Tusen bilder av snø i Gjøvik er brukt til å måle hvor mye lys som blir spredt i ulike retninger når det treffer snøkrystallene, skriver Mathieu Nguyen, PHD-stipendiat ved Institutt for datateknologi og informatikk, NTNU i Gjøvik.(Foto: Mads Wang-Svendsen, NTNU)
På med VR-brillene når slalåmturen flyttes til stua
POPULÆRVITENSKAP: Du spenner på deg VR-briller, klar til å sette utfor bakken. Når vintrene blir stadig mer snøfattige, må opplevelser skapes gjennom gode, realistiske bilder av hvitt vinterlandskap.
MathieuNguyenPHD-stipendiat ved Institutt for datateknologi og informatikk, NTNU i Gjøvik
Publisert
Forskersonen er forskning.nos side for debatt og forskernes egne tekster. Meninger i tekstene gir uttrykk for skribentenes holdninger. Hvis du ønsker å delta i debatten, kan du lese hvordan her.
Vintrene blir stadig mer
uforutsigbare. Snøgrensa kryper oppover. Med utviklingen vi har nå vil det om
30 år bli halvparten så mange skidager som i dag, ifølge klimaforskere ved Meteorologisk
institutt.
Enten man liker eller ikke liker snø og vinter, så flyttes
mange opplevelser av natur inn i spill og videoer. Og til museum. Kanskje er
det her vi en dag skal ha vinteropplevelser. For at dette skal bli gode
opplevelser må bildene av snø være mest mulig naturlige. Vi må derfor forstå
hvordan gnistringen
i vinterlandskapet kan være nøkkelen til å tolke og klassifisere bilder av snø.
Vanndråper som vokser
Det er lett å tenke at vi har mer enn nok illustrasjoner av
hvitt vinterlandskap. Og det er på mange måter riktig, gode oversiktsbilder er
lett å skaffe. Samtidig er snø veldig komplekst, både hvordan snø formes og
hvordan hjernen fanger opp farger og kontraster i snø.
I 2050 blir vinteren enda kortere enn i dag. Da vil mer enn en million nordmenn bo i områder med mindre enn én vintermåned, i følge Meteorologisk institutt.
Et snøkrystall er en vanndråpe. Er det under null grader
vokser det seg større når det treffer andre vannmolekyler. De nye molekylene
finner hver sin gunstige plass for å feste seg. Fysiske årsaker gjør at det
danner seg «armer». Og enda flere armer. Som igjen påvirkes av luftfuktigheten.
Snø er kort sagt en veldig kompleks utvikling, der også alder
på krystallene, temperaturendring, forurensing i luften og trykk og press i
snøen også påvirker snøens utseende. Og selvfølgelig har lyset en stor
betydning for hvordan vi oppfatter snø.
Målt hvordan snø gnistrer
For å overføre snøens utseende til bilder har vi
undersøkt hvor mye lys som blir absorbert av et materiale, og hvor mye lys som
blir spredt i ulike retninger når det treffer materialet. Vi har også målt
kontrast og tetthet av gnistflekker fra digitale bilder av snø. Dette er viktig
for å klassifisere kornstørrelsene.
Annonse
Dette kan virke teknisk. Men poenget er at det bidrar til
å forstå snøens komplekse natur.
Vi vet at det er krevende å reprodusere det øyet ser og som hjernen fanger opp,
og deretter overføre dette til visuelle bilder i dataspill og video. Og når det
kanskje skal gjengis på museum en gang i fremtiden – hva slags inntrykk er
viktigst å ta vare på?
Dette beskriver vi i de vitenskapelige artiklene vi har
publisert til nå. Data er hentet inn fra tusen bilder av snø tatt på tre steder
i Gjøvik. Vi har også sett på hva slags teknologi som er riktig å bruke for å
få et best resultat, og sett dataene opp mot hva er det hjernen lettest tolker
og forstår.
Lettere å bestille brøyting
Vi ser at «gnisten» på snøoverflaten kan brukes til å
klassifisere kornstørrelsene, men det krever et større datasett for å definere
snøtypen. Altså trenger vi enda flere bilder.
Tolkningen av snøbilder kan også brukes når snøfall som
fanges opp av bilder og videokamera og tolkes av de som skal vurdere
kjøreforhold og behov for brøyting. Gode analysemetoder gjør det lettere å
forutse når det for eksempel bør saltes og brøytes.
Mindre snø i mange land
I 2050 blir vinteren enda kortere enn i dag. Da
vil mer enn en million nordmenn bo i områder med mindre enn én vintermåned, i
følge Meteorologisk institutt. Vinterdager er da definert som dager med
temperaturer under null grader.
En slik utvikling vil vi se i mange land. Derfor
vil vi trenge mange snøbilder fra blant annet Japan, Alpene, Nord-Amerika og
Skandinavia. Når data fra mange bilder samles, kan vi få enda bedre visuelle
effekter som vil gi snøopplevelser i en rekke land – gjennom VR-briller i din
egen stue.