Виртуализация города берёт: с 3D-моделью легко в бою

Быстрый способ захвата вражеского города придумали американские инженеры. Чтобы завоевать населённый пункт, надо ведь иметь его карту, правильно? Но ещё лучше, если это будет не просто карта, а трехмёрная модель города со всеми улицами, домами, дворами, с каждым окном и дверным проёмом.

Новую технологию быстрого создания 3D-модели городской среды (Fast 3D City Model Generation) её разработчики из лаборатории университета Беркли (UC Berkeley Video and Image Processing Lab) – профессор Авиде Захор (Avideh Zakhor) и Кристиан Фрю (Christian Früh) — называют не виртуальной, а виртуализированной реальностью (virtualised reality).

А всё потому, что, несмотря на некоторые подобия в построении модели виртуального мира, процесс виртуализации совсем другой.

 

 

Если обычную 3D-модель программисты собирают по частям чуть ли не вручную, то виртуализация города — автоматизирована, а потому делается намного быстрее.

"Сегодня создание детальной городской модели может занять несколько месяцев, — рассказывает Брюс Дил (Bruce Deal), который помогает приспосабливать технологию для нужд американских военных. — С новой моделью на всё про всё уйдёт час или около того".

Профессор Авиде Захор обладает пятью патентами и написала книгу о сигма-дельта модуляторе (фото с сайта berkeley.edu).

Цель проекта звучит так: "Быстро автоматизированное генерирование фотореалистичных 3D-моделей городских окружающих сред для создания симулятора и возможности интерактивного обхода, объезда или облёта".

Однако перед тем, как летать и ездить по модели, нужно то же самое сделать в реальности, то бишь – собрать данные. В Беркли решили, что лучше всего для этого использовать лазерные сканеры и цифровые камеры, установленные, соответственно, на самолёте и наземном транспортном средстве.

С помощью лазера можно зафиксировать расстояния, размеры объектов и прочую "геометрию", а фотографии нужны, чтобы натянуть "фасады" на скелеты этих объектов.

Само собой, для этого используется компьютер, который комбинирует данные, полученные с земли и с воздуха, и собственно, строит виртуализированный, но реалистичный город.

Захор и её коллеги недавно создали вполне рабочую модель центра города Беркли из 12 кварталов за 4,5 часа: на аэрофотосъёмку и фотографирование с земли ушло, по словам исследователей, 25 минут. Остальное время потребовалось компьютеру для обработки данных. И эта часть виртуализированного Беркли пригодна для облёта и обхода.

3D-модель центра Беркли с высоты птичьего полёта. По ней действительно можно виртуально полетать (изображение с сайта berkeley.edu).

Первыми, к кому в руки попадёт эта система, наверняка будут американские военные — армия в лице своего исследовательского агентства DARPA финансировала большую часть исследования.

Правда, Пентагону требуется значительно более быстрая версия, которая может создавать модели в режиме реального времени. Для этого группе Захор понадобится дополнительное финансирование, и, скорей всего, деньги на это найдутся.

"Скорость делает данную систему очень полезной для ведения боевых действий в городских условиях", — уверен Брюс Дил. По его словам, военный патруль при каждом обходе может записывать новую информацию об окружающей среде, тем самым, обновляя модель, модифицированную патрульными, прошедшими здесь ранее.

Достаточно криво, конечно, но какой-никакой реализм присутствует (изображение с сайта berkeley.edu).

Таким образом, солдаты не будут отставать от изменений в городском пейзаже, и новые баррикады или разрушения не станут для них сюрпризом.

Причём процесс создания моделей может быть ускорен благодаря появлению новых беспилотных летательных аппаратов: в настоящее время разрабатываются достаточно дешёвые самолёты, ценой около $2 тысяч, которые могут проводить воздушную разведку роем на высокой скорости.

Нельзя сбрасывать со счетов наблюдения из космоса, опять же.

Ещё военные могут поделиться технологией со спасателями, которые получат новый инструмент для работы в зоне стихийного бедствия или на месте проведения террористического акта.

На этом грузовичке, оборудованном лазерным 2D-сканером и цифровой камерой, связанными с PC, исследователи собирали данные для модели Беркли (фото с сайта berkeley.edu).

Между тем, исследователи из Беркли убеждены в том, что их система пригодится и в мирной жизни, где количество областей применения виртуализированной реальности подсчёту практически не поддаётся.

Например, компании, выдающие напрокат автомобили, или операторы сотовой связи смогут передавать своим клиентам трёхмерные карты, которые станут их путеводителем по незнакомым городам. А архитекторы и строители, оперируя моделями, смогли бы следить за развитием этих городов.

Группа Захор, в то же время, работает над системой четырёхмерного моделирования (4-D Distributed Modeling and Visualization). Речь идёт о перемещающихся трёхмерных моделях, которыми зритель может управлять в виртуальном пространстве.

Статья о науки и техники получена: Membrana.ru