Tiedonkeruun miljoonat pisteet

Transkriptio

1 Tiedonkeruun miljoonat pisteet Arttu Julin, Rakennetun ympäristön mittauksen ja mallinnuksen instituutti, Aalto-yliopisto. Kaupunkimallit 2017 seminaari

2 Rakennetun ympäristön mittauksen ja mallinnuksen instituutti (MeMo) Tiedettä ja tutkimusta Teknologian siirtoa ja tutkimustulosten teollista hyödyntämistä Kansallista ja kansainvälistä yhteistyötä teollisuuden, muiden yliopistojen, tutkimuslaitosten ja sidosryhmien kanssa Yhteiskunnallista näkyvyyttä ja vaikuttavuutta Alan opetusta ja koulutusta = Mittatarkan 3D-mittauksen ja mallintamisen tutkimista ja kehittämistä

3 6aika AKAI Avoin Kaupunkimalli Avoimena Innovaatioalustana Kaupunkimallit innovaatioita mahdollistavina avoimina alustoina Julin JP Virtanen

4 COMBAT Kaupunkien, metsien ja väylien pistepilvimallintamisen ja 3Ddigitalisaation tutkimushanke Älykkäät kaupungit yksi kolmesta päätutkimusalasta Kaupunki- ja rakennusmallien hyödyntäminen erilaisten tietoaineistojen avulla, tähän käyttöön soveltuvien mallien kehitys Hyyppä (twitter)

5 Laserkeilaustutkimuksen huippuyksikkö Suomen Akatemian huippuyksikkö yksi 29 Suomen tieteen lippulaivasta Tavoitteena kehittää 3D-mittauksen menetelmiä, laitteita, analysointimenetelmiä ja sovelluksia tulevaisuuden tarpeisiin maankäyttö-, kulttuuri, metsä- ja insinööritieteiden rajapinnassa Kaupunkimallinnusta tutkitaan laserkeilausteknologian kautta Laserkeilaus on kaikkialla ja vaikuttaa positiivisesti jokaisen kansalaisen elämään 2020-luvun informaatioyhteiskunnassa. laserscanning.fi/

6 VARPU Virtual and Augmented Reality Production and Use Virtuaalitodellisuuden (VR) ja lisätyn todellisuuden (AR) teollisuuden sovellusten kehittäminen Sisällöntuotannon automatisointi perustuen 3D-mittaus- ja mallinnusmenetelmiin 18 teollisuus- ja tutkimuspartneria

7 Mitä 3D-tiedonkeruu tänä päivänä on?

8 Tyypillisimmät tiedonkeruuteknologiat 1) Laserkeilaus (LiDAR) 3D-tieto etäisyyshavaintona suoraan kohteesta 2) Fotogrammetria 3D-tieto kuvilta laskettuna tai syvyyskameralla

9 Tuloksena 3D-pistepilvi

10 Pistepilvien tiedonkeruu aiempaa tehokkaampaa 1) Liikkuvien mittausmenetelmien kehitys (erit. SLAM-teknologia) 2) Ohjelmistojen (laskennan ja algoritmien) kehitys (erit. Fotogrammetria) 3) Uudet sensoriteknologiat (Single Photon, Geiger Mode, Flash LiDAR jne.) GeoSLAM ZEB-REVO A. Keitaanniemi

11 Pistepilvien tiedonkeruu aiempaa joustavampaa 1) Tiedonkeruu mahdollista yhä joustavammin monilta eri alustoilta Staattiset alustat Liikkuvat alustat (käsikäyttö, dronet, reput, kärryt, mönkijät, autot, veneet jne.) 2) Sama sensorijärjestelmä voidaan asentaa useammalle alustalle käyttötarkoituksesta riippuen

12 Pistepilvien tiedonkeruu aiempaa monipuolisempaa Pistepilvet sisältävät yhä enemmän tietoa: Julin

13 Pistepilvien tiedonkeruu aiempaa monipuolisempaa Pistepilvet sisältävät yhä enemmän tietoa: monikanavalaserkeilaus (Optech Titan) Julin

14 Pistepilvien tiedonkeruu aiempaa edullisempaa Kuluttajatason sensorit: Google Tango (ASUS Zenfone AR) Structure Sensor (Apple ipad) Sisätilamallia Google Tango sensorilla JP Virtanen

15 Pistepilvien tiedonkeruu aiempaa edullisempaa Kuluttajatason tiedonkeruualustat (erit. dronet): DJI Phantom 4 Pro+ & Inspire 2

16 Pistepilvien tiedonkeruu aiempaa edullisempaa Myös robottiautojen megatrendi laskee sensorien hintoja: Business Insider

17 Toisaalta Pelkkä data yhä arvottomampaa Mistä lisäarvo? Datafuusio Mallinnus Analyysit Semantiikka Kehittyneet visualisoinnit (VR/AR)

18 Toisaalta Automatisointi yhä keskeisempi haaste Mallinnetaanko / analysoidaanko vain se mikä on tarpeellista? Jätetäänkö kokonaan mallintamatta? (pistepilvien hyödyntäminen sellaisenaan) Onko tekoälystä apua tulevaisuudessa?

19 Toisaalta Tiedon yhdistäminen eri tietolähteistä on yhä olennaisempaa 3D-geometria + IoT semantiikka BIM/InfraBIM radiometria GIS

20 Toisaalta Tiedon yhdistäminen eri tietolähteistä on yhä olennaisempaa 3D-geometria IoT semantiikka + BIM/InfraBIM = Smart Point radiometria GIS Clouds? > 2?

21 3D-tiedonkeruu kaupunkimallien tietolähteenä

22 3D-kaupunkimallien tietolähteet 3D-kaupunkimalleja voidaan tuottaa yhä monipuolisemmin ja kustannustehokkaammin Kaupunkimallinnus on mahdollista jo yksittäiselle kuluttajalle Avoin data, dronet, kuluttajatason kamerat, käsiskannerit jne. Hyyppä

23 3D-kaupunkimallinnuksen kokonaiskuva Mikä on kaupunkimalli? 3D GIS & CAD BIM & InfraBIM Pelimoottorimallit 3D-kaupunkimallinnuksen toimintakulttuurit Julin