Kaip programuotojas 3D spausdino galutinį Londono žemėlapį naudojant „LIDAR“ duomenis

Nacionalinės vyriausybės išleidžia įvairius oficialius duomenis internete, tačiau dauguma žmonių jo nenaudoja. San Franciske įsikūręs programuotojas Andrew Godwin nėra daugelis žmonių. Neseniai jis rado būdą, kaip naudoti Britanijos vyriausybės LIDAR duomenis, kad būtų sukurtas mažo Centrinio Londono, miesto, kuriame jis užaugo, gabalas.

„LIDAR“ arba „Light Detection and Ranging“ - tai matavimo technologija, kuri matuoja atstumą, naudodama lazerius ir taikydama žemėlapius, taip pat kitus mokslinius skėčius, tokius kaip seismologija ir geologija. Godwin gavo idėją savo žemėlapiui, pavadintam „London Rising“, kai „Twitter“ sužino, kad JK Aplinkos agentūra pradėjo išleisti LIDAR duomenis apie Londono kraštovaizdį. Ieškodami naujoviškų būdų, kaip naudoti neseniai įsigytą 3D spausdintuvą, „Godwin“ pastebėjo, kad jis gali paversti neapdorotus duomenis į 3D žemėlapį su tikru vertikaliu reljefu.

Jis pateko į pirmąją didelę kliūtį, kai jis pradėjo konvertuoti neapdorotus LIDAR duomenis į spausdinamą STL failą, kurį 3D spausdintuvas galėjo skaityti. „Godwin“ rėmėsi tam tikra pagrindine geometrija, kad duomenų taškų debesį paverstų 3D modeliu, tačiau nelygių kraštų rafinavimas į sklandesnį modelį reikalavo tam tikrų funkcijų išgavimo įgūdžių, kurių „Godwin“ neturi. „Aš tiesiog paėmė visus duomenis, vidutinius taškus, kad galėčiau padaryti žemesnę detalės aukštį, užfiksuoti aukščius iki 3 m intervalų ir pritaikyti kaimyniniu lyginimu visam dalykui“, - savo išsamiame dienoraštyje apie projektą rašo „Godwin“.

Kai Godwin sukūrė savo 200 MB STL failą, jis išgyveno daugybę valandų bandymų ir klaidų, nes jis sukėlė įvairius 3D spausdintuvo nustatymus, pakeitė naudojamą plastikinę medžiagą, antgalio šilumą ir plastiko srautą. „Pirmieji 20 plytelių išėjo su įvairiais defektais arba dažnai pastatai būtų blauzdos, arba ant modelio būtų paliktos plastikinės juostos“, - sako Godwin.Nors pirmosios versijos „Godwin“ išspausdino, buvo požymiai, tačiau po kiekvieno spausdinimo buvo pakankamai įrodymų, kad jis buvo teisingame kelyje. Toks pažangos pojūtis jį tęsė.

Be 3D spausdintuvo koregavimo, kad būtų pasiektas švarus plytelės, spausdintuvui reikia atlikti kelias valandas. Tai reiškia, kad net jei „Godwin“ padarė nedidelį antgalio temperatūrą ar išspausto plastiko kiekį, jis galbūt turės laukti keturias valandas, kad pamatytų, jog šis konkretus patobulinimas nepavyko. Išbandant keletą skirtingų spausdintuvo nustatymų variantų gali užtrukti visa diena, todėl atkaklumas (ir tuo tarpu kitų dalykų) tapo svarbia proceso dalimi.

Nors yra pakankamai LIDAR duomenų, kad būtų galima išsiaiškinti visą Londoną, „Godwin“ nusprendė atkurti tam tikrą centrinio Londono gabalėlį, nes jame yra gerai žinomų orientyrų ir nedidelė aukštų pastatų koncentracija, kuri savo žemėlapiui pridėtų dramatišką aukštį. Išilgai Temzės nuo Hyde parko į vakarus iki Godwin senojo buto rytuose esančiame Karališkuose dokuose, teritorija, kurią apima žemėlapis, reikalavo, kad Godwin atspausdintų 48 kvadratines plyteles 7,5 cm kiekvienoje pusėje, kad gautų gatavą žemėlapį, kuris yra maždaug 3 pėdų. Su 48 plytelėmis, kurių spausdinimas truko nuo vienos iki keturių valandų, kartu su trimis spausdintuvais susidūrusių valandų techninių sunkumų, galite pradėti suprasti, koks atsidavimas buvo reikalingas norint pamatyti šį projektą.

Po sėkmingo Londono žemėlapio sėkmės, Godwin planuoja pritaikyti LIDAR duomenis į 3D reljefo žemėlapius į kitus miestus visame pasaulyje. Galbūt jo naujasis namų buveinė San Franciskas bus jo kito bandymo objektas, nes jis jau pradėjo rinkti LIDAR duomenis iš San Francisko pusiasalio iš USGS. Londono žemėlapis, kuris kabo virš jo stalo, primena, kad daug yra įmanoma su trupučiu duomenų, 3D spausdintuvu ir atkaklumo ir kantrybės pertekliumi.