Новая методика зафиксировала 3D-форму движущегося объекта с рекордной скоростью

Команда под руководством Цзиньяна Ляна из Национального института научных исследований Квебека (INRS) разработала методику, позволяющую записывать 3D-форму движущегося объекта со скоростью до 150 000 кадров в секунду.

Методика предназначена для фиксации быстропротекающих и непредсказуемых процессов, которые невозможно повторить по требованию. Например, с её помощью можно отследить столкновение снаряда с лопаткой турбовентиляторного двигателя, аэродинамику падающей крылатки клёна или вибрации мембраны динамика.

Прежние системы 3D-профилометрии сталкивались с ограничениями по скорости проектора и камеры, а также с необходимостью большого числа шаблонов для построения 3D-кадра. Команда INRS преодолела эти барьеры, объединив экономичную оптическую схему, безопасную для глаз светодиодную подсветку и метод реконструкции изображения с небольшими вычислительными затратами.

В ходе экспериментов методика не только зафиксировала указанные процессы, но и выявила ультразвуковые вибрации на поверхности объекта, позволив извлечь из них акустическую информацию — в том числе восстановить произнесённое сообщение. По словам Чэна Цзяна, постдокторанта INRS и первого автора исследования, особенно ценно то, что методика открывает возможность наблюдать ранее невидимые явления.

Разработчики видят перспективы применения методики в механике, аэродинамике, микрогидродинамике, тестировании материалов и аддитивном производстве. Сейчас команда работает над оптимизацией системы — добавлением обработки с ускорением на графических процессорах, что в перспективе позволит визуализировать быстрые процессы в реальном времени.

Источник: Interesting Engineering