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新动画使蒙特利湾流失,以发掘其地质之美

蒙特利峡谷(Monterey Canyon)是一个宏伟的海底地质特征,在大小和美观方面都可与大峡谷媲美。

但是,尽管任何人都可以参观大峡谷-无论是乘飞机在大峡谷上空飞行,还是在ule子后面掉入大峡谷-但探索蒙特利峡谷的挑战却要艰巨得多,这需要科学家和工程师团队,配备齐全的研究船,以及各种自主机器人。结果,大多数人从来没有机会看到蒙特利峡谷的威严。到现在。

以相同比例显示的蒙特雷峡谷(左)和大峡谷(右)的横截面表明,这些特征的大小和形状相似。两个峡谷都是大量沉积物通过其移动的管道。科罗拉多河中的水流刻划了大峡谷,但蒙特雷峡谷内没有发生直接相似的过程。

MBARI的科学家在过去的几个月中一直与Frame 48的设计师合作,Frame 48是一家洛杉矶的后期制作公司,通常在电影和电视领域工作,以实现MBARI在过去22年中精心收集的测深数据。海洋地质学家查理·保尔(Charlie Paull)监督了这项工作,并与48井架团队密切合作。保尔说:“我一生的大部分时间都在研究这个峡谷,并且一直想向人们展示蒙特利湾海底的东西。”

但是MBARI的优势在于可以收集和分析测深数据,而不是制作动画。测绘小组决定,如果他们想在MBARI后院的此处准确可视化惊人的地质特征,则需要引入专业的图形设计师。Paull与同事Dave Caress,Eve Lundsten和Jenny Paduan在第48帧与团队紧密合作,收集并整合了25米分辨率的舰载多波束数据以及将一米的自动水下航行器(AUV)数据映射到令人惊叹的功能新的可视化。Paull还提供了指导,以确保更定性的细节(例如沉积物的颜色和峡谷壁上的条纹)是真实的。最终结果将科学和艺术编织到了蒙特利峡谷有史以来最高分辨率的动画中。

执行制作人Seth Josephson领导了第48帧团队,并与MBARI首席工程师Dave Caress合作,克服了处理超大型数据集的计算难题。第一个挑战是优化原始数据。基于船的数据的分辨率较低,因此大多数3D软件都可以轻松处理大量数据。但是,映射的AUV数据具有更高的分辨率,每条小条带都转换为数千万个数据点。对于大多数软件来说,只需要进行一小段工作就可以了,但是将其中的数十个分发到一个10,000平方英里的场景中变得势不可挡。为了处理这些数据,团队决定使用Unreal引擎-一种用于创建视频游戏的平台。团队不仅能够将所有数据导入虚幻引擎,而且能够实时看到它们的渲染,这使得固定纹理,设置摄影机移动和几何图形修补速度更快。“第一次看到纹理和渲染的数据真是令人难以置信。看到海底两公里(1.2英里)这么多的细节并不常见。”约瑟夫森说。“我们主要关心的是在构建纹理并将两个数据集相互叠加的同时如何尊重数据。两组之间的差异令人震惊,因此我们付出了巨大的努力,以使它们看起来尽可能无缝。

下图显示了动画中突出显示的峡谷部分。蒙特利峡谷的主要河道蜿蜒超过470公里(292英里),最宽处约12公里(7.5英里)。峡谷壁的最大高度达到1,700米(5,577英尺)。蒙特利峡谷最终终止于深海平原,深度为4,000米(2.5英里),是美国西海岸最深的海底峡谷之一。

最终,该动画旨在帮助教育工作者,科学家和科学传播者讲述蒙特利峡谷的故事,并为其提供应有的特写。

《科学人杂志》采访了戴夫·卡斯(Dave Caress)和夏娃·伦兹滕(Eve Lundsten),他们为蒙特利峡谷(Monterey Canyon)上录有MBARI新动画的录像制作了地图。

了解有关蒙特利峡谷的更多信息,包括有关其形成方式的理论。

地图突出显示了动画中所描绘的峡谷区域。粉红线是您在动画的打开序列中看到的,是根据25米(82英尺)分辨率的舰船多光束数据生成的。动画中有两个部分显示了延伸一米的MBUV数据收集到的AUV数据。地图上的蓝线显示了动画中从27到38秒的区间,紫色线显示了48到53秒的区间。MBARI收集了地图AUV数据的某些区域以绿色突出显示。资源:框架48

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