Pelnas:
- Gebėjimas paaiškinti dirbtinio intelekto indėlį kuriant mastelio dydžio 3D modelius, taškinius debesis ir ortonuotraukas su fotogrametrija ir kodėl mastelio juosta yra būtina.
- Atpažinti suklastotų paviršių, sukurtų užpildžius trūkstamus duomenis, riziką ir gebėjimas vizualiai atskirti įrodymus nuo prognozės užbaigimo.
- Supratimas, kad modelis yra matavimas, o interpretacija yra kontekstas ir ekspertų sprendimas, pavyzdžiui, kas yra siena ir kas yra natūralus akmuo.
Archeologijoje kasinėjimas yra destruktyvus veiksmas: atkasdamas sluoksnį, jį sunaikini visam laikui ir daugiau nebepamatysi tokio paties. Todėl dokumentavimas (nuolatinis kiekvieno kasinėjimo etapo įrašas su matavimais, brėžiniais, nuotraukomis ir maketais) yra viena iš švenčiausių archeologijos pareigų. Šiame skyriuje pamatysime, kaip fotogrametrija (technika, kuri sukuria mastelio dydžio trimatį modelį suderinant bendrus taškus iš kelių objekto nuotraukų, darytų skirtingais kampais) ir kaip dirbtinis intelektas pagreitina 3D dokumentavimą, bet kodėl sprendimai dėl masto ir interpretavimo lieka žmonėms.
Pagrindinis principas: AI padeda sukurti mastelio modelį, ortonuotraukas ir matavimus; Tačiau ką dokumentuoti, kuri linija yra siena, o kuri yra natūralus akmuo, o kaip interpretuoti modelį – ekspertų sprendimai. 3D modelis yra įrodymas; jo skaitymas yra interpretacija.
Fotogrametrijos ir 3D dokumentacijos žingsniai
1. Fotosesija. Objektas arba sritis fiksuojama pakankamai persidengiant (kiekvienas taškas bent trijose nuotraukose) ir esant geram apšvietimui. Šalia dedama mastelio juosta ir žinomi atstumai (kontroliniai taškai); Be mastelio modelis yra be matmenų.
2. Išlygiavimas ir taškinis debesis. Programinė įranga suderina bendrus nuotraukų taškus ir sukuria taškų debesį (duomenys, susidedantys iš milijonų 3D taškų, vaizduojančių objekto paviršių). AI pagreitina šį suderinimą ir pašalina triukšmą.
3. Tinklelis ir tekstūra. Taškai paverčiami paviršiumi (tinkleliu), o ant viršaus uždedama foto tekstūra; atsiranda tikroviškas 3D modelis.
4. Ortofotografija ir matavimas. Iš modelio išgaunama pakeista ortofotografija (vaizdas iš viršaus su kiekvienu tašku tinkamo mastelio) su pašalintu perspektyvos iškraipymu. Ant to daromi apklausos brėžiniai.
5. Apklausa ir interpretacija. Geodezavimas (pagal mastelį, interpretuotas pastato ar griuvėsių techninis brėžinys) – tai etapas, kai ekspertas perskaito modelį ir atskiria, kas yra siena, kas yra skiedinys, o kas – vėlesnis papildymas. AI gali pasiūlyti kraštus, bet ekspertas daro skirtumą.
Patarimas: niekada nepraleiskite mastelio juostos ir valdymo taškų. AI sukuria „gražų“ modelį iš be mastelio nuotraukų, tačiau tas modelis moksliškai bevertis, nes iš jo negalima paimti tikrų matavimų. Dokumentacijos vertę lemia jos išmatavimas.
AI indėlis ir ribos
AI; Tai galinga nuotraukų išlygiavimo, triukšmo šalinimo, trūkstamo paviršiaus užpildymo (interpoliavimo) ir didelio modelių skaičiaus palyginimo srityse. Tačiau yra dvi kritinės ribos:
- Gaminio paviršiaus rizika. AI gali užpildyti trūkstamus duomenis tokiu būdu, kuris atrodo „įtikimas“; tai yra, gali susidaryti paviršius, kurio modelyje iš tikrųjų nebuvo pastebėta. Tai pavojinga dokumentuose: detalė, kurios iš tikrųjų neegzistuoja, pasirodo kaip įrodymas. Užpildyti / numatyti regionai visada turi būti pažymėti.
- Matavimas, o ne komentaras. Modelis nesako, kas yra kas. Ar duobė yra kapas, ar šiukšlių duobė, ar akmenų eilė yra siena, ar kelias, priklauso nuo konteksto ir eksperto sprendimo, o ne iš modelio.
Atsargiai: kiekviena dalis, kurią AI prideda „atkurdamas“ arba „užbaigdamas“ 3D modelį, yra prielaida. Jei įrodymai (tikrasis išmatuotas paviršius) ir rekonstrukcija (numatomas užbaigimas) nėra vizualiai atskirti, žiūrovas klaidingai supras, kad prielaida yra tiesa. Tai rimčiausia dokumentacijos etinė klaida.
trys mini dėklai
1 atvejis – greitai išsaugota dokumentacija. Gelbėtojo kasinėjimo metu (avarinis kasinėjimas dėl statybų) komanda turėjo tik kelias valandas dokumentuoti sluoksnį. Drono ir dirbtinio intelekto pagreitinta fotogrametrija per 45 minutes sukūrė milimetrinį 3D sluoksnio įrašą; Sluoksnis buvo pašalintas kitą dieną, tačiau modelis išliko nuolatinis. Tuo metu piešti rankomis buvo neįmanoma.
2 atvejis – sugadintas paviršius. Studentas ataskaitoje parašytų, kad jo sukurtame modelyje su keliomis nuotraukomis AI užpildytas plokščias paviršius buvo „tvirtas pagrindas“. Konsultantas parodė, kad toje srityje nėra pakankamai nuotraukų ir kad paviršius buvo interpoliacija. Modelis buvo pertvarkytas atskiriant „išmatuotus“ ir „numatomus“ regionus.
3 atvejis – modelis be mastelio neveikė. Viena komanda pristatė pastato modelį, kuris atrodė gražiai, bet buvo nušautas be mastelio juostos; Iš jo nebuvo galima paimti realių matavimų ir padaryti jokių matavimo brėžinių. Šaudymas buvo pakartotas su kontroliniais punktais. Pamoka: mastelis yra mokslinė modelio vertė.
Keturi kopijuojami šablonai
1) Šaudymo plano valdymas:
Jūsų vaidmuo: fotogrametrijos dokumentacijos asistentas. Dokumentuosiu šį objektą/sritį: [aprašymas]. Pateikite man šaudymo slapyvardžio, kampų skaičiaus, apšvietimo, mastelio juostos ir valdymo taškų išdėstymo kontrolinį sąrašą. Pabrėžkite kritinius mastelio ir visos aprėpties taškus.
2) Modelio kokybės patikrinimas:
Žemiau pateiksiu savo 3D modelio gamybos parametrus / statistiką (nuotraukų skaičius, persidengimas, padengtas plotas). Kuriose modelio srityse duomenys gali būti silpni ir gali būti užpildyti (numatyti) AI? Pasakyk man, kaip turėčiau tai pažymėti.
3) Įrodymų / fantastikos skirtumas:
Ruošiu 3D rekonstrukciją/baigimą. Pasiūlykite žymėjimo schemą (spalvą/sluoksnį/etiketę), kad atskirtumėte, kurios modelio dalys yra IŠMATUOTAS įrodymas, o kurios – NUMATOMAS užbaigimas. Taip pat sudarykite pareiškimo tekstą, kuris neleis žiūrovui supainioti prielaidos su faktu.
4) Pasiruošimas apklausai:
Padarysiu apklausą iš ortofoto. Išvardykite elementus, kuriuos turiu atskirti šioje struktūroje (siena / skiedinys / papildymas / remontas / natūralus akmuo) ir vaizdinius patarimus, į kuriuos reikia atkreipti dėmesį. Pateiksiu galutinį komentarą; Jūs pateikiate kriterijus, kuriuos reikia patikrinti.
Silpnas raginimas / Stiprus raginimas
Silpnas raginimas:
Iš šių nuotraukų sukurkite 3D pastato modelį ir užpildykite trūkstamas dalis.
„Užpildykite trūkstamas dalis“ leidžia AI sukurti tinkantį paviršių; Rezultatas yra klaidinantis modelis, kuriame painiojami įrodymai ir fikcija.
Galingas raginimas:
Kurdami mastelio 3D modelį iš šių nuotraukų, tinkamai modeliuokite TIK nuotraukos padengtus paviršius. Duomenų skurdžių zonų UŽPILDYMAS; pažymėkite juos kaip „trūkstamus duomenis“. Praneškite, kiek nuotraukų palaiko kiekvieną regioną modelio statistikoje. Patikrinkite matmenis pagal skalės juostą.
Skirtumas: pirmasis sukuria gražią, bet klaidingą visumą; pastarasis parengia sąžiningą dokumentą su matomomis spragomis.
Kodėl 3D dokumentacija visiškai nepakeis tradicinio piešimo?
3D modelis yra galingas, tačiau visiškai nepaneigia tradicinio piešimo ranka ir stebėjimo sąsiuvinio; abu papildo vienas kitą. Apžvalgoje arba sluoksnio brėžinyje yra kasimo metu atlikto eksperto interpretacija: kuris akmuo priklauso sienai, kuris buvo valcuotas vėliau, ar linija yra tikra riba, ar šešėlis. Šis aiškinimas vyksta iliustratoriaus galvoje ir 3D modelyje neatsiranda automatiškai. Modelis matuoja „kad ir kas tai būtų“; Tačiau skirtumas tarp „kuris iš jų turi prasmę“ yra žmogaus stebėjimas.
Be to, 3D modelis turi archyvo formato problemą: šiandien sukurtas modelio failas gali būti atidarytas po dešimties metų; programinė įranga ir formatas pasensta. Štai kodėl neapdorotos nuotraukos, kontrolinių taškų matavimai ir standartinis brėžinys / ortofotografija visada saugomi kartu. Modelis yra ne vienintelė ilgalaikės dokumentacijos koja, o turtingiausia.
Kitas praktinis klausimas yra koordinatės ir orientacija: modelis yra tik figūra „orėje“, jei jis nėra pagrįstas realaus pasaulio koordinačių sistema (georeference); Jis pameta, į kurį kasimo tašką žiūri ir kuria kryptimi. Matuojant valdymo taškus su tikrosiomis koordinatėmis, modelis susiejamas su kasimo planu ir leidžia uždėti skirtingų sezonų modelius.
Patarimas: ne tik generuokite 3D modelį ir palikite jį taip; Įtraukite neapdorotas nuotraukas, valdymo taškų koordinates, mastelio informaciją ir anotuotą brėžinį. Būsimas tyrėjas turėtų suprasti jūsų darbą su šiais papildomais dokumentais, net jei negali atidaryti modelio.
3D dokumentacijos metodų lentelė
Scena
AI indėlis
žmogaus sprendimas
patikrinimas
šaudymas
Plano / aprėpties rekomendacija
skalė, kontrolinis taškas
Slapyvardžio valdymas
taškinis debesis
Poravimas, triukšmo šalinimas
Kokybės riba
Kontrolinio taško dydis
paviršius/tekstūra
automatinis tinklelis
Pildymo limitas
Silpnos zonos ženklas
Ortofoto/išmatavimas
masto gamyba
Mastelio patikrinimas
žinomas atstumas
apklausa
Krašto pasiūlymas
Sienos / skiedinio / priedų atskyrimas
kontekstas, ekspertas
Dažnos klaidos
- Praleiskite mastelio juostą. Modelis be mastelio nėra moksliškai išmatuojamas.
- Trūkstamų duomenų pildymas. AI sukuria tinkantį paviršių; Tarpai turi būti pažymėti.
- Neatskiriant įrodymų nuo fantastikos. Klaidina, jei užbaigti regionai nėra vizualiai atskirti.
- Modelio klaidinimas dėl interpretacijos. Modelio matuoklis nesako, kas tai yra; Aiškinimas yra konteksto ir ekspertinio darbo reikalas.
- Modelio kūrimas su keliomis nuotraukomis. Nepakankamas sutapimas suteikia iškreiptą ir tarpą modelį.
Apibendrinant
AI 3D dokumentacijoje ir fotogrametrijoje; Jis sukuria greitą, milimetrinį ir pakartojamą įrašą ir yra ypač neįkainojamas atliekant gelbėjimo kasinėjimų laiką. Bet mastelio juosta yra esminė, trūkstami duomenys ne pildomi, o pažymimi, įrodymai atskiriami nuo fantastikos, o modelio interpretacija (kas yra kas) priklauso ekspertui. Modelis yra įrodymas; Skaitymas yra atsakomybė.
Taikymo užduotis
Paimkite nedidelį radinį ar pastato kampą su mastelio juosta, bent 20 persidengiančių nuotraukų. Sugeneruokite modelį su fotogrametrijos srautu ir nustatykite silpnas / užpildytas sritis naudodami šabloną „Modelio kokybės patikra“. Tada sukurkite diagramą naudodami šabloną „Įrodymų / fantastikos atskyrimas“, pažymėdami, kurie regionai yra išmatuoti įrodymai, o kurie – spėjimai.
kontrolinis sąrašas
- [ ] Kadre naudojau mastelio juostą ir kontrolinius taškus.
- [ ] Padariau jį pakankamai persidengęs (3+ nuotraukos vienoje vietoje).
- [ ] Pažymėjau silpnas/užpildytas vietas, nepalikau netikro paviršiaus.
- [ ] Vizualiai atskyriau įrodymą nuo prognozės užbaigimo.
- [ ] Modelį aiškinau naudodamasis kontekstu ir ekspertų nuomone.