Kā programmētājs 3D izdrukāja galīgo Londonas karti, izmantojot LIDAR datus

Valstu valdības tiešsaistē publicē visu veidu oficiālos datus, bet lielākā daļa cilvēku to neizmanto. Sanfrancisko programmētājs Andrew Godwin nav lielākā daļa cilvēku. Nesen viņš atradis veidu, kā izmantot Lielbritānijas valdības LIDAR datus, lai izveidotu neliela Centrālās Londonas, pilsētas, kurā viņš uzauga, gabalu.

LIDAR jeb Gaismas noteikšana un mērīšana ir mērīšanas tehnoloģija, kas mēra attālumu, izmantojot lāzerus, kā arī lietojumprogrammas kartes veidošanā, kā arī citi zinātniskie lietussargi, piemēram, seismoloģija un ģeoloģija. Godwin ieguva ideju par savu karti ar nosaukumu “London Rising”, kad viņš čivināt uzzināja, ka Apvienotās Karalistes Vides aģentūra ir sākusi izlaist LIDAR datus par Londonas ainavu. Meklējat novatoriskus veidus, kā izmantot nesen iegādāto 3D printeri, Godwin atklāja, ka viņš var pārveidot neapstrādātus datus 3D kartē ar faktisko vertikālo reljefu.

Kad viņš sāka pārveidot neapstrādātos LIDAR datus uz drukājamu STL failu, ko 3D lasītājs varēja lasīt, viņš nonāca pie pirmā projekta lielā šķēršļa. Godwin paļāvās uz dažām pamata ģeometrijām, lai datu punktu mākonis tiktu pārvērsts par 3D modeli, bet tā robaino malu rafinēšana gludākam modelim prasīja dažas iezīmes ekstrakcijas prasmes, kuras Godwin nav. „Es tikko paņēmu visus datus, vidējos punktus, lai izveidotu zemāku detalizētu augstuma karti, sasprādzēju augstumu līdz 3m intervāliem un pielietoju kaimiņu balstītu izlīdzināšanu visai lietai,” Godwin raksta savā detalizētajā bloga ziņojumā par projektu.

Kad Godwin bija izveidojis savu 200 MB STL failu, viņš izturēja neskaitāmas stundas izmēģinājuma un kļūdas, jo viņš pārdomāja dažādus 3D printera iestatījumus, mainot izmantoto plastmasas materiālu, sprauslas siltumu un plastmasas plūsmas ātrumu. “Pirmās 20 flīzes iznāca ar dažādiem defektiem vai bieži ēkas būtu blobijas, vai arī uz modeļa paliktu plastmasas stīgas,” saka Godwin.Lai gan pirmās versijas Godwin izdrukāja bija stīgas, bija pietiekami daudz pierādījumu pēc katra drukāšanas, lai norādītu, ka viņš bija pareizajā virzienā. Šī progresa izjūta viņu turpināja.

Papildus 3D printera precīzai pielāgošanai, lai panāktu tīru flīžu, printerim ir jāveic dažas stundas. Tas nozīmē, ka pat tad, ja Godwin izdarītu nelielu kniebienu sprauslas temperatūrā vai izspiestā plastmasas daudzumā, viņam, iespējams, būs jāgaida četras stundas, lai redzētu, ka šis konkrētais precizējums ir bijis neveiksmīgs. Dažu dažādu printera iestatījumu variāciju izmēģināšana varētu aizņemt visu dienu, un tāpēc noturība (un tamlīdzīgi citi darbi) ir kļuvusi par būtisku procesa daļu.

Lai gan ir pietiekami daudz LIDAR datu, lai varētu izvietot visu Londonu, Godwin izvēlējās atjaunot īpašu Londonas centrālo daļu, pateicoties tā pazīstamajiem orientieriem un nelielai augsto ēku koncentrācijai, kas savai kartei pievienotu dramatisku augstumu. Izstiepjot gar Temzēm no Hyde parka rietumos līdz Godwin vecajam dzīvoklim Austrumu dokos, karte, uz kuru attiecas karte, prasīja, lai Godwin izdrukātu 48 kvadrātveida flīzes 7,5 cm katrā pusē, lai iegūtu gatavo karti, kas ir aptuveni 3 pēdas ar vienu pēdu. Ar 48 flīzēm, kas bija drukātas no vienas līdz četrām stundām, ko papildina tehniskās grūtības ar 3D printeri, jūs varat sākt saprast, kāda veida centieni bija nepieciešami, lai redzētu šo projektu.

Pēc labi nopelnītā Londonas kartes panākumiem, Godwin plāno pārvērst LIDAR datus uz 3D reljefa kartēm uz citām pilsētām visā pasaulē. Iespējams, viņa nākamais mēģinājums būs viņa jaunā mājas bāze Sanfrancisko, jo viņš jau ir sācis vākt LIDAR datus no Sanfrancisko pussalas no USGS. Londonas karte, kas karājas virs viņa galda, kalpo kā atgādinājums, ka daudz ir iespējams ar mazliet datu, 3D printeri un neatlaidības un pacietības pārpalikumu.