Lidar có thể được sử dụng theo những cách đáng ngạc nhiên

0
Lidar có thể được sử dụng theo những cách đáng ngạc nhiên

Lidar, một cách sử dụng ánh sáng laze để đo khoảng cách của các vật thể, đã trải qua một chặng đường dài kể từ lần đầu tiên nó được đưa vào hoạt động trên máy bay năm 1960. Ngày nay, nó có thể được gắn trên máy bay không người lái, rô-bốt, ô tô tự lái, v.v. Kể từ năm 2016, Leica Geosystems đã nghĩ ra cách áp dụng công nghệ này vào nhiều ngành công nghiệp, từ pháp y, thiết kế tòa nhà, đến phim ảnh. (Leica Geosystems đã được mua lại bởi công ty công nghiệp Thụy Sĩ Hexagon năm 2005là riêng biệt từ Leica Microsystems và Leica Camera).

Để làm được điều này, Leica Geosystems đã ép công nghệ quét 3D thường cồng kềnh xuống một thùng chứa có kích thước bằng một lon nước ngọt. Dòng sản phẩm mang tên BLK được thiết kế riêng cho nhiệm vụ “nắm bắt thực tế,” và đang được sử dụng trong một loạt các dự án đang diễn ra, bao gồm cả việc lập bản đồ của hệ thống nước cổ đại ẩn bên dưới thành phố Naples được sử dụng để làm mát thành phố một cách tự nhiên, những cuộc thám hiểm của lăng mộ Ai Cậpvà mô hình hóa các đường viền bí ẩn của Scotland lối đi ngầmnhư Wired UK gần đây đã đưa tin.

Ngôi sao của những theo đuổi nghiên cứu này là BLK360, giống như máy ảnh 360 độ, xoay xung quanh trên giá ba chân để chụp ảnh xung quanh. Thay vì chụp ảnh, nó đo mọi thứ bằng tia laser. Thiết bị có thể được thiết lập và di chuyển xung quanh để tạo ra nhiều lần quét mà cuối cùng có thể được biên dịch để xây dựng mô hình 3D của một môi trường. “Cùng loại đó [lidar] Cảm biến trong xe tự lái được sử dụng trong BLK 360,” Andy Fontana, chuyên gia Chụp thực tế tại Leica Geosystems cho biết. “Nhưng thay vì có trường nhìn hẹp, nó có trường nhìn rộng. Vì vậy, nó đi theo mọi hướng.

[Related: Stanford researchers want to give digital cameras better depth perception]

Bên cạnh 360, Leica Geosystems cũng cung cấp khả năng bay máy quét bầu trờimột máy quét cho người máyvà một máy quét có thể đã được thực hiện và làm việc trên đường đi. Đối với nhóm do Trường Thiết kế Rhode Island dẫn đầu nghiên cứu về các tuyến đường thủy ở Napoli, họ đang sử dụng cả thiết bị 360 độ và thiết bị di động để quét càng nhiều thành phố càng tốt. Việc tìm ra những thiết kế cụ thể mà các thành phố cổ đại sử dụng để tạo ra các ống dẫn nước như một cơ sở hạ tầng làm mát tự nhiên có thể cung cấp thông tin chi tiết về cách các thành phố hiện đại trên thế giới có thể giảm thiểu hiệu ứng đảo nhiệt đô thị.

Hệ thống địa chất Leica

Sau khi tất cả các lần quét ra khỏi thiết bị, chúng tồn tại dưới dạng đám mây điểm 3D—cụm các điểm dữ liệu trong không gian. Định dạng này thường được sử dụng trong ngành kỹ thuật và nó cũng có thể được sử dụng để tạo trực quan hóa, như trong dự án souterrain Scotland. “Bạn có thể thấy rằng nó được pixel hóa. Tất cả những pixel nhỏ đó là phép đo, phép đo riêng lẻ. Fontana giải thích đó chính là đám mây điểm. “Những gì bạn có thể làm với điều này là chuyển đổi nó và thực sự biến nó thành một bề mặt 3D. Đây là nơi bạn có thể sử dụng nó trong rất nhiều ứng dụng khác.”

[Related: A decked out laser truck is helping scientists understand urban heat islands]

Lidar đã trở thành một công cụ ngày càng phổ biến trong khảo cổ học, vì nó có thể thu được các kích thước không gian chính xác hơn so với chỉ hình ảnh với các lần quét mất chưa đến một phút—và có thể được kích hoạt từ xa từ điện thoại thông minh. Nhưng Leica Geosystems đã tìm thấy một loạt các ứng dụng hữu ích cho loại dữ liệu 3D này.

Một trong những ngành quan tâm đến công nghệ này là điện ảnh. Hãy tưởng tượng kịch bản này: một hãng phim lớn xây dựng toàn bộ bối cảnh cho một bộ phim hành động đắt tiền. Các cấu trúc và nền tảng cụ thể là cần thiết cho một cảnh cụ thể. Sau khi cảnh được chụp, bối cảnh sẽ bị phá bỏ để nhường chỗ cho bối cảnh khác được dựng lên. Nếu trong quá trình chỉnh sửa, người ta quyết định rằng cảnh quay thực sự không đủ tốt, thì đoàn làm phim sẽ phải xây dựng lại toàn bộ cấu trúc đó và đưa mọi người trở lại—một quá trình tốn kém.

Tuy nhiên, một lựa chọn khác bây giờ là đoàn làm phim quét mọi bối cảnh mà họ xây dựng. Và nếu họ bỏ lỡ điều gì đó hoặc cần bổ sung vào phút cuối, họ có thể sử dụng tính năng quét 3D để chỉnh sửa cảnh hầu như trên máy tính. “Họ có thể sửa chữa mọi thứ theo cách CGI dễ dàng hơn là phải xây dựng lại [the physical set],” Fontana nói. “Và nếu quá khó để thực hiện trên máy tính, họ có thể xây dựng lại nó một cách thực sự chính xác vì họ có dữ liệu 3D.”

[Related: These laser scans show how fires have changed Yosemite’s forests]

Ngoài phim, pháp y là một phần quan trọng trong hoạt động kinh doanh của Leica Geosystems. Thay vì chỉ chụp ảnh hiện trường vụ án, những gì họ làm bây giờ là quét toàn cảnh và việc này được thực hiện vì một vài lý do khác nhau. “Hãy nói rằng đó là một [car] hiện trường va chạm. Nếu họ thực hiện một vài lần quét, bạn có thể chụp toàn bộ cảnh trong 2 phút ở chế độ 3D. Và sau đó bạn có thể di chuyển những chiếc xe ra khỏi luồng giao thông,” Fontana nói. “Dữ liệu 3D đó có thể được sử dụng tại tòa án. Trong quá trình quét, bạn thậm chí có thể nhìn thấy các dấu trượt. Bạn có thể thấy rằng người này đang phanh và có những vết trượt này, và họ có thể tính toán trọng lượng của chiếc xe, so với chiều dài của vết trượt, để xem họ đã đi nhanh như thế nào.”

Với nhiều tình huống đồ họa hơn, chẳng hạn như giết người hoặc bắn súng, dữ liệu 3D này có thể được sử dụng để tạo “hình nón thể hiện độ tin cậy thống kê về nơi viên đạn đến từ đâu dựa trên cách nó va vào tường,” anh ấy nói.

Khi lidar tiếp tục được mở rộng trong các ứng dụng đã được thử nghiệm và thực sự, hy vọng rằng các trường hợp sử dụng ngày càng đa dạng sẽ truyền cảm hứng cho các nhà đổi mới nghĩ ra nhiều cách tiếp cận mới hơn cho công nghệ cũ này.

bài viết tương tự

Leave a Reply