Paano isang Programmer 3D-Naka-print ang Ultimate Mapa ng London Paggamit ng LIDAR Data

Ang mga pambansang pamahalaan ay naglalabas ng lahat ng uri ng opisyal na data sa online, ngunit hindi ginagamit ng karamihan ng mga tao. Ang programmer na batay sa San Francisco na si Andrew Godwin ay hindi karamihan sa mga tao. Natagpuan niya kamakailan ang isang paraan upang magamit ang data ng LIDAR na pamahalaan ng Britanya upang lumikha ng isang sukat na modelo ng isang maliit na slice ng Central London, ang lungsod kung saan siya lumaki.

Ang LIDAR, o Light Detection and Ranging, ay isang surveying technology na sumusukat sa distansya sa pamamagitan ng paggamit ng mga lasers at may mga application sa paggawa ng mapa pati na rin ang iba pang mga siyentipikong payong tulad ng seismology at geology. Nakuha ng Godwin ang ideya para sa kanyang mapa na tinatawag na "London Rising" kapag nalaman niya sa pamamagitan ng Twitter na sinimulan ng UK Environment Agency na ilabas ang LIDAR na data ng landscape ng London. Naghahanap ng mga makabagong paraan upang magamit ang 3D printer na binili niya kamakailan, nakita ng Godwin na maaari niyang ibago ang raw data sa isang 3D na mapa na may aktwal na vertical relief.

Siya ay tumakbo sa unang malaking balakid ng proyekto nang simulan niya ang pag-convert ng raw na data ng LIDAR sa isang napi-print na STL file na mababasa ng 3D printer. Inaasahan ni Godwin ang ilang pangunahing geometry na i-convert ang ulap ng mga punto ng data sa isang 3D na modelo, ngunit ang pag-aayos ng mga tulis sa gilid nito sa isang mas malinaw na modelo ay nangangailangan ng ilang mga kasanayan sa pagkuha ng tampok na hindi nauukol ng Godwin. "Kinuha ko lang ang lahat ng data, mga average na punto upang makagawa ng heightmap na detalyadong heightmap, binigo ang taas hanggang 3m na agwat at gumamit ng kapwa-based na smoothing sa buong bagay," writes Godwin sa kanyang detalyadong blog post tungkol sa proyekto.

Sa sandaling nilikha ng Godwin ang kanyang 200MB STL file, napanatili niya ang di mabilang na mga oras ng pagsubok at error habang sinubukan niya ang iba't ibang mga setting sa 3D printer, binabago ang materyal na plastik na ginamit niya, ang init ng nozzle, at ang daloy na rate ng plastic. "Ang unang 20 tile ay dumating na may iba't ibang mga depekto o madalas na ang mga gusali ay magiging blobby o mga string ng plastic ay maiiwan sa modelo," sabi ni Godwin.Kahit na ang unang bersiyon ng Godwin na naka-print ay mga stringy messes, may sapat na katibayan pagkatapos ng bawat print na iminumungkahi na siya ay nasa tamang landas. Ang pakiramdam ng pag-unlad ay pinananatili siya.

Sa ibabaw ng fine-tuning ang 3D printer upang makamit ang isang malinis na tile, kailangan ng ilang oras para magawa ng printer ang bawat print. Nangangahulugan iyon kahit na ang Godwin ay gumawa ng isang menor de edad tweak sa temperatura ng nguso ng gripo o ang halaga ng plastic na kinatas, siya ay maaaring maghintay ng apat na oras lamang upang makita na ang partikular na pagpipino ay nabigo. Ang pagsisikap ng ilang iba't ibang mga pagkakaiba-iba ng mga setting ng printer ay maaaring tumagal ng isang buong araw, na kung bakit ang pagtitiyaga (at pagkakaroon ng iba pang mga bagay na dapat gawin sa ngayon) ay naging isang kritikal na bahagi ng proseso.

Kahit na may sapat na data ng LIDAR na potensyal na mapalabas ang lahat ng London, pinili ng Godwin na muling likhain ang isang tukoy na slice ng Central London dahil sa mga kilalang palatandaan na naglalaman ito at isang maliit na konsentrasyon ng matataas na gusali na magdaragdag ng ilang mga dramatikong taas sa kanyang mapa. Lumawak sa Thames mula sa Hyde Park sa kanluran hanggang lumang apartment ng Godwin sa Royal Dock sa silangan, ang lugar na sakop ng mapa ay nangangailangan na ang Godwin ay naka-print na 48 square tile na 7.5 cm sa bawat panig upang makagawa ng natapos na mapa, na tinatayang 3 paa ng isang paa. Sa 48 tile na kinuha kahit saan mula sa isa hanggang apat na oras upang i-print, na pinagsasama ng mga oras ng mga teknikal na paghihirap sa 3D printer, maaari mong simulan na maunawaan ang uri ng dedikasyon na kinakailangan upang makita ang proyektong ito sa pamamagitan ng.

Kasunod ng matagumpay na tagumpay ng mapa ng London, plano ng Godwin na ilapat ang kanyang conversion ng LIDAR data sa 3D na mapa ng lunas sa iba pang mga lungsod sa buong mundo. Marahil na ang kanyang bagong base sa San Francisco ay magiging paksa ng kanyang susunod na pagtatangka, dahil sinimulan na niya ang pagkolekta ng data ng LIDAR ng peninsula ng San Francisco mula sa USGS. Ang mapa ng London na nakabitin sa itaas ng kanyang mesa ay nagsisilbing isang paalala na maraming posible sa isang maliit na data, isang 3D printer, at sobra ng tiyaga at pagtitiis.