Мультимасштабный камуфляж

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Вооруженные силы Канады были первой армией, выпущенной пиксельным цифровым многомасштабным камуфляжем для всех подразделений со своим разрушительным узором CADPAT, выпущенным в 2002 году, показанным здесь в варианте «Умеренный лес».
Американский камуфляж UCP обеспечивал недостаточный контраст, чтобы эффективно деформировать очертания солдат, которые на умеренном расстоянии выглядели как единственный силуэт.
Деформационный и активный камуфляж камбалыи

Мультимасштабный камуфляж — тип военного камуфляжа, который сочетает узоры в двух или более масштабах, часто (хотя не обязательно) с цифровым камуфляжным узором, созданным с помощью компьютера. Функция заключается в том, чтобы обеспечить камуфляж в диапазоне расстояний или, другими словами, в диапазоне масштабов (масштабно-инвариантный камуфляж) по образцу фракталов, поэтому некоторые подходы называются фрактальным камуфляжем. Не все мультимасштабные узоры камуфляжей состоят из прямоугольных пикселей, даже если они разработаны с помощью компьютера. Кроме того, не все пиксельные шаблоны работают в разных масштабах, поэтому пиксельное или цифровое происхождение камуфляжа само по себе не гарантирует лучшей эффективности.

Первым стандартизированным камуфляжным шаблоном, который был запущен в массовое производство, был одномасштабный итальянский камуфляж Telo mimetico. Истоки современных мультимасштабных моделей камуфляжа можно проследить до экспериментов 1930-х годов, когда в Германии была разработана серия мультимасштабных камуфляжей. Первый пиксельный мультимасштабный камуфляж CADPAT (англ. Canadian Disruptive Pattern) был принят на вооружение в 1997 году, за ним последовал камуфляж морских пехотинцев США MARPAT, принятый на вооружение в 2002 году.

Принцип[править]

Масштабная инвариантность[править]

 → Масштабная инвариантность

Масштабность камуфляжных узоров связана с их функцией. Большие структуры требуют больших узоров, чем отдельные солдаты, чтобы нарушить их форму. В то же время большие узоры эффективнее издалека, тогда как мелкие узоры лучше работают вблизи[1]. Традиционные одномасштабные шаблоны хорошо работают в своем оптимальном диапазоне от наблюдателя, но наблюдатель на других расстояниях не будет видеть шаблон оптимально. Сама природа очень часто является фрактальной, где растения и скальные образования демонстрируют подобные узоры в нескольких масштабах. Идея многомасштабных узоров заключается в том, чтобы имитировать самоподобие природы, а также предложить неизменный масштаб или так называемый фрактальный камуфляж[2][3].

Такие животные, как камбала, обладают способностью адаптировать свои камуфляжные узоры в соответствии с фоном, и они делают это чрезвычайно эффективно[4], выбирая узоры, которые соответствуют пространственным масштабам текущего фона[4].

Дизайн компромиссов[править]

Узоры в природе, как и листья этого куста Buxus sempervirens, часто разбиваются на визуальные элементы с мелкими и крупными масштабами, как ветки и листья.
Итальянская Telo mimetico, впервые использованная в 1929 году

Когда узор называют цифровым, это чаще всего означает, что он видимо состоит из сгенерированных компьютером пикселей[5]. Этот термин иногда также используется для сгенерированных компьютером узоров, таких как непикселированный MultiCam и итальянский фрактальный шаблон Vegetato[6]. Ни пикселизация, ни оцифровка не способствуют эффекту маскировки. Однако пиксельный стиль упрощает дизайн и облегчает печать на ткани по сравнению с традиционными узорами. Хотя цифровые узоры приобретают широкое распространение, критики утверждают, что пиксельное оформление камуфляжа — это скорее вопрос моды, а не функционала[7].

Процесс проектирования предполагает компромисс между различными факторами, включая цвет, контрастность и общий разрушительный эффект. Невнимание ко всем элементам шаблона, как правило, приводит к плохим результатам. Например, универсальный камуфляж армии США (UCP), принятый после ограниченных испытаний в 2003—2004 годах, показал плохие результаты из-за низкого контраста рисунка («изосветность» — за пределами очень близкого расстояния дизайн выглядит как поле сплошного светло-серого цвета, неспособность нарушить контуры объекта) и произвольного выбора цвета, ни один из которых нельзя сохранить путем квантизации (оцифровки) геометрии узора. С 2015 года дизайн был заменен на Operational Camouflage Pattern, узор без пикселей[8][9]. З 2015 року дизайн було замінено на Operational Camouflage Pattern, візерунок без пікселів[10][11].

История[править]

Межвоенное развитие в Европе[править]

Идея узорного камуфляжа берет начало из межвоенного периода в Европе. Первым печатным камуфляжным узором был итальянский telo mimetico 1929 года, который использовал нерегулярные участки трех цветов в одном масштабе[12].

Немецкие эксперименты Второй мировой войны[править]

Waffen-SS 1944 Erbsenmuster (рисунок в горох) совмещает большие и мелкие узоры.
Современный немецкий Flecktarn 1990, разработанный на основе образца 1938 года, является нецифровым шаблоном, работающим на разных расстояниях.

Во время Второй мировой войны Йоганн Георг Отто Шик[Прим. 1] разработал серию узоров, таких как Platanenmuster (платан) и Erbsenmuster (горошинка) для Waffen-SS, сочетая микро- и макроузоры в одной схеме[13][14].

Немецкая армия развила эту идею в 1970-х годах в камуфляже Flecktarn, который сочетает меньшие формы с дизерингом; это смягчает границы крупномасштабного узора, делая объекты, находящиеся под ним, труднее различимыми.

Советские эксперименты Второй мировой войны[править]

Пиксельные формы камуфляжа появились за много лет до возникновения компьютерного дизайна и уже использовались в экспериментах Советского Союза с камуфляжными узорами, такими как «ТЦМКК» [Прим. 2], разработанный в 1944 или 1945 годах. В узоре используются участки оливково-зеленого, песчаного и черного цветов, которые сливаются вместе в разбитых пятнах в разных масштабах.

Исследования Тимоти О'Нила 1976 года[править]

Оперативный камуфляж (OCP), деструктивный, но не пиксельный узор, который заменил Универсальный камуфляж (UCP) в 2015 году

В 1976 году Тимоти О'Нил создал пиксельный узор под названием «Dual-Tex». Он назвал цифровой подход «соответствием текстур». Начальная работа была выполнена вручную на снятом с эксплуатации бронетранспортере M113; О'Нил нарисовал узор с помощью 2-дюймового (5-сантиметрового) валика, формируя цветные квадраты вручную. Полевые испытания показали, что результат был хорошим по сравнению с существующими моделями камуфляжа армии США, и О'Нил стал инструктором и исследователем камуфляжа в военной академии Вест-Пойнта[16][17].

Фракталоподобные цифровые модели 2000-х годов[править]

К 2000 году велась разработка для создания пиксельных камуфляжных узоров для боевой формы, например CADPAT вооруженных сил Канады, который был разработан в 1997 году, позже выпущен в 2002 году, а затем MARPAT морской пехоты США, выпущенный между 2002 и 2004 годами. Шаблоны CADPAT и MARPAT были несколько самоподобными (как фракталы и шаблоны в природе, например растительности), предназначенными для работы в двух разных масштабах; действительно фрактальный узор был бы статистически подобным во всех масштабах. Для обнаружения цели, замаскированной с помощью MARPAT, требуется примерно в 2,5 раза больше времени, чем для старого камуфляжа НАТО, который работал только в одном масштабе, тогда как распознавание, которое начинается после обнаружения, занимает на 20 процентов больше времени, чем со старым камуфляжем[18][19][20].

Фракталоподобные шаблоны работают, потому что зрительная система человека эффективно различает изображения, которые имеют разную фрактальную размерность или другую статистику второго порядка, такую как спектры пространственной амплитуды Фурье; объекты просто выделяются на фоне[18]. Тимоти О'Нил помог Корпусу морской пехоты разработать сначала цифровой шаблон для транспортных средств, а затем ткань для униформы, которая имела две цветовые схемы: одну для лесов, другую для пустыни[9].

Сноски[править]

  1. ↑ Шик (1882–) был профессором в Мюнхене в 1930-х годах, а с 1935 года директором вновь отдела камуфляжа (названного «T» для «Tarnung», камуфляж).
  2. ↑ ТЦМКК - акроним для трехцветный маскировочный камуфлированный костюм[15]

Примечания[править]

  1. ↑ Craemer, Guy Dual Texture - U.S. Army digital camouflage. United Dynamics Corp.. Проверено 27 вересня 2012.
  2. ↑ Hambling, David (8 травня 2012). «Invisibility cloaks are almost a reality with fractal-camouflage clothing». Wired (June 2012).
  3. ↑ Vergun, David Army testing combat boots, camouflage patterns. United States Army. Проверено 28 квітня 2014.
  4. ↑ 4,0 4,1 Akkaynak, Derek (March 2017). «Changeable camouflage: how well can flounder resemble the colour and spatial scale of substrates in their natural habitats?». Royal Society Open Science 4 (3). DOI:10.1098/rsos.160824. PMID 28405370. Bibcode: 2017RSOS....460824A. “Our results show that all flounder and background spectra fall within the same colour gamut and that, in terms of different observer visual systems, flounder matched most substrates in luminance and colour contrast.”
  5. ↑ Craemer, Guy CADPAT or MARPAT Camouflage. Hyperstealth (2007). Проверено 3 лютого 2012.
  6. ↑ Strikehold Making Sense of Digital Camouflage. Strikehold (2010). Архивировано из первоисточника 30 ноября 2012. Проверено 2 вересня 2012.
  7. ↑ Engber, D.. Lost in the Wilderness, the military's misadventures in pixellated camouflage, Slate (5 липня 2012). Проверено 27 вересня 2012.
  8. ↑ Hu, Caitlin (2016). «The Art and Science of Military Camouflage». Works That Work (7).
  9. ↑ 9,0 9,1 Kennedy, Pagan Who Made That Digital Camouflage?. New York Times (10 травня 2013). Проверено 18 квітня 2014.
  10. ↑ Vergun, David Army testing combat boots, camouflage patterns. U.S. Army (31 березня 2014). Проверено 22 квітня 2014.
  11. ↑ Army Combat Uniform Summary of Changes. US Army. Проверено 1 квітня 2017.
  12. ↑ Verny, Eric Italian Camouflage. Der Erste Zug. Архивировано из первоисточника 12 ноября 2020. Проверено 14 вересня 2016.
  13. ↑ Peterson D. Waffen-SS Camouflage Uniforms and Post-war Derivatives. — Crowood., 2001. — ISBN 978-1-86126-474-9.
  14. ↑ Schick, Johann Georg Otto (1882-). Kalliope-Verbund. Проверено 29 березня 2016.
  15. ↑ Dougherty Martin J. Chapter 2: Infantry Camouflage in the Modern Era // Camouflage At War: An Illustrated Guide from 1914 to the Present Day. — London: Amber Books Ltd., 2017. — ISBN 978-1-78274-498-6.
  16. ↑ Fusco, Vincent West Point explores science of camouflage. U. S. Army (3 червня 2010). Проверено 24 серпня 2017.
  17. ↑ Kennedy, Pagan. Who Made That Digital Camouflage?, The New York Times (10 травня 2013).
  18. ↑ 18,0 18,1 Billock, Vincent A, Cunningham, Douglas W. Human Factors Issues in Combat Identification. — Ashgate, 2010. — P. 99–101. — ISBN 9781409486206.
  19. ↑ Billock, Vincent A.. «What Visual Discrimination Of Fractal Textures Can Tell Us About Discrimination Of Camouflaged Targets»: 99–112. Presented at the Human Factors Issues in Combat Identification Workshop, Gold Canyon, Arizona, May 13, 2008.
  20. ↑ O'Neill, T., Matthews, M., & Swiergosz, M. (2004). Marine Corps innovative camouflage. Midyear meeting of the American Psychological Association, Divisions 19 & 21. Supplementary data at http://www.hyperstealth.com/digital-design/index.htm
Руниверсалис

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Руниверсалис» («Руни», руни.рф) под названием «Мультимасштабный камуфляж», расположенная по адресу:

—«https://руни.рф/index.php/Мультимасштабный_камуфляж»

Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC BY-SA.

Всем участникам Руниверсалиса предлагается прочитать «Обращение к участникам Руниверсалиса» основателя Циклопедии и «Почему Циклопедия?».

Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Мультимасштабный_камуфляж&oldid=2009273