Многоуровневый камуфляж - это тип военного камуфляжа, сочетающий образцы в двух или более масштабах, часто (хотя и не обязательно) с цифровым камуфляжным рисунком, созданным с помощью компьютера. Функция состоит в том, чтобы обеспечить камуфляж в диапазоне расстояний или, что то же самое, в диапазоне масштабов (масштабно-инвариантный камуфляж) в виде фракталов , поэтому некоторые подходы называются фрактальным камуфляжем . Не все многомасштабные шаблоны состоят из прямоугольных пикселей., даже если они были разработаны с использованием компьютера. Кроме того, не все пиксельные шаблоны работают в разных масштабах, поэтому пиксельное или цифровое изображение само по себе не гарантирует повышения производительности.
Первым выпущенным стандартизированным образцом был итальянский telo mimetico одного масштаба . Корни современных многоуровневых камуфляжных рисунков можно проследить до экспериментов 1930-х годов в Европе для немецкой и советской армий. За этим последовала канадская разработка Canadian Disruptive Pattern ( CADPAT ), впервые выпущенная в 2002 году, а затем работа в США по созданию морской модели ( MARPAT ), запущенная между 2002 и 2004 годами.
Принцип
Масштабная инвариантность
Масштаб камуфляжных рисунков связан с их функцией. Большим строениям нужны более крупные узоры, чем отдельные солдаты, чтобы нарушить их форму. В то же время крупные узоры более эффективны издалека, а мелкие узоры лучше работают вблизи. [1] Традиционные одноуровневые паттерны хорошо работают в оптимальном диапазоне от наблюдателя, но наблюдатель на других расстояниях не увидит паттерн оптимально. Сама природа очень часто является фрактальной , где растения и горные породы демонстрируют похожие модели в нескольких масштабах. Идея многомасштабных паттернов состоит в том, чтобы имитировать самоподобие природы, а также предложить масштабно-инвариантный или так называемый фрактальный камуфляж. [2] [3]
Такие животные, как камбала, обладают способностью адаптировать свои камуфляжные узоры к фону, и они делают это чрезвычайно эффективно [4], выбирая узоры, соответствующие пространственным масштабам текущего фона. [4]
Компромиссы дизайна
Когда узор называется цифровым, это чаще всего означает, что он явно состоит из пикселей, сгенерированных компьютером . [5] Этот термин иногда также используется для компьютерных шаблонов, таких как непиксельная мультикамера и итальянский фрактальный узор Vegetato . [6] Ни пикселизация, ни оцифровка не способствуют маскирующему эффекту. Однако пиксельный стиль упрощает дизайн и облегчает печать на ткани по сравнению с традиционными узорами. В то время как цифровые шаблоны становятся все более распространенными, критики утверждают, что пиксельный вид - это вопрос моды, а не функции. [7]
В процессе проектирования используются различные факторы, включая цвет, контраст и общий разрушительный эффект. Отсутствие учета всех элементов дизайна паттернов обычно приводит к плохим результатам. Универсальный камуфляж (UCP) армии США , например, принятый после ограниченного тестирования в 2003–2004 годах, показал плохие результаты из-за низкого контраста рисунка («изоляция» - за пределами очень близкого расстояния рисунок выглядит как сплошное светло-серое поле, отсутствие нарушения контуров объекта) и произвольный выбор цвета, ни один из которых не может быть сохранен путем квантования (оцифровки) геометрии узора. [8] [9] Дизайн был заменен с 2015 года на Operational Camouflage Pattern , непиксельный рисунок. [10] [11]
История
Межвоенное развитие в Европе
Идея узорчатого камуфляжа уходит корнями в Европу в межвоенный период . Первым напечатанным камуфляжным рисунком был итальянский telo mimetico 1929 года , в котором использовались нерегулярные области трех цветов в единой шкале. [12]
Немецкие эксперименты Второй мировой войны
Во время Второй мировой войны Иоганн Георг Отто Шик [a] разработал серию узоров, таких как Platanenmuster (узор платанового дерева) и Erbsenmuster (узор в виде горошек) для Waffen-SS , объединив микро- и макро-узоры в одной схеме. . [13] [14]
Немецкая армия получила дальнейшее развитие идеи в 1970 - х Into Flecktarn , который сочетает в себе меньшие формы с размыванием; это смягчает края крупномасштабного узора, что затрудняет различение лежащих под ним объектов.
Советские эксперименты Второй мировой войны
Пиксельные формы на много лет предшествовали компьютерному дизайну , они уже использовались в экспериментах Советского Союза с камуфляжными рисунками, такими как «ТЦМКК» [b], разработанные в 1944 или 1945 годах. В шаблоне используются участки оливково-зеленого цвета, песка и т. Д. и черный, бегущий вместе разорванными пятнами на разных чешуях.
1976 исследование Тимоти О'Нила
В 1976 году Тимоти О'Нил создал пиксельный узор под названием «Dual-Tex». Он назвал цифровой подход «совпадением текстур». Первоначальные работы проводились вручную на списанном бронетранспортере M113 ; О'Нил нарисовал узор 2-дюймовым (5 сантиметровым) валиком, вручную формируя цветные квадраты. Полевые испытания показали, что результат был хорош по сравнению с существующими камуфляжными рисунками армии США , и О'Нил стал инструктором и исследователем камуфляжа в военной академии Вест-Пойнт . [16] [17]
Фрактальные цифровые узоры 2000-х годов
К 2000 году разработка была в стадии создания пикселированные образцы камуфляжной для battledress Понравился канадских вооруженных сил " CADPAT , который был разработан в 1997 году , который впоследствии был издан в 2002 году, а затем в США морпехов MARPAT , раскатанное между 2002 и 2004 года CADPAT и Паттерны MARPAT были в некоторой степени самоподобны (на манер фракталов и паттернов в природе, таких как растительность), предназначены для работы в двух разных масштабах; подлинно фрактальный узор был бы статистически подобен во всех масштабах. Для обнаружения цели, замаскированной с помощью MARPAT, требуется примерно в 2,5 раза больше времени, чем для обнаружения, чем для более старого камуфляжа НАТО, работающего только в одном масштабе, в то время как распознавание, которое начинается после обнаружения, занимает на 20 процентов больше времени, чем для более старого камуфляжа. [18] [19] [20]
Фрактальные паттерны работают, потому что зрительная система человека эффективно распознает изображения, которые имеют различную фрактальную размерность или другую статистику второго порядка, такую как спектры пространственной амплитуды Фурье ; объекты просто кажутся выскакивающими из фона. [18] Тимоти О'Нил помог морской пехоте разработать сначала цифровой узор для транспортных средств, а затем ткань для униформы, которая имела две цветовые схемы: одна предназначена для леса, а другая - для пустыни. [9]
Заметки
- ↑ Шик (1882–) был профессором в Мюнхене в 1930-х годах, а с 1935 года - директором недавно сформированного отдела камуфляжа (названного «Т» для «Тарнунг», камуфляж).
- ^ TTsMKK ( русский : ТЦМКК ) является аббревиатурой "трехцветной маскировка камуфляж костюм" ( "трёхцветный маскировочный камуфлированный костюм", tryokhtsvetniy maskirovochniy kamuflirovanniy kostyum ). [15]
Рекомендации
- ^ Craemer, Гай. «Двойная текстура - цифровой камуфляж армии США» . United Dynamics Corp . Проверено 27 сентября 2012 года .
- ^ Хэмблинг, Дэвид (8 мая 2012 г.). «Плащи-невидимки - это почти реальность с фрактально-камуфляжной одеждой» . Wired (июнь 2012 г.).
- ^ Вергун, Дэвид. «Армейские испытания боевых ботинок, камуфляжи» . Армия Соединенных Штатов . Проверено 28 апреля 2014 года .
- ^ а б Аккайнак, Дерек; и другие. (Март 2017 г.). «Сменный камуфляж: насколько хорошо камбала может походить на цвет и пространственный масштаб субстратов в их естественной среде обитания?» . Королевское общество «Открытая наука» . 4 (3): 160824. 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 соответствует большинству субстратов по яркости и цветовому контрасту.
- ^ Крамер, Гай (2007). «КАДПАТ или МАРПАТ Камуфляж» . Кто это сделал первым; Канада или США? . Гиперстелс . Проверено 3 февраля 2012 года .
- ^ Страйкхолд (2010). «Осмысление цифрового камуфляжа» . Strikehold. Архивировано из оригинального 30 ноября 2012 года . Проверено 2 сентября 2012 года .
- ^ Энгбер, Д. (5 июля 2012 г.). «Затерянные в пустыне, злоключения военных в пиксельном камуфляже» . Шифер . Проверено 27 сентября 2012 года .
- ^ Ху, Кейтлин (2016). «Искусство и наука военной маскировки» . Работает, что работает (7) . Проверено 8 марта 2017 года .
- ^ а б Кеннеди, Пэган (10 мая 2013 г.). "Кто сделал этот цифровой камуфляж?" . Нью-Йорк Таймс . Проверено 18 апреля 2014 года .
- ^ Вергун, Дэвид (31 марта 2014 г.). «Армейские испытания боевых ботинок, камуфляжи» . Армия США . Проверено 22 апреля 2014 года .
- ^ «Сводка изменений в боевой униформе армии» (PDF) . Армия США . Проверено 1 апреля 2017 года .
- ^ Верный, Эрик; Бочек, Джонатан. «Итальянский камуфляж» . Der Erste Zug . Проверено 14 сентября 2016 года .
- ^ Петерсон, Д. (2001). Камуфляжная форма Waffen-SS и послевоенные ее модели . Крауд. п. 64. ISBN 978-1-86126-474-9.
- ^ "Шик, Иоганн Георг Отто (1882-)" . Каллиопа-Вербунд . Проверено 29 марта 2016 года .
- ^ Догерти, Мартин Дж. (2017). «Глава 2: Пехотный камуфляж в современную эпоху» . В Spilling, Майкл (ред.). Камуфляж на войне: иллюстрированное руководство с 1914 года до наших дней . Лондон: Эмбер Букс Лтд., Стр. 69. ISBN. 978-1-78274-498-6.
- ^ Фуско, Винсент (3 июня 2010 г.). «Вест-Пойнт исследует науку о маскировке» . Армия США . Проверено 24 августа 2017 года .
- ^ Кеннеди, Пэган (10 мая 2013 г.). "Кто сделал этот цифровой камуфляж?" . Нью-Йорк Таймс .
- ^ а б Биллок, Винсент А; Каннингем, Дуглас В .; Цоу, Брайан Х (2010). Эндрюс, Ди Х .; Герц, Роберт П .; Вольф, Марк Б. (ред.). Проблемы человеческого фактора в боевой идентификации . Что визуальное различение фрактальных текстур может рассказать нам о различении замаскированных целей . Ashgate. С. 99–101. ISBN 9781409486206.
- ^ Биллок, Винсент А .; Каннингем, Дуглас В .; Цоу, Брайан Х. «Что визуальное различение фрактальных текстур может рассказать нам о различении замаскированных целей». CiteSeerX 10.1.1.570.3015 . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) Представлено на семинаре по вопросам человеческого фактора в боевой идентификации, Голд-Каньон, Аризона, 13 мая 2008 г. - ^ О'Нил, Т., Мэттьюз, М., & Swiergosz, М. (2004). Инновационный камуфляж морской пехоты. Полугодовое собрание Американской психологической ассоциации, отделы 19 и 21. Дополнительные данные на http://www.hyperstealth.com/digital-design/index.htm