Κέρδη:
- Δυνατότητα εξήγησης της συμβολής της τεχνητής νοημοσύνης στη διαδικασία παραγωγής κλιμακούμενων τρισδιάστατων μοντέλων, σημειακών νεφών και ορθοφωτογραφιών με φωτογραμμετρία και γιατί η γραμμή κλίμακας είναι απαραίτητη.
- Αναγνωρίζοντας τον κίνδυνο ψεύτικων επιφανειών που δημιουργούνται με τη συμπλήρωση δεδομένων που λείπουν και τη δυνατότητα οπτικού διαχωρισμού των στοιχείων από την ολοκλήρωση της πρόβλεψης.
- Η κατανόηση ότι ένα μοντέλο είναι μια μέτρηση και η ερμηνεία είναι το πλαίσιο και η κρίση των ειδικών, όπως τι είναι τοίχος και τι είναι φυσική πέτρα.
Στην αρχαιολογία, η ανασκαφή είναι μια καταστροφική πράξη: όταν ανασκάπτεις ένα στρώμα, το καταστρέφεις μόνιμα και δεν θα το δεις ποτέ ξανά με τον ίδιο τρόπο. Επομένως, η τεκμηρίωση (η μόνιμη καταγραφή κάθε σταδίου της ανασκαφής με μετρήσεις, σχέδια, φωτογραφίες και μακέτες) είναι ένα από τα πιο ιερά καθήκοντα της αρχαιολογίας. Σε αυτή την ενότητα, θα δούμε πώς η φωτογραμμετρία (μια τεχνική που παράγει ένα κλιμακωτό τρισδιάστατο μοντέλο αντιστοιχίζοντας κοινά σημεία από πολλές φωτογραφίες ενός αντικειμένου από διαφορετικές γωνίες) και πώς η τεχνητή νοημοσύνη επιταχύνει την τρισδιάστατη τεκμηρίωση, αλλά γιατί οι αποφάσεις για την κλίμακα και την ερμηνεία παραμένουν στους ανθρώπους.
Βασική αρχή: Η τεχνητή νοημοσύνη βοηθά στην παραγωγή μοντέλου κλίμακας, ορθοφωτογραφιών και μετρήσεων. Αλλά τι να τεκμηριώσετε, ποια γραμμή είναι τοίχος και ποια φυσική πέτρα και πώς να ερμηνεύσετε το μοντέλο είναι αποφάσεις ειδικών. Το τρισδιάστατο μοντέλο είναι μια απόδειξη. η ανάγνωσή του είναι ερμηνεία.
Βήματα φωτογραμμετρίας και τρισδιάστατη τεκμηρίωση
1. Φωτογράφηση. Το αντικείμενο ή η περιοχή αποτυπώνεται με επαρκή επικάλυψη (κάθε σημείο σε τουλάχιστον τρεις φωτογραφίες) και σε καλό φως. Η γραμμή κλίμακας και οι γνωστές αποστάσεις (σημεία ελέγχου) τοποθετούνται δίπλα της. Χωρίς κλίμακα το μοντέλο είναι αδιάστατο.
2. Σύννεφο στοίχισης και σημείου. Το λογισμικό ταιριάζει με κοινά σημεία στις φωτογραφίες και παράγει ένα νέφος σημείων (δεδομένα που αποτελούνται από εκατομμύρια τρισδιάστατα σημεία που αντιπροσωπεύουν την επιφάνεια του αντικειμένου). Η τεχνητή νοημοσύνη επιταχύνει αυτόν τον καθαρισμό αντιστοίχισης και θορύβου.
3. Πλέγμα και υφή. Τα σημεία μετατρέπονται σε επιφάνεια (πλέγμα) και από πάνω εφαρμόζεται μια υφή φωτογραφίας. αναδύεται ένα ρεαλιστικό τρισδιάστατο μοντέλο.
4. Ορθοφωτογραφία και μέτρηση. Από το μοντέλο εξάγεται μια κλιμακούμενη ορθοφωτογραφία (κάτοψη με κάθε σημείο στη σωστή κλίμακα) με την αφαίρεση της παραμόρφωσης της προοπτικής. Σχέδια έρευνας γίνονται σε αυτό.
5. Αποτύπωση και ερμηνεία. Η τοπογραφία (ένα κλιμακωμένο, ερμηνευμένο τεχνικό σχέδιο ενός κτιρίου ή ερειπίου) είναι το στάδιο όπου ο ειδικός διαβάζει το μοντέλο και διακρίνει τι είναι τοίχος, τι είναι κονίαμα και τι είναι μεταγενέστερη προσθήκη. Η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να προτείνει άκρες, αλλά ο ειδικός κάνει τη διάκριση.
Συμβουλή: Μην παραλείπετε ποτέ τη γραμμή κλίμακας και τα σημεία ελέγχου. Η τεχνητή νοημοσύνη παράγει ένα "όμορφο" μοντέλο από φωτογραφίες χωρίς κλίμακα, αλλά αυτό το μοντέλο είναι επιστημονικά άχρηστο, επειδή δεν μπορούν να ληφθούν πραγματικές μετρήσεις από αυτό. Η αξία της τεκμηρίωσης βρίσκεται στη μετρήσιμή της.
Συνεισφορά και όρια τεχνητής νοημοσύνης
AI; Είναι ισχυρό στην ευθυγράμμιση φωτογραφιών, στην αφαίρεση θορύβου, στην πλήρωση επιφανειών που λείπει (παρεμβολή) και στη σύγκριση μεγάλου αριθμού μοντέλων. Υπάρχουν όμως δύο κρίσιμα όρια:
- Κίνδυνος κατασκευασμένης επιφάνειας. Η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να συμπληρώσει δεδομένα που λείπουν με τρόπο που να φαίνεται «εύλογος». δηλαδή, μπορεί να παράγει μια επιφάνεια που δεν παρατηρήθηκε πραγματικά στο μοντέλο. Αυτό είναι επικίνδυνο στην τεκμηρίωση: μια λεπτομέρεια που στην πραγματικότητα δεν υπάρχει εμφανίζεται ως αποδεικτικό στοιχείο. Οι γεμισμένες/προβλεπόμενες περιοχές πρέπει πάντα να επισημαίνονται.
- Μέτρηση, όχι σχόλιο. Το μοντέλο δεν λέει τι είναι τι. Το αν ένας λάκκος είναι τάφος ή σκουπιδότοπος, είτε μια σειρά από πέτρες είναι τοίχος είτε δρόμος, προέρχεται από το πλαίσιο και την κρίση των ειδικών, όχι από το μοντέλο.
Προσοχή: Κάθε κομμάτι που προσθέτει το AI κατά την "επαναφορά" ή "ολοκλήρωση" ενός τρισδιάστατου μοντέλου είναι μια υπόθεση. Εάν τα στοιχεία (η πραγματική μετρούμενη επιφάνεια) και η ανακατασκευή (η εκτιμώμενη ολοκλήρωση) δεν διαχωρίζονται οπτικά, ο θεατής θα μπερδέψει την υπόθεση ως την αλήθεια. Αυτό είναι το σοβαρότερο ηθικό λάθος της τεκμηρίωσης.
τρεις μίνι θήκες
Περίπτωση 1 — Γρήγορη αποθήκευση της τεκμηρίωσης. Σε μια σωστική ανασκαφή (ανασκαφή έκτακτης ανάγκης λόγω κατασκευής), η ομάδα είχε μόνο λίγες ώρες για να τεκμηριώσει ένα στρώμα. Η φωτογραμμετρία με επιτάχυνση με drone και AI παρήγαγε μια χιλιομετρική τρισδιάστατη εγγραφή του στρώματος σε 45 λεπτά. Το στρώμα αφαιρέθηκε την επόμενη μέρα αλλά το σχέδιο παρέμεινε μόνιμο. Το σχέδιο με το χέρι ήταν αδύνατο κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου.
Περίπτωση 2 — Κατασκευασμένη επιφάνεια που πιάστηκε. Ένας μαθητής θα έγραφε στην αναφορά ότι η επίπεδη επιφάνεια που γέμιζε η τεχνητή νοημοσύνη στο μοντέλο που δημιούργησε με μερικές φωτογραφίες ήταν μια «στιβαρή βάση». Ο σύμβουλος έδειξε ότι δεν υπήρχαν αρκετές φωτογραφίες σε αυτήν την περιοχή και ότι η επιφάνεια ήταν μια παρεμβολή. Το μοντέλο αναδιοργανώθηκε διαχωρίζοντας τις «μετρημένες» και τις «προβλεπόμενες» περιοχές.
Περίπτωση 3 — Το μοντέλο χωρίς κλίμακα δεν λειτούργησε. Μια ομάδα παρέδωσε ένα ομοίωμα κτιρίου που φαινόταν ωραίο αλλά τραβήχτηκε χωρίς ζυγαριά. Δεν μπόρεσαν να ληφθούν πραγματικές μετρήσεις από αυτό και δεν μπορούσαν να γίνουν τοπογραφικά σχέδια. Οι πυροβολισμοί επαναλήφθηκαν με σημεία ελέγχου. Μάθημα: η κλίμακα είναι η επιστημονική αξία του μοντέλου.
Τέσσερα πρότυπα με δυνατότητα αντιγραφής
1) Έλεγχος σχεδίου σκοποβολής:
Ο ρόλος σας: βοηθός τεκμηρίωσης φωτογραμμετρίας. Θα τεκμηριώσω το ακόλουθο αντικείμενο/περιοχή: [περιγραφή]. Δώστε μου μια λίστα ελέγχου σκοποβολής για το aliasing, τον αριθμό των γωνιών, τον φωτισμό, τη γραμμή κλίμακας και την τοποθέτηση του σημείου ελέγχου. Επισημάνετε κρίσιμα σημεία για επεκτασιμότητα και πλήρη κάλυψη.
2) Επιθεώρηση ποιότητας μοντέλου:
Παρακάτω θα δώσω τις παραμέτρους/στατιστικά της παραγωγής του τρισδιάστατου μοντέλου μου (αριθμός φωτογραφιών, επικάλυψη, περιοχή που καλύπτεται). Σε ποιους τομείς του μοντέλου τα δεδομένα μπορεί να είναι αδύναμα και πιθανό να συμπληρωθούν (προβλεφθούν) από την τεχνητή νοημοσύνη; Πες μου πώς πρέπει να τα επισημάνω.
3) Διάκριση αποδεικτικών στοιχείων/μυθιστορημάτων:
Ετοιμάζω μια τρισδιάστατη ανακατασκευή/ολοκλήρωση. Προτείνετε ένα σχήμα σήμανσης (χρώμα/στρώμα/ετικέτα) για να διακρίνετε ποια μέρη του μοντέλου είναι ΜΕΤΡΗΜΕΝΑ αποδεικτικά στοιχεία και ποια ΕΚΤΙΜΩΜΕΝΗ ολοκλήρωση. Επίσης, συντάξτε ένα κείμενο δήλωσης που θα αποτρέψει τον θεατή από το να παρεξηγήσει την υπόθεση ως γεγονός.
4) Προετοιμασία για έρευνα:
Θα αντλήσω μια έρευνα από την ορθοφωτογραφία. Καταγράψτε τα στοιχεία που πρέπει να διακρίνω σε αυτή τη δομή (τοίχος/κονίαμα/προσθήκη/επισκευή/φυσική πέτρα) και τις οπτικές ενδείξεις που πρέπει να προσέξω για το καθένα. Θα κάνω το οριστικό σχόλιο. Δίνεις τα κριτήρια για να ελεγχθείς.
Αδύναμη προτροπή / Ισχυρή προτροπή
Αδύναμη προτροπή:
Δημιουργήστε ένα τρισδιάστατο μοντέλο του κτιρίου από αυτές τις φωτογραφίες και συμπληρώστε τα μέρη που λείπουν.
Το "Συμπλήρωση τμημάτων που λείπουν" επιτρέπει στο AI να δημιουργήσει μια επιφάνεια προσαρμογής. Το αποτέλεσμα είναι ένα παραπλανητικό μοντέλο στο οποίο συγχέονται τα στοιχεία και η μυθοπλασία.
Ισχυρή προτροπή:
Όταν δημιουργείτε ένα τρισδιάστατο μοντέλο σε κλίμακα από αυτές τις φωτογραφίες, μοντελοποιήστε ΜΟΝΟ επαρκώς τις επιφάνειες που καλύπτονται από τη φωτογραφία. ΠΛΗΡΩΣΗ δεδομένων φτωχές περιοχές. σημειώστε τα ως "στοιχεία που λείπουν". Αναφέρετε πόσες φωτογραφίες υποστηρίζουν κάθε περιοχή στα στατιστικά μοντέλων. Επαληθεύστε τις διαστάσεις σε σχέση με τη γραμμή κλίμακας.
Η διαφορά: το πρώτο παράγει ένα όμορφο αλλά ψεύτικο σύνολο. ο τελευταίος παράγει ένα τίμιο έγγραφο με ορατά κενά.
Γιατί η τρισδιάστατη τεκμηρίωση δεν αντικαθιστά πλήρως το παραδοσιακό σχέδιο;
Το τρισδιάστατο μοντέλο είναι ισχυρό, αλλά δεν ακυρώνει εντελώς το παραδοσιακό σημειωματάριο ζωγραφικής και παρατήρησης με το χέρι. τα δύο αλληλοσυμπληρώνονται. Μια αποτύπωση ή σχέδιο στρώσης περιέχει την ερμηνεία του ειδικού κατά τη στιγμή της ανασκαφής: ποια πέτρα ανήκει στον τοίχο, ο οποίος κυλήθηκε αργότερα, αν μια γραμμή είναι πραγματικό όριο ή σκιά. Αυτή η ερμηνεία συμβαίνει στο κεφάλι του εικονογράφου και δεν εμφανίζεται αυτόματα στο τρισδιάστατο μοντέλο. Το μοντέλο μετρά «ό,τι κι αν είναι». Αλλά η διάκριση ανάμεσα στο «ποιο από αυτά έχει νόημα» είναι η ανθρώπινη παρατήρηση.
Επιπλέον, το τρισδιάστατο μοντέλο φέρει ένα πρόβλημα μορφής αρχειοθέτησης: το αρχείο μοντέλου που δημιουργείτε σήμερα ενδέχεται να μην είναι ανοιχτό σε δέκα χρόνια από τώρα. το λογισμικό και η μορφή καταστούν παρωχημένα. Γι' αυτό οι ακατέργαστες φωτογραφίες, οι μετρήσεις σημείων ελέγχου και ένα τυπικό σχέδιο/ορθοφωτογραφία αποθηκεύονται πάντα μαζί. Το μοντέλο δεν είναι το μόνο σκέλος της μακροπρόθεσμης τεκμηρίωσης, αλλά το πιο πλούσιο σκέλος.
Ένα άλλο πρακτικό ζήτημα είναι οι συντεταγμένες και ο προσανατολισμός: ένα μοντέλο είναι απλώς ένα σχήμα "στον αέρα" εάν δεν είναι γειωμένο σε ένα πραγματικό σύστημα συντεταγμένων (γεωαναφορά). Χάνει ποιο σημείο της ανασκαφής κοιτάζει και προς ποια κατεύθυνση. Η μέτρηση σημείων ελέγχου με πραγματικές συντεταγμένες συνδέει το μοντέλο με το σχέδιο εκσκαφής και επιτρέπει την υπέρθεση μοντέλων από διαφορετικές εποχές.
Συμβουλή: Μην δημιουργείτε απλώς το τρισδιάστατο μοντέλο και μην το αφήνετε έτσι. Συμπεριλάβετε ακατέργαστες φωτογραφίες, συντεταγμένες σημείων ελέγχου, πληροφορίες κλίμακας και ένα σχολιασμένο σχέδιο. Ο μελλοντικός ερευνητής θα πρέπει να είναι σε θέση να κατανοήσει την εργασία σας με αυτά τα πρόσθετα έγγραφα, ακόμα κι αν δεν μπορεί να ανοίξει το μοντέλο.
Τρισδιάστατος πίνακας μεθόδων τεκμηρίωσης
Σκηνή
Συνεισφορά του AI
ανθρώπινη απόφαση
επαλήθευση
σκοποβολή
Πρόταση/σύσταση κάλυψης
ζυγαριά, σημείο ελέγχου
Έλεγχος αλλοίωσης
σημείο σύννεφο
Σύζευξη, αφαίρεση θορύβου
Όριο ποιότητας
Μέγεθος σημείου ελέγχου
επιφάνεια/υφή
αυτόματο πλέγμα
Όριο πλήρωσης
Σημάδι αδύναμης ζώνης
Ορθοφωτογραφία/μέτρηση
παραγωγή σε κλίμακα
Επαλήθευση κλίμακας
γνωστή απόσταση
έρευνα
Πρόταση άκρης
Διαχωρισμός τοίχου/κονιάματος/προσαρτήματος
πλαίσιο, ειδικός
Συνήθη λάθη
- Παραλείψτε τη γραμμή κλίμακας. Ένα μοντέλο χωρίς κλίμακα δεν είναι επιστημονικά μετρήσιμο.
- Συμπλήρωση στοιχείων που λείπουν. Το AI παράγει επιφάνεια τοποθέτησης. Τα κενά πρέπει να επισημαίνονται.
- Μη διαχωρισμός των στοιχείων από τη μυθοπλασία. Είναι παραπλανητικό εάν οι ολοκληρωμένες περιοχές δεν διαχωρίζονται οπτικά.
- Παρεξήγηση του μοντέλου για ερμηνεία. Ο μετρητής μοντέλου δεν λέει τι είναι? Η ερμηνεία είναι θέμα πλαισίου και εργασίας ειδικού.
- Δημιουργία μοντέλου με λίγες φωτογραφίες. Η ανεπαρκής επικάλυψη δίνει ένα παραμορφωμένο και κενό μοντέλο.
Συνοπτικά
AI στην τρισδιάστατη τεκμηρίωση και τη φωτογραμμετρία. Παράγει γρήγορη, χιλιοστομετρική και επαναλαμβανόμενη εγγραφή και είναι ιδιαίτερα ανεκτίμητη στις σωστικές ανασκαφές υπό πίεση χρόνου. Αλλά η γραμμή κλίμακας είναι απαραίτητη, τα δεδομένα που λείπουν δεν συμπληρώνονται αλλά επισημαίνονται, τα στοιχεία διαχωρίζονται από τη μυθοπλασία και η ερμηνεία του μοντέλου (τι είναι τι) ανήκει στον ειδικό. Το μοντέλο είναι μια απόδειξη. Το διάβασμα είναι ευθύνη.
Εργασία εφαρμογής
Πάρτε ένα μικρό εύρημα ή μια γωνία ενός κτιρίου με τη γραμμή κλίμακας, τουλάχιστον 20 επικαλυπτόμενες φωτογραφίες. Δημιουργήστε ένα μοντέλο με ροή φωτογραμμετρίας και εντοπίστε αδύναμες/γεμάτες περιοχές με το πρότυπο "Έλεγχος ποιότητας μοντέλου". Στη συνέχεια, δημιουργήστε ένα διάγραμμα με το πρότυπο «Διάκριση αποδεικτικών στοιχείων/μυθοπλασίας», επισημαίνοντας ποιες περιοχές είναι αποδεικτικά στοιχεία μέτρησης και ποιες εικασίες.
λίστα ελέγχου
- [ ] Χρησιμοποίησα τη γραμμή κλίμακας και τα σημεία ελέγχου στη λήψη.
- [ ] Το τράβηξα με επαρκή επικάλυψη (3+ φωτογραφίες ανά σημείο).
- [ ] Σημάδεψα τις αδύναμες/γεμισμένες περιοχές, δεν άφησα ψεύτικη επιφάνεια.
- [ ] Διαχώρισα οπτικά την απόδειξη από την ολοκλήρωση της πρόβλεψης.
- [ ] Ερμήνευσα το μοντέλο χρησιμοποιώντας το πλαίσιο και την κρίση των ειδικών.