زنده کردن عکس های بی جان / نقش تلفن های هوشمند در حفاظت از میراث فرهنگی + فیلم

در دنیای امروز تلفن هوشمند، حسگر، و دوربین در همه جا وجود دارد. پژوهشگران می خواهند این ابزارها را به شکل متفاوتی به کار ببرند. متخصصان علوم کامپیوتری طرح اروپایی موسوم به «ساخت تصاویر چهار بعدی»":https://harvest4d.org/ در وین درصدد هستند از تلفنهای هوشمند به شکل فعالانه برای خلق مدلهای کامپیوتری سه بعدی استفاده کنند. هدف آنها این است که با استفاده از تلفنهای همراه هوشمند فناوری ای را توسعه دهند که بتوان با آن از میراث فرهنگی اروپا حفاظت کرد.

میکائل وایمر، متخصص علوم کامپیوتر و مسئول هماهنگ کننده این طرح می گوید: «بازسازی مدلهای سه بعدی این روزها بسیار پرهزینه است. یک دلیلش ابزارهای گران قیمتی است که باید به کار برد. بعد هم نیاز به برنامه ریزی دقیق است تا بدانیم این ابزارها را برای بازسازی بخش های مختلف شیء کجا باید مستقر کرد. در این پروژه تلاش ما این است که بازسازی را خیلی ساده تر کنیم و از ابزارهای ساده تر مثل تلفنهای همراه معمولی یا دوربین های دیجیتالی که همه دارند استفاده کنیم.»

داشمندان این طرح در حال حاضر مشغول طراحی نرم افزارهای کامپیوتری و الگوریتمهای هستند که پس از محاسبات پیچیده ریاضی، عکسهای بی جان را به مدلهای سه بعدی تبدیل کند.

سمیر اروج، دانشمند رایانه از داشنگاه فنی دارمشتات در آلمان که با طرح «ساخت تصاویر چهار بعدی» همکای می کند می گوید که برای رسیدن به این نتیجه، چالش های فنی متفاوتی وجود دارد: «تصاویر اصلی مقیاس های کاملا متفاوت دارند. بعضی عکسها از دور گرفته شده است. برخی فقط جزئیات را نشان می دهد. این فاصله های متفاوت باعث می شود نمونه برداری هایِ عددیِ متفاوتی از سطح انجام شود. اگر عکس از فاصله دور گرفته شده باشد، نمونه ها دقیق نیست و باید به جای آنها از نمونه هایی استفاده شود که مربوط به عکس از فاصله نزدیک است تا بتوان جزئیات ظریف را به دقت بازسازی کرد.»

او اضافه می کند: «چالش دیگر این است که تشخیص داده شود کدام تصاویر به یک سطح مربوط می شوند حتی اگر به نظر برسد که جزئیاتی که نشان می دهند متفاوت است. مثلا نورگیری شیء ممکن است فرق کند: در یک عکس آفتاب بشدت می تابد و در عکس دیگر هوا ابری است و کامپیوتر باید بتواند این دو عکس را به هم ارتباط دهد.»

به این ترتیب، چالش اصلی دانشمندان این پروژه این است که برنامه کامپیوتری ای طراحی کنند که شکل اشیای واقعی در محیطهای در حال تغییر و تحول را تشخیص بدهد. یکی از محققان این طرح می گوید که این کار اصلا ساده نیست.

تمی بوبکور، دانشمند رایانه از دانشگاه پاریس-سکله و از محققان طرح «ساخت تصاویر چهار بعدی» در این باره می گوید: «مدلهای کامپیوتری و الگوریتمهایی می سازم که با آنها بتوان داده هایی را که از عکس های سه بعدی به دست می آید تجزیه و تحلیل کرد. باید حتما تمام داده هایی را که در دنیای واقعی اندازه گرفته شده اند و تعدادشان شاید یک میلیون یا یک میلیارد نقطه دیجیتال برسد، به شیء مجازی سه بعدی تبدیل کرد که نرم افزارها بعدا بتوانند با این شیء کار کنند. هدف نهایی ما این است که دنیای واقعی را به دنیای مجازی بیاوریم. برای این کار نیاز است همزمان با سه پارامتر مختلف کار کنیم: باید شکل، حرکت و ظاهر دنیای واقعی را به صورت عدد در بیاوریم تا بتوانیم تبدیل و تحول مجازی آنها را در نرم افزارهایِ تحت کنترلِ کاربر بررسی کنیم.»

دانشمندان رایانه در این طرح همچنین این نکته را بررسی می کنند که چگونه می توان با استفاده از داده های واقعی، بازسازی های چهار بُعدی به دست آورد؛ بازسازی هایی که در آنها بُعد چهارم یعنی زمان هم در نظر گرفته شده باشد. آنها سیستمهایی ساخته اند که با استفاده ازعکسهایی که باستانشناسان هنگام حفاری می گیرند، گرافیک چهار بعدی می سازد.

پژوهشگران امیدوارند این فناوری تا پنج سال دیگر به بازار بیاید. یکی از کاربردهای این فناوری در آینده می تواند حفاظت از میراث فرهنگی باشد. مایکل وایمر درباره کاربرد این فناوری می گوید: «می توان این مدلهای سه بعدی را در نمایشگاهها و موزه ها به کار برد. مزیتش این است که به وجود آوردن این مدلها ساده تر شده و مثلا حتی کسانی که در محل کاوشهای باستانشناسی کار می کنند می توانند مستقیما وارد معرکه بشوند و این مدلها را خودشان بسازند.»