איך מתכנת 3D- הדפיסה את המפה האולטימטיבית של לונדון באמצעות נתונים LIDAR

ממשלות לאומיות לשחרר כל מיני נתונים רשמיים באינטרנט, אבל רוב האנשים לא עושים שימוש בו. מתכנת סן פרנסיסקו מבוסס אנדרו גודווין הוא לא רוב האנשים. לאחרונה הוא מצא דרך להשתמש בנתוני LIDAR של ממשלת בריטניה כדי ליצור מודל בקנה מידה של פרוסה קטנה של מרכז לונדון, העיר שבה גדל.

LIDAR, או איתור אור וטווח, היא טכנולוגיית מדידה אשר מודד מרחק באמצעות לייזרים ויש לו יישומים ב-ביצוע המפה, כמו גם מטריות מדעיות אחרות כמו סיסמולוגיה וגיאולוגיה. גודווין קיבל את הרעיון עבור המפה שלו בשם "לונדון בירידה" כאשר הוא למד דרך טוויטר כי הסוכנות לאיכות הסביבה בבריטניה החלה לשחרר נתונים LIDAR של הנוף של לונדון. מחפש דרכים חדשניות להשתמש במדפסת 3D הוא רכש לאחרונה, גודווין הבחין שהוא יכול להפוך את הנתונים הגולמיים לתוך המפה 3D עם הקלה אנכית בפועל.

הוא נתקל במכשול העיקרי הראשון של הפרויקט כשהחל להמיר את נתוני ה- LIDAR הגולמיים לקובץ STL הניתן להדפסה, שהמדפסת התלת-ממדית יכולה לקרוא. גודווין הסתמך על כמה גיאומטריה בסיסית כדי להמיר את ענן של נקודות נתונים לתוך מודל 3D, אבל זיקוק קצוות משוננים שלה לתוך מודל חלק יותר נדרש כמה מיצוי תכונות מיומנות כי גודווין אינו בעל. "אני פשוט לקחתי את כל הנתונים, ממוצעים נקודות כדי להפוך את פירוט נמוך יותר, חטף את הגבהים למרווחים 3m ו להחיל החלקה מבוססי החלקה לכל העניין", כותב גודווין בפוסט מפורט בבלוג שלו על הפרויקט.

לאחר שגודווין יצר את קובץ ה- STL 200MB שלו, הוא סבל אינספור שעות של ניסוי וטעייה תוך כדי שינוי הגדרות שונות במדפסת התלת-ממדית, שינוי חומר הפלסטיק שבו השתמש, חום הזרבובית וקצב הזרימה של הפלסטיק. "הראשון 20 אריחים יצא עם פגמים שונים או לעתים קרובות המבנים יהיה blobby או מחרוזות של פלסטיק יישאר על המודל," אומר גודווין.אף על פי שהגרסאות הראשונות שגודווין הדפיס היו מסובכות, היו מספיק עדויות אחרי כל הדפס, כדי לרמוז שהוא נמצא על המסלול הנכון. תחושה זו של התקדמות המשיכה אותו.

בנוסף על כוונון עדין של המדפסת 3D כדי להשיג אריח נקי, זה לוקח כמה שעות עבור המדפסת לבצע כל הדפסה. כלומר, גם אם גודווין עשה ציוץ קל בטמפרטורת הנחיר או בכמות הפלסטיק שנדחפה החוצה, הוא יצטרך לחכות ארבע שעות רק כדי לראות שהעידון המסוים הזה נכשל. לנסות כמה וריאציות שונות של הגדרות המדפסת עלול לקחת יום שלם, ולכן ההתמדה (וגם שיש דברים אחרים לעשות בינתיים) הפך חלק קריטי של התהליך.

למרות שיש מספיק נתונים LIDAR כדי פוטנציאל מפה של כל לונדון, גודווין בחרה לשחזר מחדש פרוסה מסוימת של מרכז לונדון בשל ציוני ידועה זה מכיל ריכוז קטן של בניינים גבוהים שיוסיף קצת גובה דרמטי למפה שלו. משתרע לאורך התמזה מהיייד פארק במערב לדירתו הישנה של גודווין בממלכה המלכותית במזרח, השטח המכוסה על ידי המפה דרש מגודווין להדפיס 48 אריחים מרובעים 7.5 ס"מ מכל צד כדי לייצר את המפה הסתיימה, שהיא כ -3 רגל אחת על רגל אחת. עם 48 אריחים שלקח מקום בין 1 ל 4 שעות להדפיס, מורכב על ידי שעות של קשיים טכניים עם המדפסת 3D, אתה יכול להתחיל להבין את סוג של מסירות שנדרש כדי לראות את הפרויקט הזה דרך.

בעקבות ההצלחה הרווחת היטב של מפת לונדון, גודווין מתכנן ליישם את המרת נתוני LIDAR למפות תלת ממדיות לערים אחרות ברחבי העולם. אולי ביתו החדש בסן פרנסיסקו יהיה הנושא של ניסיונו הבא, שכן הוא כבר החל לאסוף נתוני LIDAR של חצי האי סן פרנסיסקו מ USGS. מפת לונדון התלוי מעל שולחנו משמש תזכורת כי הרבה אפשרי עם קצת נתונים, מדפסת 3D, ועודף של התמדה וסבלנות.