Виртуальные трехмерные модели сегодня учатся создавать во всех отраслях промышленности: в строительстве, в геодезии, в топографии. Основная задача 3D-моделирования — формирование четкого представления о будущем или существующем объекте. Так, созданная модель визуализирует для строителей все детали проектируемого сооружения. В виртуальном объекте работу можно разделить на блоки для разных специалистов и разных бригад. Благодаря грамотному распределению задач и визуализации процесс строительства пойдет быстрее и завершится с наименьшими затратами.
Как беспилотники помогают в 3D-моделировании
Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) стали незаменимыми помощниками во всех отраслях промышленности. Дроны решают различные производственные задачи — от инспекции нефтепроводов и опрыскивания сельскохозяйственных культур, до создания трехмерных моделей и ландшафтов. Антон Ларсен, директор промышленных решений компании Skymec, рассказал, какую прикладную пользу принесли беспилотники для промышленности в части 3D-моделирования.
Зачем нужно 3D-моделирование
С помощью цифровых трехмерных моделей можно отразить все ракурсы, детали и специфику объекта, а также степень его разрушения и дефекты. В иных случаях 3D-модели помогают исправить ошибки людей и избежать катастрофических последствий, обвалов и крушений.
Инструмент редактирования облака точек
Создание трехмерных объектов с помощью дронов
Раньше, когда еще не было 3D-моделирования, использовались обычные бумажные чертежи. В физическом представлении это были кипы бумаг, которые постоянно переписывались. Если необходимо было внести важное конструктивное изменение, они переписывались еще раз.
Автоматическая классификация облака
Современные технологии в корне изменили данный подход. Сейчас достаточно просто отправить беспилотник по заданному маршруту. Его возможности позволят получить снимки высокого разрешения, координаты на которых будут привязаны к реальной местности. Этот материал — основа, необходимая для создания высокоточных 3D-карт и 3D-моделей.
После того как беспилотник выполнит свою часть работы, данные с него переносятся в программу, например, DJI Terra, Pix4D или Recap. Современные модели дронов оборудуют Wi-Fi модулями, которые способны самостоятельно подключаться к облачным серверам и загружать на них всю информацию. Участие человека сводится к минимуму: от старта проекта до создания 3D-образа вся работа может заключаться буквально в нескольких нажатиях кнопок. После создания искусственным интеллектом 3D-модели специалисту останется лишь обозначить на ней важные объекты.
Практическое применение
Одни из основных функций, которые выполняют промышленные дроны в геодезии — построение карт местности и расчет объема производственных работ.
Процесс применение БПЛА достаточно простой. Сначала специалист выезжает на объект и готовит полетное задание в пульте дрона. Если 3D-карты уже есть, и задача состоит в том, чтобы сделать дополнительные расчеты, то маршрут полета может быть запланирован в специальной программе по этим картам. Оператор БПЛА запускает дрон который, работая в режиме RTK, делает снимки с точной геопривязкой в глобальных координатах в автоматическом режиме.
Работа ПО
Программы 3D-моделирования или, другим языком, программы фотограмметрической обработки создают виртуальные объекты и карты в три этапа:
- Первый этап — это создание фотограмметрической модели, когда точки фотографий, привязанные к разным координатам с помощью спутниковых измерений в режиме RTK, соединяются друг с другом и обретают свое конкретное место в пространстве.
- Второй этап заключается в построении плотного облака точек координат и трехмерной модели, на которую наносятся текстуры с фотографиями.
- Третий этап — это построение ортофотоплана и цифровой карты местности. Ортофотоплан — это большая фотография, в каждой точке которой есть вид сверху. А цифровая модель поверхности — это файл с информацией о высоте объекта.
БПЛА для моделирования
Ключевые факторы, которые следует учитывать при выборе БПЛА для моделирования, — разрешение камеры, наличие тепловизоров, полезная нагрузка дрона, то есть вес, с которым он способен лететь.
Очень важно не недооценивать значение программного обеспечения в работе дрона при выполнении им комплексных задач. Под понятием «беспилотные технологии» подразумевается совместная работа нескольких продуктов, в том числе и программных. Поэтому, если вы пришли за «беспилотным решением», то приобретя дрон и не позаботившись сразу о покупке ПО, вы создадите себе лишние сложности.
Материал подготовлен совместно с компанией Skymec
Автор: Андрей Савельев