“神庙逃亡”初体验:GPU助力CyArk捕捉世界遗产影像
2018-10-15 12:28
2001年,有着1700年历史的阿富汗巴米扬大佛(Buddha in Bamiyan)被炸毁,这令世界各地的文物保护主义者大为震惊,对于Ben Kacyra更是如此。
巴米扬大佛前后对比照
Ben Kacyra是一位软件开发者,刚刚出售了自己的工业测绘公司。他想利用自己的技能做一些有益的事,而这些遗迹的损坏恰好成为了他关注的焦点。最终他成立了非营利性组织CyArk,在过去的15年中,CyArk一直在拍摄世界遗产的高分辨率图像。
“巴米扬大佛被摧毁前没有记录,没有视频,也没有精细的照片。Kacyra对此非常震惊,认为我们需要以3D形式记录下这些遗产。”CyArk首席执行官John Ristevski说道。他曾帮助Kacyra完成了其初始项目。
Kacyra和妻子Barbara共同创立了CyArk。他们希望通过影像的方式保护文物,如果其他历史遗产像阿富汗古迹一样遭遇了相同的不幸,至少还可以留下影像记录。
CyArk现在已经成功记录了七大洲200多处历史遗迹的详细影像测量数据。不仅如此,他们已经开始着手实现其愿景的第二部分:将这些数据向公众开放,同时希望开发人员能够创建3D虚拟体验。
通过CyArk体验未来
CyArk与Google(提供云计算资源、资金和技术支持)合作推出了缅甸中部蒲甘古城的虚拟之旅,从而展示了其项目的可行性。
导游引导游客以数字形式在寺庙中漫步,从不同角度欣赏古迹,还可以放大镜头以近距离观察细节。这项技术为人们提供了细致入微的替代体验,而无需他们跨越大半个地球来游览。
这种方式拥有无限的应用潜力:可以利用它开展世界历史古迹方面的教育,而且方便文物保护者对遗址进行研究,还能够让游客游览他们可能永远到达不了的地方。
Ristevski希望他们能够实现的不仅仅局限于蒲甘之旅。“我们对其他人利用这些数据的方式更感兴趣,”Ristevski说道,“通过这项开放遗产计划,任何人都可以获取这些数据并创建教育体验。并且,人们还可以得到使用该数据的非商业授权。”
除了蒲甘之旅外,CyArk最近还推出了MasterWorks VR,这是一款适用于Oculus Rift VR头显的免费应用程序。通过这款应用程序,用户可以从一个地点迅速“到达“另一个地点,畅游三个大洲的历史遗迹。
GPU提升CyArk处理性能
CyArk在每个遗址均拍摄了长达数小时的影像数据,NVIDIA GPU在处理这些数据以及执行3D重建方面发挥了关键作用。CyArk技术人员使用了搭载NVIDIA Quadro P6000的工作站,并利用一款名为Capturing Reality的软件包将这些数据转换为3D图像。
Ristevski称,P6000 GPU速度远超前几代产品。与CPU相比,P6000 GPU让CyArk的数据处理速度加快了许多倍。
在CyArk的世界遗产3D重建过程中,每一个像素都很重要。
Ristevski还表示,比速度更为重要的是呈现细节纹理能力的提升。CyArk见证了这些纹理的分辨率从厘米级缩小到几分之一毫米的级别,对于遗产社群来说,这一进步十分关键。
“每平方英寸的表面都是独一无二的,”他说道,“我们无法补充纹理或复制纹理,因此我们必须在最大程度上保留捕捉到的每一个像素。
更多数据等待挖掘
虽然Ristevski看到了深度学习在数据分类方面的潜力及其对CyArk的意义,但该公司暂时还没有深入涉足这一技术。一旦他们结束当前的3D重建任务,深度学习预计就会发挥更大的作用。
同时,CyArk计划继续采集更多世界遗产的数据。目前,他们正在以及即将记录的是越南的古寺庙和华盛顿特区的杰斐逊纪念堂(Jefferson Memorial)。
随着采集到的数据越来越多,CyArk会继续将数据向公众开放,同时也会将其集成到未来的 VR 应用程序中,并开发独特的VR体验。
此外,Ristevski坚持表示,CyArk的目标不是通过其数据盈利,并且在可预见的未来内将依然是一家非营利性组织:“我们并不打算形成商业模式。”