Die 3D-Neuerstellung und Kartierung unserer Welt ist ein ehrgeiziges Unterfangen mit dem Potenzial für endlose Möglichkeiten .
Die Photogrammetrie, eine der Hauptmethoden zum Erstellen von Eins-zu-Eins-3D-Darstellungen von Gebäuden, Maschinenteilen und ganzen Landschaften, ist in der Technik weit verbreitet.
Mit der Weiterentwicklung unserer Technologien wächst auch unsere Fähigkeit, unglaubliche 3D-Modelle zu erstellen. Schauen wir uns einige beeindruckende Anwendungen für die Photogrammetrie an.
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Was ist Photogrammetrie?
Die Photogrammetrie ist eine technologische Wissenschaft, die mit 3D-Entfernungsmessern und präzise aufgenommenen Fotos genaue 3D-Scans von physischen Objekten erstellt. Ihre bescheidenen Anfänge reichen bis in die Mitte des 19. Jahrhunderts zurück, bis etwa zur gleichen Zeit die Fotografie erfunden wurde - der französische VermesserDominique F. Arago schlug vor, um 1840 topografische Karten mit Fotografien zu erstellen.
Heutzutage haben Photomapping-Technologien wie unbemannte Luftfahrzeuge UAVs und genaue Geräte für elektromagnetische Strahlungsbilder die Photogrammetrie sprunghaft vorangebracht und Grenzen
Mit fortschreitender Technologie ist das Gebiet der Photogrammetrie immer beeindruckender geworden. Hier sind 11 Beispiele, die Ihnen zeigen, was es heute kann.
1. Der Wiederaufbau des Notre Dam
Sie wissen sehr wahrscheinlich, dass ein Teil der Kathedrale Notre Dame, einschließlich des Hauptturms, im April 2019 niedergebrannt ist. Sie haben möglicherweise auch gelesen, dass er mit Hilfe von Millionen von Kartendatensätzen, die auf der Kathedrale gesammelt wurden, wieder aufgebaut wird, einschließlichSpiel-Assets von Assassin's Creed: Einheit .
Eine Firma namens Art Graphique & Patrimoine AGP verwendete Photogrammetrie, um zu nehmen Scans von Notre Dame im Laufe einiger Jahre vor dem Brand. Sie wurden auch beauftragt, die ikonische Kathedrale nach der Katastrophe zu scannen, um den Schaden beurteilen zu können.
Wie AGP in a sagte Pressemitteilung kurz nach dem Brand " Das AGP-Team führte in Zusammenarbeit mit FARO eine Notoperation durch, um Notre-Dame zu retten. "Sie erstellten präzise 3D-Vermessungen des Gebäudes," um eine Diagnose der Schäden zu erstellen. "
2. Kfz-Prüfung
Die Photogrammetrie wird von den größten Autoherstellern zum Testen von Automobilkomponenten verwendet. Sie wird häufig bei der Bewertung von Komponenten verwendet, aus denen die Karosserie besteht, die als Karosserie-in-Weiß-Phase des Automobilbaus bezeichnet wird.
Die Art der Photogrammetrie ermöglicht es den Automobilherstellern, die Karosserieteile in einem Bruchteil der Zeit zu bewerten, die sie sonst dafür benötigen würden. Die Bilder können dann in computermodellierten Testsimulationen verwendet werden, um Probleme vor dem Senden auszubügelndas physikalische Modell auf eine Spur.
3. Weltraumforschung und -technik
Es gibt eine lustige Geschichte über Photogrammetrie im Zusammenhang mit der Apollo 17-Mondlandung. Während der Mission Astronaut Gene Cernan fing versehentlich den Hammer auf, den er in seiner Wadentasche unter dem rechten hinteren Kotflügel des Lunar Roving Vehicle verstaut hatte, und riss die hintere Verlängerung ab.
Das Support-Personal in Houston half bei der Entwicklung eines Ersatzes für den Kotflügel mithilfe von Klebeband. A Mondlandeplatzkarte die durch Anwendung von Photogrammetrietechniken auf Satellitenbilder und einige Ersatzklammern erstellt wurden - die sorgfältig gestaltete Karte diente definitiv einem Zweck, aber nicht dem, für den sie ursprünglich bestimmt war.
Heute verwendet die NASA Photogrammetrie zur Durchführung 4D photogrammetrische Analysen , quantitative Einzelbildanalyse und andere Techniken um Geräte zu analysieren, um Satelliten arbeiten lassen und Astronauten sicher auf der Startrampe.
4. Die Zukunft des Mappings
Eine Person, die einen Controller verwendet, um eine 3D-Photogrammetrie-Nachbildung von Tokio in Future Cities von DERIVE zu erkunden. Quelle : Cody Ellingham / Wikimedia Commons
Die meisten von uns haben bereits mit Google Maps Zugriff auf eine Fotokarte fast der gesamten Erde. Da sich die Fotogrammetrie-Kartentechnologien verbessern und mit anderen Kartentechnologien kombiniert werden, werden Google Maps und ähnliche Karten naturgetreuer und liefern genauere Darstellungen derechte Welt.
As Tech Crunch berichtet im letzten Jahr, dass eine neue Patentanmeldung der US-Armee zeigt, dass sie eine photogrammetrische Methode entwickelt, die UAV-Mapping verwendet, um Erstellen Sie in nur wenigen Minuten genaue 3D-Karten aus normalem Luftbild.
5. Wiederaufbau des Wracks der Titanic in 3D
Wussten Sie, dass das Wrack der Titanic bis 2030 nichts anderes als ein Rostfleck auf dem Meeresboden sein könnte? Aktuelle Schätzungen gehen davon aus, dass das durch Kreuzfahrtmikroben verursachte schnelle Verfallrisiko bedeutet, dass das berühmte Kreuzfahrtwrack auf dem besten Weg ist, es zu sein von der Natur zurückgefordert .
Atlantic Productions kündigte Folgendes in a an Presseerklärung über die Scans der Titanic ihres Teams :
"Unter Verwendung der Tauchkamerasysteme führte das Team spezielle Photogrammetrie-Durchgänge am Wrack durch, mit denen hochpräzise und fotorealistische 3D-Modelle der RMS Titanic erstellt werden konnten. Diese Assets helfen bei der Beurteilung des aktuellen Zustands des Wracks und bei der Projektierung seiner Zukunft sowieErmöglicht die Visualisierung des Wracks mithilfe von Augmented Reality AR - und Virtual Reality VR -Technologie. "
6. Windenergie
Kritiker der Windenergie führen häufig die hohen Wartungs- und Betriebskosten von Windkraftanlagen an. Die Photogrammetrie kann tatsächlich dazu beitragen, diese Belastungen zu verringern und eine breitere Nutzung zu ermöglichen. saubere Energietechnologie .
Die Gravitationslasten und Drücke der aerodynamischen Kräfte auf die Blätter von Windkraftanlagen sind sehr wichtig für die Bestimmung der Effizienz und Robustheit des Systems. Mit der Zeit können die Blätter Risse bekommen und anderen Formen der Verschlechterung ausgesetzt sein. Die Photogrammetrie hilft Windparkbesitzern nicht nur, den Zustand ihrer Windkraftanlagen zu erkennen und zu analysieren, sondern auchhilft bei der Entwicklung neuer Modelle, die widerstandsfähiger gegen Verschleiß sind.
7. Das Studium der historischen Architektur
3D-Modellierung und photogrammetrische Kartierung haben auch viele Anwendungen für den Unterricht. Ein Beispiel ist, dass sie Studenten und Professoren eine detailliertere und umfassendere Möglichkeit bieten kann, die Geschichte der lokalen Architektur zu studieren.
A Studie betitelt, '3D-Modellierung im städtischen Klassenzimmer: Verwendung der Photogrammetrie für das Studium der historischen Architektur in Coral Gables, Florida', ist ein perfektes Beispiel dafür, wie Photogrammetrietechniken für das Studium der Architektur verwendet werden können.
Die Studie, veröffentlicht in Das Journal für interaktive Technologie und Pädagogik Einzelheiten darüber, wie eine 3D-Modellierungsklasse als Modul für einen Kurs unterrichtet wurde Spanische Kunst wird an der Universität von Miami unterrichtet. Der Kurs befasste sich mit den Auswirkungen spanischer Architekturstile auf die künstlerische Produktion der spanischen Kolonialbesitzungen.
8. Archäologie
Für heikle archäologische Entdeckungen wie die 11.500 Jahre alten Überreste der Luzia-Frau ist es praktisch unmöglich, der gesamten relevanten wissenschaftlichen Gemeinschaft zu erlauben, sie persönlich zu studieren.
Photogrammetrische Techniken ermöglichen die Erstellung einer lebensechten digitalen Darstellung, die von fast überall aus untersucht werden kann. Mit diesen Techniken kann das Objekt sogar in der virtuellen Realität visualisiert werden.
9. Unterwassererkundung
Wie bereits im Abschnitt über die Titanic oben erläutert, ist die Photogrammetrie sehr effektiv für die Kartierung von Unterwassergebieten.
Die Verwendung von Tauchbooten ermöglicht es, antike Kulturerbestätten, die oft empfindlich sind, zu untersuchen und zu kartieren, ohne sie zu stören und eine weitere Verschlechterung zu verursachen. Die sich schnell entwickelnde Unterwasserphotogrammetrie könnte in Zukunft zur Überwachung von Umweltveränderungen und Karten verwendet werdendie tiefsten Ozeane.
10. Bergbau
Die zahlreichen mit dem Bergbau verbundenen Risiken sind sowohl Investoren als auch Mitarbeitern bekannt. Geodaten, die mit Photogrammetrietechniken schnell erfasst werden können, können verwendet werden, um einige dieser Risiken vorauszuplanen und zu mindern.
Mithilfe der Photogrammetrie können digitale Modelle entwickelt werden, die Höhe, Gelände und Oberfläche auf eine Weise anzeigen, die im Vergleich zu LiDAR-Lasertechnologien, die auch an solchen Standorten eingesetzt werden, äußerst wettbewerbsfähig ist.
11. Bauingenieurwesen und Architektur
Da die Photogrammetrie für die Raumfahrttechnik und die Überwachung von Satelliten sowie für erdgebundene Strukturen wie Windparks verwendet werden kann, ist es offensichtlich, dass die Technik im Tiefbau weit verbreitet ist.
A Studie betitelt, 'Anwendung eines photogrammetrischen Systems zur Überwachung von Tiefbaukonstruktionen' Einzelheiten darüber, wie alte Methoden schrittweise durch Photogrammetrie ersetzt werden, was eine schnellere Implementierung und genauere Ablesungen ermöglicht. Photogrammetrietechniken können auch in Städten verwendet werden, um große Datenmengen zu überwachen, einschließlich der strukturellen Stabilität großer Gebäude und Strukturen.
Es scheint, dass die Photogrammetrie eine von vielen Technologien ist, einschließlich Drohnen, Virtual-Reality-Headsets und 5G, die eine Zukunft gestalten werden, in der wir zunehmend mit der digitalen Welt verbunden werden.