海底残骸由激光带来生命

8 四月 2019
使用TBD-1毁灭者飞机进行3D深度SL3非触摸数据采集过程(信誉:空气/海洋遗产基金会照片由Brett Seymour拍摄)
使用TBD-1毁灭者飞机进行3D深度SL3非触摸数据采集过程(信誉:空气/海洋遗产基金会照片由Brett Seymour拍摄)

一种创新的水下测量技术将摄影测量与海底激光LiDAR(SL)技术相结合,帮助创建了精确,精确,逆向工程的三维模型,这种模型是在海底停留的罕见且具有历史意义的飞机。

这项技术是在2018年10月与非营利组织空气/海洋遗产基金会的一次探险期间开发的,用于记录美国海军道格拉斯TBD-1毁灭者飞机在马绍尔群岛共和国海域的Jaluit泻湖海底完好无损的残骸。 。

在建造的129艘毁灭者中,所有人都在战斗中丧生,在运行事故中被摧毁,或在第二次世界大战结束前报废。作为正在进行的“破坏者项目”的一部分,最近的这次探险是为捕捉精确,可重复的毫米数据而开发的,以构建精确的三维模型,作为这一重要文化遗产资产的21世纪遗址地图;并作为华盛顿特区美国国家海军博物馆历史性飞机的恢复,保护和公共展览的“干扰前调查”。

这架特殊的飞机,美国海军航空局编号(BuNo)1515,原先被分配到搭载USS Yorktown(CV-5)航母的Torpedo Squadron Five(VT-5),机身代码为“5-T-6”在敏感的海洋栖息地。为了进行安全,无触摸,准确的调查,这将成为世界级的3D模型,该探险队汇集了一批利用最先进技术的领先专家和志愿者。

在空气/海洋遗产基金会联合创始人Russ Matthews的领导下,他是一位出色的历史学家和电影制作人,以及保护研究实验室和海洋考古中心的船舶和飞机材料保护领域的专家Peter Fix博士。德克萨斯A&M大学的保护(CMAC),Devastator项目团队由国家公园管理局淹没资源中心租借的顶级水下摄影师Brett Seymour组成; Evan Kovacs,一位创新工程师和经验丰富的技术潜水员,经营海洋成像技术; Matt Christie,深海3D高级海底LiDAR专家; Brian Kirk,BuNo 1515残骸的当地导游和原创共同发现者(与历史学家/探险家Matt Holly一起);加上考古学家/潜水员Chris Dostal,Carolyn Kennedy和Michael Terlep。伍兹霍尔海洋研究所高级成像和可视化实验室的顾问也是探险计划和后期制作阶段的一部分。

虽然Devastator 1515在以前的研究探险中基本上完好无损,但是残骸的敏感性以及场地周围的低水清晰度条件为大多数标准数据采集过程和其他光学图像采集方法提供了限制。此外,作为干扰前调查,重要的是不仅要捕获飞机的可重复,精确,毫米的细节,还要捕捉飞机上和周围的海洋生物质的物质和结构。这些挑战为Depth的SL3海底激光LiDAR及其实时3D数据处理单元创造了独特的3D机会。此外,该团队还使用静态摄影,4K视频,3D摄影测量和360⁰VR。

在现场为期六天的时间内,数十次潜水进入位于130英尺水下的沉船。在预先批准的区域设置了四个配准标记,以检查激光扫描和摄影测量技术的准确性。深度SL3激光器的3D在不同范围内从沉船现场部署,同时保持安全距离,以免扰乱周围区域。可操纵的光束与其他技术应用一起工作时具有灵活性和准确性。对于每个扫描位置,SL3以40,000次/秒的脉冲进行脉冲,从而获得非常高密度的扇形扫描。位于Depth的3D专利折射率校正算法能够以低清晰度水质提供可重复的数据集,而其他光学解决方案则难以操作。

TBD-1毁灭者飞机摄影测量图像(CreditL Air / Sea Heritage Foundation摄影:Brett Seymour)

总的来说,SL3 LiDAR激光器总共提供了9200万个点,处理后的摄影测量数据产生了570万个顶点。然后对每个密集点云进行表面建模并移动到3D设计计算机中。摄影测量,360 VR和静止图像的光学图像被集成到设计中,以呈现毁灭者的精确3D模型。除激光LiDAR数据外,该团队还通过摄影测量捕获了1,398张静止图像。

“3D at Depth的水下激光LiDAR技术利用我们的专利折射校正算法指数生成真正的数字双胞胎,具有精确,精确的测量,”Neth Manning在Depth,Inc。的3D首席运营官表示。“这些数据输出的融合3D体积摄影测量技术为实现海底大型特征的精确数字保存和可视化提供了革命性的一步。我们期待在航海考古遗址和沉船,海事事故记录和敏感海洋环境基线调查等领域广泛应用该技术。“

“在Depth的SL3海底激光雷达上进行的3D创新考古使用使我们能够更加准确地完成BuNo 1515沉船现场的六天,而不是之前的五次探险,”总裁Russ Matthews表示。空中/海洋遗产基金会。 “我们非常感谢Neil Manning及其团队慷慨地提供技术和专业知识,将Devastator项目提升到新的水平。只有与这些个人,公司,机构和国家合作,我们才能希望为子孙后代保留这一标志性飞机。“

分类: 历史, 历史, 技术