Jump to content

Программная платформа GigaMesh

Программная платформа GigaMesh
Разработчик(и) с 2021 г.: AG eHumanities & FCGLab, Институт компьютерных наук, MLU Галле-Виттенберг.
2009-2020 Лаборатория судебно-вычислительной геометрии (FCGL), [1] IWR , Гейдельбергский университет
Стабильная версия
v.240221 [2] / 21 февраля 2024 г .; 5 месяцев назад ( 21.02.2024 )
Репозиторий https://gitlab.com/fcgl/GigaMesh.git
Написано в С++
Операционная система Линукс , Виндовс 10
Доступно в 1 язык
Список языков
Тип Графическое программное обеспечение
Лицензия Стандартная общественная лицензия GNU
Веб-сайт https://gigamesh.eu

GigaMesh Software Framework — это бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом для отображения, редактирования и визуализации 3D -данных, обычно получаемых с помощью структурированного света или структуры из движения . [3]

Он предоставляет множество функций для анализа археологических объектов, таких как клинописные таблички , керамика. [4] [5] или преобразованные LiDAR . данные [6] Обычно приложения представляют собой развертывания (или развертывания), [7] Профильные разрезы (или поперечные сечения ) [8] а также визуализации расстояний и кривизны , которые можно экспортировать в виде растровой или векторной графики .

Извлечение текста в 3D, например, поврежденных клинописных табличек или обветренных средневековых надгробий. [9] использование многомасштабного интегрального инварианта (MSII) [10] фильтрация является основной функцией программного обеспечения. мелкие или слабые детали поверхности, такие как отпечатки пальцев . Кроме того, можно визуализировать [11] [12] Полигональные сетки 3D-моделей можно проверять, очищать и ремонтировать для обеспечения оптимальных результатов фильтрации. Восстановленные наборы данных подходят для 3D-печати и цифровой публикации в датаверсах . [13]

[ редактировать ]

Название «GigaMesh» относится к обработке больших наборов 3D-данных и намеренно относится к мифическому шумерскому царю Гильгамешу и его героическому эпосу, описанному на наборе глиняных табличек. [10] : 115  Центральным элементом логотипа является клинописный знак 𒆜 (каскал), означающий улицу или дорожную развязку , который символизирует пересечение гуманитарных наук и информатики . Окружающий круг относится к интегральному инвариантному вычислению с использованием сферической области . Красный цвет получен из кармина , цвета, используемого Гейдельбергским университетом, где разрабатывается GigaMesh. [ нужна ссылка ]

Разработка и применение в исследовательских проектах

[ редактировать ]

Разработка началась в 2009 году и была вдохновлена ​​проектом издания Keilschrifttexte aus Assur literarischen Inhalts (KAL, клинописные тексты с литературным содержанием) Гейдельбергской академии наук и гуманитарных наук . [11] Параллельно он применялся в австрийском Corpus Vasorum Antiquorum Австрийской академии наук для документации краснофигурной керамики . [8] Текущие проекты финансируются DFG и BMBF для контекстуализации и анализа печатей и печатей Corpus der minoischen und mykenischen Siegel , [14] [15] где тонкие пластинчатые шлицы используются для сравнения уплотнений. [16] Аналогично разработкам по обработке клинописных табличек существуют дальнейшие подходы по адаптации комбинированных методов компьютерного зрения и машинного обучения для других Скриптов в 3D . Примером может служить приложение в текстовой базе данных и словаре классического майя . [17]

В 2017 году GigaMesh была протестирована DAI на раскопках в Гуадалупе, недалеко от Трухильо, Гондурас, для немедленной визуализации находок, полученных на месте, с помощью различных 3D-сканеров, включая сравнение с рисунками, сделанными вручную. [18] С тех пор GigaMesh постоянно используется командой раскопок. [19] их отзывы привели к многочисленным изменениям в графическом интерфейсе , улучшающим взаимодействие с пользователем (UX) . Кроме того, публикуются онлайн-руководства, посвященные задачам, необходимым для составления отчетов о раскопках.

Сканирование Сирии (SfS) [20] Проект Лейденского университета использовал GigaMesh в 2018 году для 3D-реконструкции форм таблеток, потерянных в Эр-Ракке , Сирия, на основе микроКТ-сканирования . [21] [22] В качестве последующего проекта Делфтский технический университет приобрел дополнительные компьютерные томографы для виртуального извлечения глиняных табличек, все еще завернутых в глиняные конверты, которые не открывались в течение тысяч лет. [23] [24] В мае 2020 года проект SfS получил премию Европейского Союза за культурное наследие Europa Nostra в категории «Исследование». [25] [26]

Первая версия (190416) для Windows была выпущена в рамках подготовки к презентации новых функций, представленных на международной выставке CAA 2019. [27]

Интерфейс командной строки GigaMesh хорошо подходит для обработки больших объемов данных 3D-измерений в репозиториях. Это было продемонстрировано на почти 2000 клинописных табличках из коллекции Хилпрехта Йенского университета , которые были обработаны и опубликованы в цифровом виде в качестве эталонной базы данных (HeiCuBeDa). [28] для машинного обучения , а также база данных изображений, включая 3D- и метаданные (HeiCu3Da) [29] с использованием CC BY . лицензий [30] Базовый уровень для классификации планшетов по периодам был установлен с использованием геометрической нейронной сети, которая представляет собой сверточную нейронную сеть, обычно используемую для наборов 3D-данных. [31] [32] В 2023 году было опубликовано расширение набора данных, содержащее извлеченные изображения клинописных символов, клинописных линий и отдельных аннотированных клинописных символов. Аннотации доступны вместе с визуализацией с метаданными в формате CSV и графом знаний (RDF). Эти разработки были созданы в рамках проекта DFG «Цифровое издание клинописных текстов из Хафт Таппе» в Майнце. Аббревиатура MaiCuBeDa происходит от местоположения проекта. [33] Это позволило получить первые результаты по локализации клинописных символов и их клиньев, которые показывают, что MSII-рендеринг улучшает качество распознавания фотографий. [34] [35]

Лувр в рамках продемонстрировал модели Aryballos на основе GigaMesh из коллекции КФУ Граца, представляющие использование цифровых методов исследования керамики Древней Греции проекта CVA, которому в 2019 году исполнилось 100 лет. Рендеры моделей были выставлены в Лувре. вторая половина 2019 года в витрине под названием L'ère du numèrique et de l'imagerie scientifique (цифровая эра и научная визуализация). [36]

Версия 191219 поддерживает карты текстур, общие для 3D-данных, полученных с помощью фотограмметрии. Это позволяет обрабатывать и, в частности, разворачивать объекты, полученные с помощью «Структуры из движения», широко используемой для документирования культурного наследия и в археологии. [ нужна ссылка ]

Национальный исследовательский институт культурных ценностей Нара в Японии адаптировал GigaMesh для документирования и развертывания судов и опубликовал учебное пособие, [37] который использовался для реализации рабочего процесса для керамики периода Дзёмон в Музее археологии Дзёмон Тогариси . [38]

В апреле 2020 года исходный код был опубликован на GitLab , а лицензия изменена с бесплатной на GPL . Версия 200529 впервые позволяет применять фильтр MSII с помощью графического интерфейса пользователя для визуализации мельчайших деталей, таких как отпечатки пальцев. [39] , финансируемое DFG Издание текстов Хафт Тепе проекта [40] использует фильтрацию изображений планшетов MSII в так называемом перекрестном расположении боковых видов. [41]

GigaMesh все чаще используется в областях, методологически пересекающихся с археологией, таких как геоинженерия для анализа морских ракушек . [42]

Форматы файлов и инфраструктуры исследовательских данных

[ редактировать ]

В первую очередь формат файла Polygon поддерживается , который используется для хранения дополнительной информации, полученной в результате обработки. Это невозможно с дополнительно поддерживаемым Wavefront OBJ из-за его спецификации. Можно экспортировать сетки в формате файла glTF . Маркировка интерполированных точек и треугольников путем заполнения пустот в треугольной сетке представляет собой метаинформацию, которую необходимо фиксировать, например, в контексте Национальной инфраструктуры исследовательских данных (NFDI) в Германии. Могут быть собраны и другие метаданные, такие как инвентарные номера, материалы и гиперссылки или идентификаторы цифровых объектов (DOI). Кроме того, существует возможность расчета топологических показателей, которые описывают качество набора данных трехмерных измерений. [43]

  1. ^ «FCGL: Лаборатория судебно-вычислительной геометрии» . fcgl.iwr.uni-heidelberg.de . Архивировано из оригинала 03 марта 2020 г. Проверено 19 октября 2019 г.
  2. ^ «Гигамеш» . gigamesh.eu .
  3. ^ «Простое введение в 3D-модели из Structure from Motion (SFM, фотограмметрия)» . 15 декабря 2019 г. Проверено 10 апреля 2020 г.
  4. ^ Таллер, Манфред (18 сентября 2014 г.). «Являются ли гуманитарные науки вымирающим видом или доминирующим видом в цифровой экосистеме?». Материалы Третьей ежегодной конференции AUCD по гуманитарным наукам и их методам в цифровой экосистеме . АКМ. стр. 1–6. дои : 10.1145/2802612.2802613 . ISBN  9781450332958 . S2CID   37289228 .
  5. ^ Пинтус, Руджеро; Пал, Казим; Ян, Ин; Вейрих, Тим; Гоббетти, Энрико; Рашмайер, Холли (6 августа 2015 г.). «Обзор геометрического анализа культурного наследия». Форум компьютерной графики . 35 (1): 4–31. CiteSeerX   10.1.1.722.6692 . дои : 10.1111/cgf.12668 . ISSN   0167-7055 . S2CID   6558660 .
  6. ^ Хеммерле, Мартин; Хёфле, Бернхард (05 декабря 2017 г.), «Введение в LiDAR в геоархеологии с технологической точки зрения», Цифровая геоархеология , Естественные науки в археологии, Springer International Publishing, стр. 167–182, doi : 10.1007/978-3-319 -25316-9_11 , ISBN  9783319253145
  7. ^ Байер, Пол; Ламм, Сюзанна (2018), Тринкль, Элизабет (редактор), «Больше, чем просто Бен-Гур - 3D-развертывание римского серебряного кубка из Грюнау» , Forum Archaeologiae (на немецком языке), vol. 87, вып. VI, ISSN   1605-4636.
  8. ^ Jump up to: а б Мара, Юбер; Портл, Джулия (2013), Тринкль, Элизабет (редактор), «Приобретение и документирование сосудов с использованием 3D-сканеров высокого разрешения» (PDF) , Corpus Vasorum Antiquorum Austria , vol. Приложение 1, Издательство Австрийской академии наук - VÖAW, стр. 25–40, ISBN  978-3-7001-7145-4 , получено 24 августа 2018 г. , Кбайт: 900
  9. ^ Курт Ф. де Свааф (30 июня 2010 г.), «Вырезанные секреты: исследователи расшифровывают еврейские надгробные надписи» , Spiegel Online (на немецком языке) , получено 3 августа 2018 г.
  10. ^ Jump up to: а б Хьюберт Мара (2012), Многомасштабные интегральные инварианты для надежного извлечения символов из данных сетки нерегулярных многоугольников , Гейдельберг: Библиотека Гейдельбергского университета, doi : 10.11588/heidok.00013890
  11. ^ Jump up to: а б Мара, Юбер; Кремкер, Сюзанна; Якоб, Стефан; Бреукманн, Бернд (2010), «Гигамеш и Гильгамеш — трехмерное многомасштабное интегральное инвариантное извлечение клинописных символов» , Труды Международного симпозиума VAST по виртуальной реальности, археологии и культурному наследию , Дворец Лувра, Париж, Франция: Ассоциация еврографики, стр. 131– 138, номер домена : 10.2312/VAST/VAST10/131-138 , ISBN  9783905674293 , ISSN   1811-864X , получено 23 июня 2019 г.
  12. ^ Хьюберт Мара (2017), Визуальные вычисления для анализа печатей, надписей и отпечатков пальцев в 3D, Презентация о многомасштабной интегральной инвариантной фильтрации с иллюстративными изображениями (PDF) , заархивировано из оригинала (PDF) 02 августа 2018 г. , получено в 2018 г. 08-24 , Кбайт: 8700
  13. ^ heiDATA - Вселенная компьютерной графики IWR в библиотеке Гейдельбергского университета
  14. ^ «DFG - GEPRIS - Глиптика минойских печатей между корпусной записью и трехмерной криминалистической экспертизой. Междисциплинарная документация по 900 неопубликованным печатям из Археологического музея Ираклиона» (на немецком языке) . Проверено 11 сентября 2018 г.
  15. ^ «ErKon3D — Обнаружение и контекстуализация эгейских печатей и отпечатков печатей с помощью 3D-криминалистики» [3D-криминалистический анализ и контекстуализация эгейских тюленей и печатей]. Портал финансирования федерального правительства Германии (на немецком языке) . Проверено 7 сентября 2020 г. «Краткое описание ЭрКон3Д» . портал научных коллекций (на немецком языке) . Проверено 7 сентября 2020 г.
  16. ^ Богач, Бартош; Пападимитриу, Николас; Панагиотопулос , Диамантис; Мара, Хуберт (2019), «Восстановление и визуализация деформации в 3D-эгейских уплотнениях» , Proc. 14-й Международной конференции по теории и приложениям компьютерного зрения (VISAPP) , Прага, Чешская Республика , получено 28 марта 2019 г.
  17. ^ Фельдманн, Феликс; Богач, Бартош; Прагер, Кристиан; Мара, Хьюберт (2018), «Гистограмма ориентированных градиентов для поиска глифов Maya» , Proc. 16-го семинара Eurographics по графике и культурному наследию (GCH) , Вена, Австрия: Ассоциация Eurographics, стр. 105–111, doi : 10.2312/gch.20181346 , ISBN  978-3-03868-057-4 , ISSN   2312-6124 , получено 3 февраля 2020 г.
  18. ^ Рейндел, Маркус; Фукс, Питер; Фехер, Франциска (2018), «Археологический проект в Гуадалупе: отчет о полевой кампании 2017 года», Годовые отчеты (на немецком языке), том. 2017, Цюрих, Швейцария: SLSA, Швейцарско-Лихтенштейнский фонд археологических исследований за рубежом, doi : 10.5167/uzh-158145
  19. ^ Фехер, Франциска; Рейндел, Маркус; Фукс, Питер; Гублер, Бриджит; Мара, Юбер; Байер, Пол; Лайонс, Майк (2020), Буркхард Фогт и Йорг Линштедтер (ред.), «Керамические находки из Гваделупы, Гондурас: оптимизация археологической документации с помощью сочетания цифровых и аналоговых методов», Журнал глобальной археологии (JOGA) , Бонн, Германия : Немецкий археологический институт, Комиссия по археологии неевропейских культур, стр. § 1–54–§ 1–54, doi : 10.34780/joga.v2020i0.1009 , ISSN   2701-5572.
  20. ^ «Веб-сайт проекта сканирования Сирии в Лейденском университете» . Проверено 27 ноября 2019 г.
  21. ^ Нган-Тиллард, Доминик (05 июня 2018 г.), Сканирование для Сирии - цифровая книга клинописных табличек T98-34 , Делфт, Нидерланды, doi : 10.4121/uuid:0bd4470b-a055-4ebd-b419-a900d3163c8a , получено 02.2020 г. -03 {{citation}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) [ постоянная мертвая ссылка ] , Кбайт: 48600
  22. ^ Ньювенхейз, Оливье; Хиатлих, Халид; аль-Фахри, Айхам; Хаки, Раша; Нган-Тиллард, Доминик; Мара, Юбер; Берч Йоостен, Катрина (2019), «В центре внимания Ракка: Schutz für das Archäologische Erbe des Museums von ar-Raqqa» , Antike Welt (на немецком языке), WBG Филипп фон Заберн , стр. 76–83 , дата обращения 17.12.2019. [ постоянная мертвая ссылка ]
  23. ^ Видеть сквозь глину: 4000-летние таблички в гиперсовременном сканере на YouTube
  24. ^ Распаковка клинописной таблички, завернутой в глиняный конверт , на YouTube , ср. doi:10.11588/heidok.00026892
  25. ^ «Веб-сайт премии Europa Nostra за проект сканирования для Сирии » . Проверено 7 мая 2020 г.
  26. ^ «Веб-сайт проекта сканирования Сирии Лейден -Дельфт-Эразмусского центра глобального наследия и развития » . 7 мая 2020 г. Проверено 3 июля 2020 г.
  27. ^ «Международная конференция по компьютерным приложениям и количественным методам в археологии, Кракау, Польша, 2019» . Проверено 16 апреля 2019 г.
  28. ^ Мара, Хуберт (06.06.2019), HeiCuBeDa Hilprecht - Набор эталонных данных Heidelberg Cuneiform для коллекции Hilprecht , heiDATA - институциональный репозиторий исследовательских данных Гейдельбергского университета, doi : 10.11588/data/IE8CCN
  29. ^ Мара, Хуберт (06.06.2019), HeiCu3Da Hilprecht – База данных Heidelberg Cuneiform 3D – Коллекция Hilprecht , heidICON – База данных объектов и мультимедиа Heidelberg, doi : 10.11588/heidicon.hilprecht
  30. ^ Мара, Юбер; Богач, Бартош (2019), «Взлом кода сломанных планшетов: задача обучения аннотированному клинописному письму в нормализованных наборах 2D и 3D данных», Материалы 15-й Международной конференции по анализу и распознаванию документов (ICDAR) , Сидней, Австралия, стр. . 148–153, номер домена : 10.1109/ICDAR.2019.00032 , ISBN.  978-1-7281-3014-9 , S2CID   211026941
  31. ^ Богач, Бартош; Мара, Хуберт (2020), «Классификация трехмерных клинописных табличек по периодам с геометрическими нейронными сетями», Материалы 17-й Международной конференции по границам распознавания рукописного текста (ICFHR) , Дортмунд, Германия, стр. 246–251, doi : 10.1109/ICFHR2020 .2020.00053 , ISBN  978-1-7281-9966-5 , S2CID   227219798
  32. ^ Презентация документа ICFHR о периодической классификации трехмерных клинописных табличек с геометрическими нейронными сетями на YouTube
  33. ^ Хуберт Мара, Тимо Хомбург (29 августа 2023 г.), MaiCuBeDa Hilprecht - Набор эталонных данных клинописи Майнца для коллекции Хилпрехта , heiDATA - институциональный репозиторий исследовательских данных Гейдельбергского университета, doi : 10.11588/data/QSNIQ2
  34. ^ Эрнст Штетцнер, Тимо Хомбург, Ян Филипп Булленкамп и Хуберт Мара (2023), «Обнаружение полигональных клиньев на основе R-CNN, полученное на основе аннотированных 3D-рендерингов и картографированных фотографий клинописных табличек с открытыми данными» , Материалы 21-го семинара Eurographics по графике и культурному наследию ( GCH) , Саленто, Италия, стр. 47–56, doi : 10.2312/gch.20231157 , ISBN  9783038682172 , ISSN   2312-6124 , получено 6 ноября 2023 г. {{citation}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  35. ^ Штетцнер, Эрнст; Хомбург, Тимо; Мара, Юбер (2023), «Обнаружение клинописных знаков на основе CNN, полученное на основе аннотированных 3D-рендерингов и нанесенных на карту фотографий с усилением освещения», Труды Международной конференции по компьютерному зрению (ICCV) , Париж, Франция, стр. 1672–1680, arXiv : 2308.11277 , номер doi : 10.1109/ICCVW60793.2023.00183 , ISBN  979-8-3503-0744-3
  36. ^ «Отдел новостей IWR. Вклад визуализаций в археологическую выставку в Лувре» . 13 июля 2019 г. Проверено 31 января 2020 г.
  37. ^ «Корзина культурных ценностей № 7. Специальный выпуск: размышления о методах продвижения исследований культурных ценностей, выпуск 7, июнь 2019 г., ISBN 21851972» (на японском языке) . Проверено 10 апреля 2020 г. .
  38. ^ Араки Минору (30 января 2020 г.). «Запись в блоге о выпуске судов периода Дзёмон в Наре» (на японском языке) . Проверено 4 октября 2021 г. «Учебное пособие по развертыванию» (на японском языке). 30 сентября 2021 г. Проверено 4 октября 2021 г.
  39. ^ Фильтрация MSII: клинописные символы и отпечатки пальцев на YouTube
  40. ^ «DFG - GEPRIS - Цифровое издание клинописных текстов из Хафт Таппе (Иран)» (на немецком языке) . Проверено 17 января 2021 г.
  41. ^ Брандес, Тим; Хубер, Ева-Мария (2020), Бехзад Мофиди-Насрабади (редактор), «Тексты из Хафт Таппе - наблюдения над текстовыми находками из Зоны I», Эламика: вклад в историю и культуру Элама и соседних регионов (в Немецкий), № 10, Хильдесхайм, Германия: Franzbecker, стр. 9–42, ISBN.  978-3881208802
  42. ^ Чжао, Юмэн; Дэн, Божи; Кортес, Дуглас Д.; Дай, Шэн (2023), «Морфологические преимущества оболочек типа «крыло ангела» при механическом бурении», Acta Geotechnica , Springer, doi : 10.1007/s11440-023-01962-w , S2CID   259731305
  43. ^ Хомбург, Тимо; Крамер, Аня; Раддац, Лаура; Мара, Хьюберт (2021 г.), «Схема и онтология метаданных для сбора и обработки трехмерных объектов культурного наследия», Heritage Science , vol. 9, нет. 91, Спрингер, номер документа : 10.1186/s40494-021-00561-w , S2CID   236438045
[ редактировать ]
  • GigaMesh.eu - веб-сайт программных платформ GigaMesh, включая учебные пособия, публикации и загрузки.
  • ResearchGate — дополнительный сайт и блог проекта
  • Cuneur - Keilschrift beschriften, инструмент для аннотаций для клинописных табличек, представленный рендерингами, стопками изображений и фотографиями.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 4011897ab560039793b66dd1ba97a595__1717405680
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/40/95/4011897ab560039793b66dd1ba97a595.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
GigaMesh Software Framework - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)