Камера и 3D-принтер позволили точно скопировать скалолазные маршруты



Группа исследователей из Китая и США разработала метод переноса ключевых участков скалолазных маршрутов с естественного рельефа на скалодром с помощью 3D-моделирования на основе фотографий скалы и видеозаписи прохождения маршрута. Доклад был представлен на конференции ACM CHI 2017, с публикацией можно ознакомиться на сайте Дартмутского колледжа.

Скалолазы нередко тратят большое количество времени на то, чтобы преодолеть какой-либо сложный маршрут на скальном рельефе. Спортсмены нередко уезжают в другой регион или страну для прохождения конкретных маршрутов, поэтому к таким выездам скалолазы обычно готовятся заранее, тренируясь на искусственном рельефе. На скалодромах для тренировок прокладываются специальные маршруты разной сложности. Маршруты могут быть как разработаны опытными скалолазами, так и, например, созданы с помощью методов машинного обучения.

При создании новых маршрутов на скалодроме скалолазы нередко учитывают свой опыт и пытаются повторить трассы, которые они проходили на естественном рельефе. Тем не менее, в подавляющем большинстве случаев зацепки на скалодроме не повторяют в точности нужные участки скалы, а их расположение отличается от маршрута, существующего на естественном рельефе, поэтому у скалолазов нет возможности удаленно тренироваться в прохождении конкретного маршрута.

Международная группа исследователей разработала и протестировала метод, позволяющий воссоздать на скалодроме ключевой участок маршрута («ключ») с естественного рельефа. Сначала авторы сделали несколько сотен фотографий «ключа», а затем с помощью программы AgiSoft PhotoScan построили на их основе 3D-модель поверхности скалы. После этого исследователи проанализировали видеозапись прохождения маршрута скалолазом с помощью алгоритмов захвата движения — благодаря этому авторы определили, какие именно движения совершал спортсмен и какие участки рельефа использовались в качестве зацепок.

Изготовленные зацепки повторяют участки естественного рельефа.
Изготовленные зацепки повторяют участки естественного рельефа.


Нужные участки скалы были разбиты на отдельные 3D-модели зацепок, которые затем были доработаны вручную с учетом плавного перехода в плоскую стену скалодрома — толстые края модели могли создать дополнительные места для хвата, а это упрощает маршрут. Модели для отливки авторы изготовили с помощью 3D-печати и фрезерования. На основе моделей были изготовлены силиконовые формы, в которые залили жидкий полиуретановый пластик. После застывания в зацепках просверлили отверстия, и, подобрав подходящее взаимное расположение на стене, установили на скалодроме.



Всего исследователи изготовили участки двух маршрутов сложностью 7a+ (по распространенной Французской системе классификации). Скалолазы, протестировавшие маршруты и на естественном рельефе, и на скалодроме, сообщили о схожих ощущениях и необходимых движениях при прохождении трассы. Один из добровольцев также отметил, что зацепки получились скользкими, что усложнило прохождение «ключа» на скалодроме.

Скалолаз при прохождении маршрута совершает одинаковые движения.
Скалолаз при прохождении маршрута совершает одинаковые движения.


Авторы отмечают, что они использовали небольшое количество данных и только одного человека в каждом конкретном случае. В будущем планируется использовать данные о прохождении маршрута несколькими людьми, поскольку некоторые скалолазы по-разному двигаются на одном маршруте и могут использовать разные зацепки. Исследователи считают, что представленный ими метод может получить широкое распространение, поскольку на начальном этапе для сбора данных может использоваться обычная фотокамера.

Ранее ученые из Университета Юты математически предсказали, какими свойствами должна обладать идеальная веревка для страховки скалолазов и альпинистов. Ключевым параметром оказалась линейная зависимость упругой энергии от растяжения (встречается у материалов с эффектом памяти), в противоположность квадратичной зависимости, характерной для большинства обычных материалов.



Теги: скалолазание, технологии в скалолазании
Автор: https://nplus1.ru
Просмотров: 380
Опубликовано 2017-05-12 в скалолазание

comments powered by Disqus