Los visitantes de los museos podrán explorar dos barcos hundidos de la Segunda Guerra Mundial como si fueran buceadores en el fondo del océano, gracias al trabajo de la Universidad de Curtin en Perth (Australia).
Las exposiciones en desarrollo, que se exhibirán en Australia y potencialmente en otros países, utilizarán modelos 3D exquisitamente detallados que los investigadores están creando para contar la historia de una de las mayores batallas navales de la nación.
El 19 de noviembre de 1941, el HMAS Sydney (II) australiano y el HSK Kormoran alemán se lanzaron cientos de proyectiles en un duelo que duró menos de una hora. Murieron más de 700 personas, incluidos todos los marineros del Sydney. Ambos barcos se hundieron a 2.000 metros, a 130 millas de la costa de Australia Occidental, y no fueron descubiertos durante décadas.
Andrew Woods, experto en visualización estereoscópica en 3D y profesor asociado de Curtin, construyó en 2015 un equipo submarino con más de una docena de cámaras de vídeo y fotográficas para captar detalles de los pecios.
Ash Doshi, especialista en visión por ordenador y director de investigación de Curtin, está desarrollando y ejecutando un software en las GPU de NVIDIA que junta el medio millón de fotos y las 300 horas de vídeo que tomaron en modelos 3D virtuales e impresos.
3D a Escala de Acorazado
Es un trabajo duro y pionero en un proceso llamado fotogrametría. Los programas informáticos disponibles en el mercado tienen un límite máximo de 10.000 imágenes.
«Cuando se duplica el número de imágenes, se cuadruplican los requisitos de cálculo», explica Woods, que dirige el Curtin HIVE, un laboratorio con cuatro sistemas de visualización avanzados.
«Habría tardado mil años en procesarse con nuestros sistemas actuales, aunque sean bastante rápidos», dijo.
Cuando esté terminado el año que viene, el trabajo habrá tardado menos de tres años, gracias a los sistemas del cercano Centro de Supercomputación Pawsey que utilizan GPU NVIDIA V100 y de generaciones anteriores.
La Velocidad Permite la Iteración
La computación acelerada es fundamental porque el trabajo es iterativo. Las imágenes deben ser procesadas, manipuladas y luego reprocesadas.
Por ejemplo, Woods afirma que una primera pasada de un lote de 400 imágenes le llevaría 10 horas en su portátil. En cambio, podría ejecutar una primera pasada en 10 minutos en su sistema con dos GPU NVIDIA RTX A6000 concedidas a través del Programa de aceleración de la investigación aplicada de NVIDIA.
Se necesitaría un mes para procesar 8.000 imágenes en los PC rápidos del laboratorio, trabajo que el superordenador podría realizar en un día. «Rara vez alguien en la industria esperaría un mes para procesar un conjunto de datos», afirma Woods.
De las Películas a la RV
Los curadores locales no ven la hora de exponer los modelos de Sídney y Kormoran. La mitad de los comentarios en su página de Tripadvisor ya celebran las películas en 3D que el equipo tomó de los pecios.
Los modelos digitales atraerán más profundamente a los visitantes del museo con exposiciones interactivas de realidad virtual y aumentada e impresiones en 3D a gran escala.
«Estos modelos 3D nos ayudan realmente a desentrañar la historia, para que la gente pueda apreciar la historia», dijo Woods.
Se espera que la exposición recorra museos de Perth y Sydney, y potencialmente ciudades de Alemania y el Reino Unido, donde se construyeron los barcos.
Cuando el proyecto esté terminado, los investigadores pretenden poner su código a disposición de otros para que puedan convertir los artefactos históricos del fondo marino en raras piezas de museo. Woods espera que el software también pueda tener un uso comercial en el control de oleoductos y gasoductos submarinos, entre otros.
Una Herramienta en Tiempo Real
En el horizonte, los investigadores quieren probar Instant NeRF, una herramienta de renderizado inverso que los investigadores de NVIDIA han desarrollado para convertir imágenes 2D en modelos 3D en tiempo real.
Woods imagina utilizarla en futuras prospecciones de naufragios, posiblemente ejecutada en un sistema NVIDIA DGX en el barco de prospección. Podría proporcionar vistas previas casi en tiempo real basadas en las imágenes recogidas por los vehículos submarinos operados por control remoto en el fondo del océano, lo que permitiría al equipo saber cuándo tiene suficientes datos para llevarlos a procesar en un superordenador.
«No queremos volver a la base para descubrir que nos hemos saltado un punto», afirma Woods.
La pasión de Woods por el 3D tiene sus raíces en el mar.
«Vi la película Tiburón 3D cuando era adolescente, y las imágenes de los tiburones explotando fuera de la pantalla son en parte responsables de llevarme por este camino», dijo.
Los investigadores publicaron el siguiente vídeo para conmemorar el 81º aniversario del hundimiento de los barcos de la Segunda Guerra Mundial.