stringtranslate.com

Многомасштабный камуфляж

Канадские вооруженные силы были первой армией, выпустившей пиксельный цифровой многомасштабный камуфляж для всех подразделений, а именно, в 2002 году был выпущен CADPAT с деструктивным рисунком , на фото показан вариант «Умеренный лес».

Многомасштабный камуфляж — это тип военного камуфляжа, сочетающий узоры в двух или более масштабах, часто (хотя и не обязательно) с цифровым камуфляжным узором, созданным с помощью компьютера. Функция заключается в обеспечении камуфляжа на различных расстояниях или, что эквивалентно, на различных масштабах (масштабно-инвариантный камуфляж) на манер фракталов , поэтому некоторые подходы называются фрактальным камуфляжем . Не все многомасштабные узоры состоят из прямоугольных пикселей , даже если они были разработаны с помощью компьютера. Кроме того, не все пикселизированные узоры работают в различных масштабах, поэтому пикселизированность или цифровизация сами по себе не гарантируют улучшенную производительность.

Первым стандартизированным камуфляжным рисунком был одномасштабный итальянский telo mimetico . Корни современных многомасштабных камуфляжных рисунков можно проследить до экспериментов 1930-х годов в Европе для немецкой и советской армий. За этим последовала канадская разработка канадского разрушительного рисунка ( CADPAT ), впервые выпущенного в 2002 году, а затем работа США, которая создала морской рисунок ( MARPAT ), запущенный между 2002 и 2004 годами.

Принцип

Универсальный камуфляжный рисунок не обеспечивал достаточной контрастности, чтобы эффективно разграничить силуэт солдата, и на умеренном расстоянии выглядел как однотонный цвет.

Масштабная инвариантность

Масштаб камуфляжных узоров связан с их функцией. Крупным структурам нужны более крупные узоры, чем отдельные солдаты, чтобы нарушить их форму. В то же время крупные узоры более эффективны издалека, в то время как мелкомасштабные узоры лучше работают вблизи. [1] Традиционные одномасштабные узоры хорошо работают в оптимальном диапазоне от наблюдателя, но наблюдатель на других расстояниях не увидит узор оптимально. Сама природа очень часто фрактальна , где растения и скальные образования демонстрируют схожие узоры в нескольких масштабах. Идея многомасштабных узоров заключается как в имитации самоподобия природы, так и в предложении масштабно-инвариантного или так называемого фрактального камуфляжа. [2] [3]

Такие животные, как камбала, обладают способностью адаптировать свои маскировочные узоры к фону, и они делают это чрезвычайно эффективно, [4] выбирая узоры, которые соответствуют пространственным масштабам текущего фона. [4]

Компромиссы в дизайне

Оперативный камуфляжный рисунок — деструктивный, но непиксельный рисунок — заменил универсальный камуфляжный рисунок в 2015 году.

Рисунок, называемый цифровым, чаще всего означает, что он визуально состоит из пикселей, сгенерированных компьютером . [5] Термин иногда также используется для компьютерных рисунков, таких как непикселизированный MultiCam и итальянский фрактальный рисунок Vegetato . [6] Ни пикселизация, ни оцифровка не способствуют эффекту маскировки. Однако пикселизированный стиль упрощает дизайн и облегчает печать на ткани по сравнению с традиционными рисунками. В то время как цифровые рисунки становятся широко распространенными, критики утверждают, что пикселизированный вид — это вопрос моды, а не функциональности. [7]

Процесс проектирования включает в себя компромисс между различными факторами, включая цвет, контраст и общий разрушительный эффект. Неспособность учесть все элементы дизайна рисунка, как правило, приводит к плохим результатам. Например, универсальный камуфляжный рисунок армии США (UCP), принятый после ограниченного тестирования в 2003 и 2004 годах, показал плохие результаты из-за низкого контраста рисунка ( изолюминанс — за пределами очень близкого расстояния рисунок выглядит как поле сплошного светло-серого цвета, не нарушая очертаний объекта) и произвольного выбора цвета, ни один из которых не мог быть сохранен путем квантования (оцифровки) геометрии рисунка. [8] [9] С 2015 года рисунок был заменен на оперативный камуфляжный рисунок , непикселизированный рисунок. [10] [11]

История

Итальянский Telo mimetico , впервые использован в 1929 году

Межвоенное развитие в Европе

Идея узорчатого камуфляжа восходит к межвоенному периоду в Европе. Первым печатным камуфляжным рисунком был итальянский telo mimetico 1929 года , в котором использовались нерегулярные области трех цветов в одном масштабе. [12]

Немецкие эксперименты Второй мировой войны

Waffen-SS 1944 Erbsenmuster (горошинка) сочетает в себе крупный и мелкий узор.

Во время Второй мировой войны Иоганн Георг Отто Шик [a] разработал серию узоров, таких как Platanenmuster (узор платана) и Erbsenmuster (узор гороха) для войск СС , объединив микро- и макроузоры в одной схеме. [13] [14]

Советские эксперименты времен Второй мировой войны

Пиксельные формы появились за много лет до компьютерного проектирования и уже использовались в экспериментах Советского Союза с камуфляжными узорами, такими как «ТЦМКК» [b], разработанными в 1944 или 1945 году. В узоре используются области оливково-зеленого, песочного и черного цветов, соединенные вместе в прерывистые пятна в различных масштабах. [15]

Исследование Тимоти О'Нила, 1976 г.

В 1976 году Тимоти О'Нил создал пиксельный узор под названием «Dual-Tex». Он назвал цифровой подход «текстурным соответствием». Первоначальная работа была выполнена вручную на списанном бронетранспортере M113 ; О'Нил нанес узор валиком размером 2 дюйма (5,1 см), вручную формируя квадраты цвета. Полевые испытания показали, что результат был хорош по сравнению с существующими камуфляжными узорами армии США , и О'Нил стал инструктором и исследователем камуфляжа в военной академии Вест-Пойнт . [16] [9]

Фракталы-цифровые узоры 2000-х годов

Узоры в природе , такие как листва кустарника Buxus sempervirens , часто разбиты на визуальные элементы с мелкими и крупными масштабами, такие как ветви и листья.

К 2000 году велась разработка пиксельных камуфляжных рисунков для боевой формы, таких как CADPAT канадских вооруженных сил , который был разработан в 1997 году и позднее выпущен в 2002 году, а затем MARPAT морской пехоты США , развернутый между 2002 и 2004 годами. Шаблоны CADPAT и MARPAT были в некоторой степени самоподобными (на манер фракталов и узоров в природе, таких как растительность), разработанными для работы в двух разных масштабах. По-настоящему фрактальный узор будет статистически схожим во всех масштабах. Цель, замаскированная с помощью MARPAT, обнаруживается примерно в 2,5 раза дольше, чем старый камуфляж НАТО , который работал только в одном масштабе, в то время как распознавание, которое начинается после обнаружения, занимает на 20 процентов больше времени, чем со старым камуфляжем. [17] [18] [19]

Фракталоподобные узоры работают, потому что зрительная система человека эффективно различает изображения, которые имеют различную фрактальную размерность или другие статистики второго порядка, такие как пространственные амплитудные спектры Фурье ; объекты просто кажутся выскакивающими из фона. [17] Тимоти О'Нил помог Корпусу морской пехоты разработать сначала цифровой узор для транспортных средств, затем ткань для униформы, которая имела две цветовые схемы: одна для леса, другая для пустыни. [9]

Примечания

  1. ↑ Шик (1882–) был профессором в Мюнхене в 1930-х годах, а с 1935 года — директором недавно созданного отдела камуфляжа (названного «Т» от «Tarnung», камуфляж).
  2. ^ ТЦМКК ( русский : ТЦМКК ) — сокращение от «трехцветный маскировочный камуфляжный костюм» («трёхцветный маскировочный камуфлированный костюм», трёхцветный маскировочный камуфлированный костюм ). [15]

Ссылки

  1. ^ Крамер, Гай. "Двойная текстура - цифровой камуфляж армии США". United Dynamics Corp. Архивировано из оригинала 27 сентября 2013 года . Получено 27 сентября 2012 года .{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  2. ^ Хэмблинг, Дэвид (8 мая 2012 г.). «Плащи-невидимки почти реальность с фрактально-камуфляжной одеждой». Wired . № июнь 2012 г.
  3. ^ Вергун, Дэвид. «Армия тестирует боевые ботинки, камуфляжные узоры». Армия США . Получено 28 апреля 2014 г.
  4. ^ ab Akkaynak, Derek; et al. (март 2017 г.). «Изменчивый камуфляж: насколько хорошо камбала может напоминать цвет и пространственную шкалу субстратов в их естественной среде обитания?». Royal Society Open Science . 4 (3): 160824. Bibcode :2017RSOS....460824A. doi :10.1098/rsos.160824. PMC 5383827 . PMID  28405370. Наши результаты показывают, что все спектры камбалы и фона попадают в одну и ту же цветовую гамму и что с точки зрения различных зрительных систем наблюдателя камбала соответствовала большинству субстратов по яркости и цветовому контрасту. 
  5. ^ Крамер, Гай (2007). «Камуфляж CADPAT или MARPAT». Кто сделал это первым: Канада или США? . Гиперстелс . Получено 3 февраля 2012 г. .
  6. ^ Strikehold (2010). «Making Sense of Digital Camouflage». Strikehold. Архивировано из оригинала 30 ноября 2012 года . Получено 2 сентября 2012 года .
  7. ^ Энгбер, Д. (5 июля 2012 г.). «Затерянные в глуши, злоключения военных в пикселизированном камуфляже». Slate . Получено 27 сентября 2012 г.
  8. ^ Ху, Кейтлин (2016). «Искусство и наука военного камуфляжа». Работы, которые работают (7) . Получено 8 марта 2017 г. .
  9. ^ abc Kennedy, Pagan (10 мая 2013 г.). «Кто создал этот цифровой камуфляж?» . The New York Times . Архивировано из оригинала 5 января 2024 г.
  10. ^ Вергун, Дэвид (31 марта 2014 г.). «Армия тестирует боевые ботинки, камуфляжные узоры». Армия США . Получено 22 апреля 2014 г.
  11. ^ "Army Combat Uniform Summary of Changes" (PDF) . Армия США . Получено 1 апреля 2017 г. .
  12. ^ Верный, Эрик; Бочек, Джонатан. «Итальянский камуфляж». Дер Эрсте Цуг . Проверено 14 сентября 2016 г.
  13. ^ Петерсон, Д. (2001). Камуфляжная форма войск СС и ее послевоенные производные . Crowood. стр. 64. ISBN 978-1-86126-474-9.
  14. ^ "Шик, Иоганн Георг Отто (1882-)" . Каллиопа-Вербунд . Проверено 29 марта 2016 г.
  15. ^ ab Dougherty, Martin J. (2017). "Глава 2: Пехотный камуфляж в современную эпоху". В Spilling, Michael (ред.). Camouflage At War: An Illustrated Guide from 1914 to the Present Day . London: Amber Books. стр. 69. ISBN 978-1-78274-498-6.
  16. ^ Фуско, Винсент (3 июня 2010 г.). «West Point исследует науку камуфляжа». Армия США . Получено 24 августа 2017 г.
  17. ^ ab Billock, Vincent A; Cunningham, Douglas W.; Tsou, Brian H (2010). Andrews, Dee H.; Herz, Robert P.; Wolf, Mark B. (ред.). Проблемы человеческого фактора в боевой идентификации. Что визуальное различение фрактальных текстур может рассказать нам о различении замаскированных целей. Ashgate. стр. 99–101. ISBN 9781409486206.
  18. ^ Биллок, Винсент А.; Каннингем, Дуглас В.; Цоу, Брайан Х., Что визуальное различение фрактальных текстур может рассказать нам о различении замаскированных целей , стр. 99–112, CiteSeerX 10.1.1.570.3015 Представлено на семинаре по вопросам человеческого фактора в боевой идентификации, Голд-Каньон, Аризона, 13 мая 2008 г.
  19. ^ О'Нил, Т., Мэтьюз, М. и Свиергош, М. (2004). Инновационный камуфляж корпуса морской пехоты. Среднегодовое заседание Американской психологической ассоциации, дивизионы 19 и 21. Дополнительные данные на http://www.hyperstealth.com/digital-design/index.htm