Ieguvumi:
- Spēja izskaidrot mākslīgā intelekta ieguldījumu mērogotu 3D modeļu, punktu mākoņu un ortofotogrāfiju izgatavošanas procesā ar fotogrammetriju un kāpēc mēroga josla ir būtiska.
- Atzīstot viltotu virsmu risku, kas rodas, aizpildot trūkstošos datus, un spējot vizuāli nošķirt pierādījumus no prognozes pabeigšanas.
- Izpratne par to, ka modelis ir mērījums, un interpretācija ir konteksts un ekspertu spriedums, piemēram, kas ir siena un kas ir dabiskais akmens.
Arheoloģijā izrakumi ir destruktīva darbība: kad jūs izraujat slāni, jūs to neatgriezeniski iznīcināt un jūs to nekad vairs neredzēsit tādā pašā veidā. Tāpēc dokumentēšana (katra izrakumu posma pastāvīga pieraksta veikšana ar mērījumiem, zīmējumiem, fotogrāfijām un maketiem) ir viens no svētākajiem arheoloģijas pienākumiem. Šajā nodaļā mēs redzēsim, kā fotogrammetrija (paņēmiens, kas rada mērogotu trīsdimensiju modeli, saskaņojot kopējos punktus no vairākām objekta fotogrāfijām, kas uzņemtas no dažādiem leņķiem) un kā AI paātrina 3D dokumentāciju, bet kāpēc lēmumi par mērogu un interpretāciju paliek cilvēku ziņā.
Pamatprincips: AI palīdz izveidot mēroga modeli, ortofotogrāfiju un mērījumus; Bet ko dokumentēt, kura līnija ir siena un kura ir dabīgais akmens un kā interpretēt modeli, ir ekspertu lēmumi. 3D modelis ir pierādījums; tā lasījums ir interpretācija.
Fotogrammetrijas un 3D dokumentācijas soļi
1. Fotosesija. Objekts vai apgabals tiek uzņemts ar pietiekamu pārklāšanos (katrs punkts vismaz trīs fotogrāfijās) un labā apgaismojumā. Blakus tiek novietota mēroga josla un zināmie attālumi (kontrolpunkti); Bez mēroga modelis ir bezizmēra.
2. Izlīdzināšana un punktu mākonis. Programmatūra saskaņo fotoattēlu kopīgos punktus un izveido punktu mākoni (dati, kas sastāv no miljoniem 3D punktu, kas attēlo objekta virsmu). AI paātrina šo saskaņošanu un trokšņu tīrīšanu.
3. Tīkls un tekstūra. Punkti tiek pārvērsti par virsmu (tīklu) un virsū tiek uzklāta foto faktūra; parādās reālistisks 3D modelis.
4. Ortofoto un mērīšana. No modeļa tiek iegūts mērogots ortofoto (skats no augšas ar katru punktu pareizā mērogā) ar noņemtu perspektīvas kropļojumu. Uz tā tiek veidoti aptaujas zīmējumi.
5. Mērniecība un interpretācija. Mērniecība (mērogots, interpretēts ēkas vai drupas tehniskais rasējums) ir posms, kurā eksperts nolasa modeli un atšķir, kas ir siena, kas ir java un kas ir vēlāks papildinājums. AI var ieteikt malas, taču eksperts izdara atšķirību.
Padoms: nekad neizlaidiet skalas joslu un kontroles punktus. AI ražo "skaistu" modeli no nemērogotām fotogrāfijām, taču šis modelis ir zinātniski nevērtīgs, jo no tā nevar iegūt reālus mērījumus. Dokumentācijas vērtība ir tās izmērāmībā.
AI ieguldījums un ierobežojumi
AI; Tas ir spēcīgs fotoattēlu izlīdzināšanā, trokšņu noņemšanā, trūkstošās virsmas aizpildīšanā (interpolācijā) un liela modeļu skaita salīdzināšanā. Bet ir divas kritiskas robežas:
- Izgatavotas virsmas risks. AI var aizpildīt trūkstošos datus tādā veidā, kas izskatās “ticams”; tas ir, tas var radīt virsmu, kas modelī faktiski netika novērota. Tas ir bīstami dokumentācijā: detaļa, kas patiesībā neeksistē, parādās kā pierādījums. Aizpildītie/paredzamie reģioni vienmēr ir jāatzīmē.
- Mērījums, nevis komentārs. Modele nesaka, kas ir kas. Tas, vai bedre ir kaps vai atkritumu bedre, vai akmeņu rinda ir siena vai ceļš, izriet no konteksta un eksperta sprieduma, nevis no modeļa.
Uzmanību: katrs elements, ko AI pievieno, “atjaunojot” vai “pabeidzot” 3D modeli, ir pieņēmums. Ja pierādījumi (faktiskā izmērītā virsma) un rekonstrukcija (paredzamā pabeigšana) nav vizuāli nodalīti, skatītājs pieņēmumu maldinās par patiesību. Šī ir dokumentācijas nopietnākā ētiskā kļūda.
trīs mini futrāļi
1. gadījums — ātri saglabāta dokumentācija. Glābšanas izrakumos (ārkārtas rakšana būvniecības dēļ) komandai bija tikai dažas stundas, lai dokumentētu slāni. Drona un mākslīgā intelekta paātrinātā fotogrammetrija radīja slāņa milimetru 3D ierakstu 45 minūtēs; Nākamajā dienā slānis tika noņemts, bet raksts palika pastāvīgs. Rokas zīmēšana šajā laikā nebija iespējama.
2. gadījums — saķerta virsma. Students ziņojumā ierakstītu, ka plakanā virsma, ko aizpildīja AI modelī, ko viņš izveidoja ar dažām fotogrāfijām, bija "cieta bāze". Konsultants parādīja, ka šajā apgabalā nav pietiekami daudz fotogrāfiju un ka virsma ir interpolācija. Modelis tika reorganizēts, atdalot "izmērītos" un "paredzamos" reģionus.
3. gadījums — bezmēroga modelis nedarbojās. Viena komanda piegādāja ēkas modeli, kas izskatījās jauki, bet tika uzņemts bez mēroga joslas; No tā nevarēja veikt reālus mērījumus un veikt uzmērīšanas rasējumus. Šaušana tika atkārtota ar kontrolpunktiem. Nodarbība: mērogs ir modeļa zinātniskā vērtība.
Četras kopējamas veidnes
1) Šaušanas plāna kontrole:
Jūsu loma: fotogrammetrijas dokumentācijas palīgs. Es dokumentēšu šādu objektu/apgabalu: [apraksts]. Sniedziet man šaušanas kontrolsarakstu par aizstājvārdu, leņķu skaitu, apgaismojumu, mēroga joslu un kontrolpunktu izvietojumu. Izceliet mērogojamības un pilna pārklājuma kritiskos punktus.
2) Modeļa kvalitātes pārbaude:
Zemāk norādīšu sava 3D modeļa ražošanas parametrus/statistiku (fotogrāfiju skaits, pārklāšanās, aptvertais laukums). Kurās modeļa jomās dati varētu būt vāji un, iespējams, tos aizpildīs (paredzēts) AI? Pastāstiet man, kā man tie jāatzīmē.
3) Pierādījumu/daiļliteratūras atšķirība:
Gatavoju 3D rekonstrukciju/pabeigšanu. Iesakiet marķējuma shēmu (krāsu/slāni/etiķeti), lai atšķirtu, kuras modeļa daļas ir IZMĒRĪTAS liecības un kuras ir PAREDZĒTAS pabeigšanas. Izveidojiet arī paziņojuma tekstu, kas neļaus skatītājam sajaukt pieņēmumu ar faktu.
4) Sagatavošanās aptaujai:
Uzzīmēšu aptauju no ortofoto. Uzskaitiet elementus, kas man ir jānošķir šajā struktūrā (siena/java/papildinājums/remonts/dabiskais akmens) un vizuālās norādes, kurām jāpievērš uzmanība katram. Es sniegšu galīgo komentāru; Jūs sniedzat kritērijus, kas jāpārbauda.
Vāja uzvedne / spēcīga uzvedne
Vāja uzvedne:
No šiem fotoattēliem izveidojiet ēkas 3D modeli un aizpildiet trūkstošās daļas.
“Aizpildiet trūkstošās daļas” ļauj AI ģenerēt pieguļošu virsmu; Rezultāts ir maldinošs modelis, kurā tiek sajaukti pierādījumi un fikcija.
Spēcīga uzvedne:
Veidojot mēroga 3D modeli no šīm fotogrāfijām, adekvāti modelējiet TIKAI tās virsmas, kuras aptver fotogrāfija. AIZPILDĪT nabadzīgos apgabalus; atzīmējiet tos kā "trūkstošus datus". Norādiet, cik fotoattēlu modeļa statistikā atbalsta katru reģionu. Pārbaudiet izmērus attiecībā pret mēroga joslu.
Atšķirība: pirmais rada skaistu, bet nepatiesu veselumu; pēdējais sagatavo godīgu dokumentu ar redzamām nepilnībām.
Kāpēc 3D dokumentācija pilnībā neaizstās tradicionālo zīmēšanu?
3D modelis ir jaudīgs, taču tas pilnībā neatceļ tradicionālo roku zīmēšanu un novērošanas piezīmju grāmatiņu; abi viens otru papildina. Uzmērījums vai slāņa zīmējums satur eksperta interpretāciju rakšanas brīdī: kurš akmens pieder pie sienas, kurš vēlāk velts, vai līnija ir reāla robeža vai ēna. Šī interpretācija notiek ilustratora galvā un neparādās automātiski 3D modelī. Modelis mēra “lai kas tas būtu”; Bet atšķirība starp "kuram no tiem ir jēga" ir cilvēka novērojums.
Turklāt 3D modelim ir arhīva formāta problēma: modeļa fails, ko izveidojat šodien, var nebūt atvērts pēc desmit gadiem; programmatūra un formāts kļūst novecojuši. Tāpēc neapstrādātas fotogrāfijas, kontrolpunktu mērījumi un standarta zīmējums/ortofoto vienmēr tiek glabāti kopā. Modelis nav vienīgais ilgtermiņa dokumentācijas posms, bet gan bagātākā.
Vēl viens praktisks jautājums ir koordinātas un orientācija: modelis ir tikai forma "gaisā", ja tas nav iezemēts reālās pasaules koordinātu sistēmā (ģeoreference); Viņš pazaudē, uz kuru izrakumu punktu skatās un kurā virzienā. Kontrolpunktu mērīšana ar faktiskām koordinātām sasaista modeli ar rakšanas plānu un ļauj uzlikt dažādu sezonu modeļus.
Padoms. Ne tikai ģenerējiet 3D modeli un atstājiet to pie tā; Iekļaujiet neapstrādātus fotoattēlus, kontrolpunktu koordinātas, mēroga informāciju un anotētu zīmējumu. Topošajam pētniekam ir jāspēj saprast jūsu darbu ar šiem papildu dokumentiem, pat ja viņi nevar atvērt modeli.
3D dokumentācijas metožu tabula
Skatuves
AI ieguldījums
cilvēka lēmums
verifikācija
šaušana
Plāna / seguma ieteikums
skala, kontrolpunkts
Aliasing kontrole
punktu mākonis
Savienošana pārī, trokšņu noņemšana
Kvalitātes slieksnis
Kontrolpunkta lielums
virsma/tekstūra
automātiskais tīkls
Uzpildes limits
Vājas zonas zīme
Ortofoto/mērīšana
mēroga ražošana
Mēroga pārbaude
zināms attālums
aptauja
Malas ieteikums
Sienu/javas/pielikumu atdalīšana
konteksts, eksperts
Biežas kļūdas
- Izlaist mēroga joslu. Modelis bez mēroga nav zinātniski izmērāms.
- Trūkstošo datu aizpildīšana. AI rada pieguļošu virsmu; Atstarpes ir jāatzīmē.
- Neatšķirot pierādījumus no daiļliteratūras. Tas ir maldinoši, ja pabeigtie reģioni nav vizuāli nodalīti.
- Interpretācijas modeļa maldināšana. Modeļa skaitītājs nenorāda, kas tas ir; Interpretācija ir konteksta un ekspertu darba jautājums.
- Modeļa izveide ar dažiem fotoattēliem. Nepietiekama pārklāšanās rada izkropļotu un tukšu modeli.
Rezumējot
AI 3D dokumentācijā un fotogrammetrijā; Tas nodrošina ātru, milimetru un atkārtojamu ierakstu, un tas ir īpaši nenovērtējams glābšanas izrakumos, kuros notiek laika spiediens. Taču svarīga ir mēroga josla, trūkstošie dati tiek nevis aizpildīti, bet atzīmēti, pierādījumi ir atdalīti no daiļliteratūras, un modeļa interpretācija (kas ir kas) pieder ekspertam. Modelis ir pierādījums; Lasīšana ir atbildība.
Lietojumprogrammas uzdevums
Uzņemiet nelielu ēkas atradumu vai stūri, izmantojot mēroga joslu, vismaz 20 fotoattēlus, kas pārklājas. Ģenerējiet modeli ar fotogrammetrijas plūsmu un identificējiet vājās/piepildītās zonas, izmantojot veidni "Modeļa kvalitātes pārbaude". Pēc tam izveidojiet diagrammu ar veidni “Pierādījumu/daiļliteratūras atšķirības”, atzīmējot, kuri reģioni ir izmērīti pierādījumi un kuri ir minējumi.
kontrolsaraksts
- [ ] Kadrā izmantoju mēroga joslu un kontrolpunktus.
- [ ] Es to uzņēmu ar atbilstošu pārklāšanos (3+ fotoattēli katrā vietā).
- [ ] Atzīmēju vājās/piepildītās vietas, neatstāju viltotu virsmu.
- [ ] Es vizuāli atdalīju pierādījumu no pareģojuma pabeigšanas.
- [ ] Es interpretēju modeli, izmantojot kontekstu un ekspertu vērtējumu.