Древние изваяния Внутренней Азии

Деривативы моделирования

В результате фотограмметрической обработки исходных фотоснимков формируется мастер-модель — трехмерная полигональная модель полной (исходной) детальности, состоящая из нескольких сотен миллионов полигонов. Вследстивие ряда технических ограничений современных компьютеров такая может быть просмотрена только в фотограмметрическом программном обеспечении. В программном обеспечении, предназначенном для редактирования и исследования моделей возможно работать с моделями, состоящими из 50-70 миллионов полигонов.

Для исследования изваяния на основе трехмерных полигональных мастер-моделей изваяний формируются разнородные деривативы моделирования — общие и частные модели, матрицы выстот, карты кривизны.

Для иллюстрирования традиционных (полиграфических) и электронных публикаций трехмерные полигональные модели, матрицы высот и карты кривизны преобразуются в растровые рендеры высокого (для полиграфического воспроизведеиня) или пониженного (для электронных публикаций и баз данных) разрешения.

Общая модель — трехмерная полигональная модель пониженной детальности (для изваяний обычно с размером полигона 0,1-0,3 мм), состояшая из 50-70 миллионов полигонов. Формируется для всего изваяния.
Частная модель — трехмерная полигональная модель пониженной детальности (для изваяний обычно с размером полигона 0,05-0,1 мм), также состоящая из 50-70 миллионов полигонов. Формируется для части изваяния, например — для одной из его сторон или участка детализации. Такие модели предназначены для детального исследования изображений.
Веб-модель — трехмерная полигональная модель пониженной детальности, оптимизированная для просмотра в интернет-браузерах. Примеры таких моделей даны на странице «Трехмерные полигональные модели».
Матрица высот — модель, представленная в виде матрицы с постояным шагом, каждому узлу матрицы присваивается значение отностительной высоты от условной поверхности. Матрицы высот используются для исследования поверхности камня применением визуализационных алгоритмов.
Карта кривизны — модель, преобразованная алгоритмом мульти-масштабного интегрального инварианта и позволяющая визуализировать перегибы поверхности. Расчет карт кривизны требует огромных вычислительных мощносте, поэтому этот алгоритм применяется только к наиболее важным для поинимания изображений участкам поверхности изваяния.

Примеры растровых рендеров

Растровые рендеры на основе общих моделей

Для общих моделей изваяний формируются растровые рендеры видов с разных ракурсов, которыем могут быть заданы как произвольно, так и назначением угла разворота объекта. Ниже приведены примеры, в которых ракурсы задаются поворотом модели на угол в 45°, что обеспечивает 8 видов для каждого изваяния. Рендеры формируются как с включенной (верхний ряд), так и с отключенной (нижний ряд) фотографической текстурой.

Модель XZ1075

Модель XZ0410

Растровые рендеры на основе матриц высот

Визуализация матриц высот выполняется алгоритмами, присваивающими узлу карты высот псевдоцвет, обусловленный параметрами геометрии поверхности в этом узле и окружающих ее восьми узлах матрицы. Для изваяний применяется 8 базовых алгоритмов, каждый из которых допускает тонкую настройку параметров. Дополнительно задаются параметры освещенности поверхности (угол и направление падения света).

Базовые алгоритмы визуализации

T — цвет соответствует реальному, настраивается освещенность.
L — цвет задан произвольно, настраивается освещенность.
S — цвет определяется углом наклона поверхности.
D — цвет определяется направлением наклона поверхности.
A—C—G—H — цвет определяется расстоянием от поверхности изваяния до произвольно заданой «нулевой» поверхности поверхности, применены вариаты «географическая карта», «цветовая рампа», «градиент» и «оттенок-насыщенность-значение».

Модель XZ1069

Модель XZ0518

Участок детализации

Растровые рендеры на основе карт кривизны

Карта кривизны построена методом мульти-масштабного интегрального инварианта с радиусом минимальной единицы расчета 2 мм. Применение алгоритма облегчает исследование деталей сложных изображений и, в данном случае, упрощает прочтение и публикацию рунической надписи, нанесенной на изваянии в раннем средневековье. Визуализация карты кривизны может быть выполнена с применением обширного инструментария цветовых схем, допускающих тонкую настройку по различным параметрам.