レーザーによって生命にもたらされた海底難破船

TBD-1 Devastator Aircraftによる深度SL3の非接触データ収集プロセスにおける3D（Credit：Air / Sea Heritage Foundationの写真、Brett Seymourによる写真）

写真測量と海底レーザーLiDAR（SL）技術を統合した革新的な水中測量技術は、海底で静止している稀で歴史的に重要な航空機の正確で精密なリバースエンジニアリングされた3Dモデルの作成に役立ちました。

このテクニックは、マーシャル諸島共和国のJaluit Lagoonの海底にある米海軍ダグラスTBD-1 Devastator機の大部分が損なわれていない残骸を記録するために、非営利のAir / Sea Heritage Foundationとの2018年10月の遠征で開発されました。 。

建造された129人の荒廃者のうち、全員が戦闘で敗北したか、業務上の事故で破壊されたか、または第二次世界大戦の終わりまでに廃棄された。進行中の「Devastatorプロジェクト」の一部であるこの最近の探検隊は、この重要な文化遺産資産の21世紀のサイトマップとして正確な3Dモデルを構築するための正確で再現可能なミリメートルデータを取得するために開発されました。また、ワシントンDCのアメリカ海軍国立博物館での歴史的な飛行機の修復、保存、公開展示のための「妨害前調査」としての役割も果たします。

この特定の航空機、以前は胴体コード「5-T-6」で空母USSヨークタウン（CV-5）に乗って魚雷隊5（VT-5）に割り当てられていたアメリカ海軍航空番号局（BuNo）1515が配置されています敏感な海洋生息地で。安全で、触れることのない、正確な調査を行うために、ワールドクラスの3Dモデルを作成するために、遠征隊は、利用可能な最も先進的な技術を利用する一流の専門家とボランティアのグループを集めました。

Air / Sea Heritage Foundationの共同創設者であるラス・マシューズ、熟練した歴史家であり映画製作者でもあり、ピーター・フィックス博士は、海洋保護研究所と海洋考古学センターに協力しています。テキサスA&M大学のConservation（CMAC）、Devastator Projectチームは、National Park ServiceのSubmerged Resources Centerからの融資を受けている水中写真家、Brett Seymourで構成されていました。 Evan Kovacsは、Marine Imaging Technologiesを運営する革新的なエンジニアであり経験豊富なテクニカルダイバーです。 Matt Christie氏、Depth at 3DのシニアサブシードLiDARスペシャリスト。ブライアン・カーク、BuNo 1515の難破船の地元の専門家によるガイドと元の共同発見者（歴史家/探検家のマット・ホリー）。さらに考古学者/ダイバー、クリス・ドスタル、キャロリン・ケネディ、マイケル・テレップ。 Woods Hole Oceanographic InstituteのAdvanced Imaging and Visualization Laboratoryのアドバイザーも、遠征計画とポストプロダクション段階の一部でした。

Devastator 1515は以前の調査ではほとんど損なわれていないように見えましたが、残骸の敏感な性質と現場周辺の水の透明度が低いため、ほとんどの標準的なデータ収集プロセスとその他の光学画像収集方法には限界がありました。さらに、擾乱前の調査として、航空機の再現性のある正確なミリメートルの詳細だけでなく、航空機内および周辺の海洋バイオマスの物質および構造も把握することが重要でした。これらの課題は、リアルタイム3Dデータ処理装置を搭載したDepthのSL3海中レーザーLiDARで3Dにユニークな機会をもたらしました。さらに、チームは静止画撮影、4Kビデオ、3D写真測量、および360°VRを使用しました。

現場での6日間にわたり、水深130フィートの下にある難破船まで何十もの潜水が行われました。レーザースキャンと写真測量技術の両方の精度をチェックするために、4つのレジストレーションマーカーを事前承認地域に設置しました。 3D at DepthのSL3レーザーは、周囲を邪魔しないように、安全な距離を保ちながら、難破現場からさまざまな距離に配置されました。操縦可能なビームは、他の技術的応用と並行して作業しながら柔軟性と正確さを可能にした。 ＳＬ３は、各走査位置に対して毎秒４０，０００測定でパルスし、非常に高密度のセクタ走査を得た。 3D at Depthの特許取得済みの屈折率補正アルゴリズムは、他の光学ソリューションでは動作しないような、透明度の低い水質で再現可能なデータセットを配信することができました。

TBD-1 Devastator航空機の写真測量イメージ（Brett SeymourによるCreditL Air / Sea Heritage Foundationの写真）

SL3 LiDARレーザーは合計で9200万点を出力し、処理後の写真測量データは570万個の頂点を生成しました。それぞれの密な点群は表面モデル化され、3Dデザインコンピュータに移されました。写真測量、360 VRおよび静止画からの光学画像は、Devastatorの正確な3Dモデルをレンダリングするためにデザインに統合されました。レーザーLiDARデータとともに、チームは写真測量で1,398枚の静止画像を撮影しました。

「3D at Depthの水中レーザーLiDARテクノロジは、当社の特許取得済みの屈折率補正アルゴリズムを使用して、正確で正確な測定を備えた真のデジタルツインを実現します。」とDepth、Inc.の3Dの最高執行責任者、Neil Manning氏は述べています。 3D体積写真測量では、正確なデジタル保存と海底の大きな地形の視覚化に向けた画期的な一歩を提供します。我々は、海の遺跡や難破船、海上事故の記録、そして敏感な海洋環境のベースライン調査の分野での幅広い応用のためにこの技術が進歩することを楽しみにしている。」

「DepthのSL3海底LiDARで3Dを革新的に考古学的に使用することで、BuNo 1515の難破地のマッピングにおいて、過去5回の探検で可能だったよりもさらに多くの、そしてより高い精度で達成できました」と述べた。エアー/シーヘリテージ財団。 「私たちは、Devastatorプロジェクトを次のレベルに引き上げるための技術と専門知識を提供してくれたNeil Manningとそのチームの寛大さに非常に感謝しています。そのような個人、企業、機関、そして国々の協力があってこそ、私たちはこの象徴的な航空機を将来の世代のために保存することを望むことができます。」