきが崖の底の緩やかな斜面に沈み始めると、ほこりの噴出が噴出します。排出された雲は、幅が約180メートルで、崖のふもとから約190メートル上まで広がっています。
Braun氏は、すぐに共有できる新しい画像の作成に取り組んでいると語りました。スペースマガジンに雪崩画像を投稿できるようにしてくれたことに感謝します。
このリンクをクリックして、最初に公開されたHiRISEイメージから派生した、雪崩の素晴らしいカラー3Dレンダリングのブラウンのギャラリー全体を見てください。さまざまな表示位置と光源の方向でレンダリングされています。
