O Advanced Imaging and Visualization Laboratory (AIVL) da Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), trabalhando com a Marine Imaging Technologies, desenvolveu um novo multifuncional revolucionário, sistema de imagem subaquática capaz de gerar vídeo de televisão de alta definição (UHDTV), Imagem em mosaico 2-D, e modelos óticos 3-D de objetos e ambientes do fundo do mar. A nova tecnologia de ponta está sendo testada em campo em vários locais de naufrágios submersos nos EUA e na Europa.

"Esses novos sistemas de imagem podem visualizar amplas áreas do fundo do mar e locais de naufrágios em resoluções ópticas não obtidas anteriormente e representam uma mudança de paradigma real em nossa capacidade de criar imagens e interpretar objetos e características no fundo do mar, "diz William Lange, diretor da AIVL.

A tecnologia de ponta permitirá a produção rápida de modelos volumétricos ópticos 3D do fundo do mar - imagens que os cientistas podem girar para ver de todos os lados, e aumente o zoom para explorar visualmente ao redor e dentro de objetos ou ambientes oceânicos. Esses modelos estão ajudando a transformar a maneira como os cientistas examinam as áreas de estudo, como recifes de coral, áreas marinhas protegidas, locais de patrimônio marítimo, e até mesmo locais com materiais perigosos.

Desenvolvido pela AIVL em colaboração com o National Park Services Submerged Resources Group e Marine Imaging Technologies, os modelos 3-D com precisão de quase um milímetro são construídos usando imagens ópticas digitais, em vez de lasers. Ao contrário das imagens 3-D, que permitem uma visão estática em três dimensões, esses modelos são capazes de representar o volume de um objeto de todos os lados com alta resolução, permitindo, pela primeira vez, exploração visual em escalas que se aproximam do que os humanos veem no ar.

"Esta nova tecnologia nos permitirá explorar virtualmente mundos subaquáticos, como aqueles em torno de locais de ventilação hidrotérmica, "diz Lange, "e nos ajudem a entender melhor a estrutura e longevidade dos objetos submersos, como oleodutos e locais de patrimônio marítimo submerso. "

Atualmente, Os modelos 3-D levam meses de processamento de volta ao laboratório. Mas o novo sistema de imagens subaquáticas tornará os modelos possíveis em períodos mais curtos de tempo - mesmo durante expedições no mar.

"Isso é realmente emocionante porque o mar profundo é um reino com acesso muito limitado, "diz Tim Shank, um biólogo de alto mar da WHOI. "Mesmo quando os cientistas conseguem mergulhar em um submersível, como o Veículo Humano Ocupado Alvin, normalmente temos apenas algumas horas no fundo do mar por dia. Devido às grandes pressões que aumentam com a profundidade do oceano, é impossível sair do submarino e experimentar o terreno e seus ecossistemas prósperos em três dimensões. "

"Esses modelos 3D de alta resolução nos permitirão caminhar visualmente pela paisagem do fundo do mar entre as comunidades biológicas que vivem lá, bem como um biólogo da vida selvagem caminharia por uma floresta tropical, "acrescenta Shank, que planeja colaborar com a AIVL para gerar modelos 3D de ecossistemas de corais de alto mar na costa da Colômbia durante uma expedição lá no final deste ano.

Tipicamente, depois de uma expedição de pesquisa no mar, os cientistas passam semanas revisando imagens estáticas e vídeos coletados por veículos subaquáticos ou outros instrumentos. Lange diz que os novos modelos ajudarão a agilizar o processo de interpretação de dados.

"Em vez de ter que olhar para centenas de milhares de imagens individuais, os cientistas podem examinar um único modelo óptico 3-D de alta resolução, "Lange diz." Isso permite que eles vejam a profundidade, escala e contexto, que é o que a maioria dos cientistas gosta em poder mergulhar em um submersível tripulado, como Alvin. "

"Quando você está olhando para uma imagem 2-D, seu cérebro tem que fazer muitas extrapolações para preencher os detalhes, "acrescenta Maryann Kovacs, técnico da AIVL. "Esses modelos fazem o trabalho por você."

Por ser capaz de incorporar dados ópticos 2-D coletados em missões anteriores, os modelos também permitem que os pesquisadores vejam como um site mudou ao longo do tempo. Por exemplo, a metodologia já está sendo aplicada aos esforços contínuos de avaliação de séries temporais e sítios arqueológicos no RMS Titanic Maritime Heritage Site.

A AIVL começou a conversão dos mosaicos ópticos 2D do laboratório do local do Titanic, que foram criados em 2011. O laboratório também irá incorporar imagens recém-adquiridas do lendário local do naufrágio que ainda captura a imaginação do público mais de 100 anos após o navio de luxo afundar em sua viagem inaugural.

"Podemos aprender coisas com o site do Titanic sobre o que acontece com os navios no fundo do mar ao longo do tempo, "Diz Lange." Existem muito poucos lugares no fundo do oceano onde temos uma história de 25 anos do que aconteceu lá. E esses modelos óticos 3-D permitirão que as pessoas vejam como nunca antes. "

Além de beneficiar a ciência e a pesquisa, Lange diz que a técnica é uma ferramenta genérica com um grande número de aplicações possíveis em tudo, desde a educação, produção e indústria cinematográfica.