Met deze interactieve sandbox kunnen gebruikers topografische kaarten in realtime maken

Water beweegt op voorspelbare manieren over glooiende landschappen, maar het kan moeilijk te waarderen zijn vanuit een menselijk perspectief op de grond. Het is veel gemakkelijker te begrijpen wanneer je in wezen een reus bent die over het land zweeft met het vermogen bergen te verzetten en regen te maken.

Voor de unieke mogelijkheid om landschappen naar wens te transformeren, een berg hier, een meer daar, zie je de Augmented Reality Sandbox. Terwijl gebruikers over zand schuiven, projecteert een kleurrijke hoogtekaart over het oppervlak. Verschillende tinten rood, geel en groen tonen de steile of geleidelijke hellingen op het land. Wanneer een gebruiker zijn hand boven het zand zweeft, verschijnt glinsterende blauwe virtuele water en begint te stromen.

In zekere zin laat de visualisatie je zien wat je al weet: deze stapel zand is de hoogste en dit gat is het diepst. Maar wanneer u het display in actie bekijkt, is er nog veel meer te weten over de dynamiek van de topografie en hoe deze interageert met stromend water.

De Augmented Reality Sandbox stelt gebruikers in staat om hun eigen interactieve topografische kaart te maken en te zien hoe water zich in een landschap verzamelt en stroomt. UC Davis

De sandbox is oorspronkelijk ontwikkeld door Oliver Kreylos, een computerwetenschapper aan de Universiteit van Californië, Davis, als een interactieve manier om mensen te leren over zoetwatermeer en waterscheiding. De ingrediënten zijn relatief eenvoudig: zand, een 3D-camera, simulatiesoftware ontwikkeld door Kreylos (die je gratis kunt downloaden) en een projector.

Hoe het werkt: de 3D-camera, gemonteerd boven de sandbox, detecteert de afstand tot het onderliggende zand. Die gegevens worden ingevoerd in een computer en de software spuugt een contourkaartvisualisatie uit die wordt geprojecteerd over de zanderige pieken en dalen. Tegelijkertijd, wanneer de camera een zwevende hand detecteert, simuleert de computer hoe water zou reageren op de topografie - hoe zou het stromen als het een echt landschap zou zijn.

Om het zand zijn vorm te laten behouden en een puinhoop te vermijden, gebruikt de tentoonstelling een speciaal soort zand dat "kinetisch" zand wordt genoemd, meestal siliciumdioxide (gewoon zand) met een kleine hoeveelheid van een polymeer genaamd polydimethylsiloxaan, waardoor de zand om zich te houden aan zichzelf.

Naast dat het gewoon cool is, leert de sandbox enkele waardevolle lessen over geologie en aardwetenschappen: wanneer je de vorm van landvormen verandert, realiseer je je dat de plaatsing en verplaatsing van water niet alleen verschuift met veranderend land, maar ook een reeks voorspelbare biofysische principes volgt . Water werkt anders als het in een kloof of een bassin is of in een meanderende dip in een anders vlak gebied.

Sinds het voor het eerst werd ontwikkeld in 2012, werd de tentoonstelling nagebootst op honderden plaatsen over de hele wereld, op zowat elk continent, in musea, scholen en universiteiten. Hé, je kunt er zelf een maken.

De simulatie leert mensen over het belang van water in het landschap. Immers, de verdeling van water, waar het stroomt, waar het samenvloeit, is een essentiële basis voor al het leven op aarde.