Krajobrazy miejskie w trójwymiarze
Coraz większa powszechność czujników i systemów obrazowania sprawia, że łączenie ze sobą różnego rodzaju danych stało się dużo łatwiejsze. Takie powiązania pozwalają przedstawiać ekosystemy miejskie w postaci zintegrowanych cyfrowych modeli 3D, które można następnie wykorzystać do rozwiązywania różnorakich problemów. Celem uczestników finansowanego przez UE projektu AR3WS (Acquiring and responding to the 3D world, smartly) było rozszerzenie zakresu akwizycji i wykorzystania takich danych. Zespół opracował algorytmy umożliwiające połączenie zdjęć i trójwymiarowych obrazów krajobrazów miejskich, uzyskanych metodą skanowania laserowego, oraz stworzył metody analizy zgromadzonych danych dotyczących degradacji terenów. Badacze dopracowali też techniki interaktywnej nawigacji pomiędzy poszczególnymi lokalizacjami, pozwalające wykrywać uszkodzenia, planować modernizacje budynków czy przewidywać przyszłe sposoby wykorzystania danego obszaru. Stworzono również algorytmy wspomagające gromadzenie i wykorzystywanie różnych formatów danych, takich jak skany TOF, zdjęcia, odczyty z GPS czy słowa kluczowe. Zespołowi udało się uchwycić związki między różnymi rodzajami danych oraz odzwierciedlić powiązania pomiędzy obrazami z wnętrz a obrazami z przestrzeni otwartych. Wyniki dowodzą, że im większa jest ilość zgromadzonych danych, tym system jest bardziej miarodajny. Dane wejściowe zostały sprawdzone pod kątem poprawności i dostosowywane do bieżącego modelu, co pozwoliło zrekonstruować wnętrza dużych budynków w niespotykanej dotąd skali szczegółów. Opracowany przez zespół optymalny algorytm rejestracji globalnej umożliwia wykonywanie skanów z ustalonych wcześniej pozycji początkowych i wczytywanie ich do globalnej chmury punktów. Algorytm ten stanowi też rozwiązanie problemów związanych z brakiem wiedzy na temat stopnia nakładania się na siebie poszczególnych par skanów. To proste i skuteczne narzędzie jest dużo szybsze niż dostępne dotąd rozwiązania alternatywne. Dodatkowo badacze opracowali interaktywny system upraszczający proces zapisywania modelowych zależności pomiędzy różnymi częściami danego obiektu. Dzięki temu projektanci mogą wirtualnie przemieszczać poszczególne elementy w poszukiwaniu najlepszego ich zdaniem położenia. Program zawiera wiele intuicyjnych funkcji pozwalających projektantom szybko sprawdzać różne wersje trójwymiarowych projektów architektonicznych. Tworząc projekty robocze, system AR3WS optymalizuje geometrię modelu. Prototypowe oprogramowanie zostało przetestowane i zaprezentowane z wykorzystaniem wielu modeli opartych na rzeczywistych obiektach testowych Narzędzia dostępne w oprogramowaniu AR3WS umożliwiają łączenie wielu rodzajów geograficznych i przestrzennych danych dotyczących miast i budynków. To w dużym stopniu przyspiesza proces projektowania, a jednocześnie zapewnia dostęp do wielu opcji, których użycie w innym przypadku byłoby znacznie utrudnione.
