Cyclone FIELD 360 zwiększa wydajność w terenie

Od momentu wprowadzenia na rynek w 2018 roku, Leica Cyclone FIELD 360 jedną z niewielu aplikacji na urządzenia mobilne na rynku, która może wykonywać wstępną rejestrację i dopasowanie chmur punktów pochodzących ze skanerów laserowych Leica RTC360 oraz obrazująch skanerów laserowym Leica BLK360.

Przed wprowadzeniem Cyclone FIELD 360, łączenie chmur punktów było kluczowym wyzwaniem podczas pracy z naziemnymi skanerami laserowymi. Na rynku istniało kilka rozwiązań, które oferowały rejestrację w terenie, jednak ze względu na czas przesyłania danych, czas obliczeniowy i wysokie wymagania sprzętowe, pozyskiwanie danych było powolne, co utrudniało pracę w terenie. Cyclone FIELD 360 w połączeniu z technologią Lightweight Preview Object (LWPO) nie tylko umożliwia wstępną rejestrację w ciągu kilku sekund w terenie, ale także pozwala klientom korzystać z własnych urządzeń mobilnych z systemem Android lub iOS, takich jak smartfony lub tablety.

Przyjrzyjmy się kluczowym funkcjom, które sprawiają, że ta przełomowa technologia jest możliwa:

Lightweight Preview Object (LWPO)
Technologia LWPO w Cyclone FIELD 360 umożliwia wizualną prezentację pozyskanych chmur punktów, wykorzystując tylko ułamek rzeczywistych zeskanowanych punktów. Rozmiar danych jest zatem znacznie mniejszy, podobnie jak czas przesyłania danych między skanerem laserowym a urządzeniem mobilnym. Zapewnia to natychmiastową wizualizację pozyskanych chmur punktów na wybranym urządzeniu mobilnym, co pozwala na sprawdzenie i kontrolę kompletności danych. Ważne jest, aby wiedzieć, że korzystanie z LWPO w Cyclone FIELD umożliwienia wykonywania skomplikowanych operacji, takich jak automatyczne dopasowanie chmur punktów przy minimalnym nakładzie czasu i zasobów na mobilnych urządzeniach konsumenckich, takich jak smartfony lub tablety.

Widok 3D
Umożliwienie klientom korzystania z własnych urządzeń mobilnych wiąże się z pewnymi wyzwaniami. Jednym z wyzwań jest zarządzanie różnymi urządzeniami o ograniczonych możliwościach podczas wyświetlania i nawigacji po dużych chmurach punktów w 3D. Jest to możliwe częściowo dzięki ograniczeniu ilości wyświetlanych punktów na ekranie, dzięki czemu wizualizacja danych jest nadal optymalna. Jeśli wyświetlany jest pakiet składający się z wielu stanowisk, chmura punktów może wydawać się bardziej rozproszona niż w przypadku wyświetlania tylko jednego stanowiska. Inną strategią zarządzania możliwościami urządzeń mobilnych jest powiązanie gęstości chmury punktów z odległością widzenia. Jeśli punkt widzenia znajduje się daleko od chmury punktów, stosunkowo niewielka liczba punktów może reprezentować zeskanowany obszar z wystarczającą szczegółowością. Z drugiej strony, jeśli użytkownik powiększy mały obszar chmury punktów, wyświetlanych jest więcej punktów, aby upewnić się, że każdy szczegół jest widoczny. Te dwie metody działają jednocześnie w tle bez konieczności interakcji z użytkownikiem, aby zapewnić płynne i responsywne wrażenia podczas przeglądania i nawigacji po chmurach punktów w 3D.

Wstępne łączenie (rejestracja)
Jedną z podstawowych funkcji Cyclone FIELD 360 jest wstępne łączenie chmur punktów bezpośrednio w terenie. Względne pozycje skanów wynikające z wstępnej rejestracji pomagają zmniejszyć wysiłek związany z ostateczną rejestracją pełnych zestawów danych w biurze. Aby uzyskać maksymalną wydajność w terenie, czas wstępnej rejestracji nie może przekraczać czasu skanowania, aby mieć pewność, że pozyskiwanie danych w terenie nie jest spowolnione (użytkownik jest gotowy, gdy skaner jest gotowy).

Czas wstępnej rejestracji jest minimalizowany przez dwa czynniki:

• Krótki czas obliczeń (algorytmy są zoptymalizowane pod kątem danych LWPO)
• Usprawniona praca przy minimalnym wkładzie użytkownika

Połączenie tych czynników sprawia, że wstępna rejestracja LWPO w terenie jest łatwa i bezproblemowa dzięki Cyclone FIELD 360. Zwłaszcza w przypadku BLK360 i RTC360 LT, funkcja wstępnego dopasowania odgrywa kluczową rolę w odniesieniu do obu wyżej wymienionych czynników.

Funkcja wstępnego dopasowania dla BLK360
Oprogramowanie Cyclone FIELD 360 zostało po raz pierwszy udostępnione ze skanerem laserowym RTC360 w 2018 roku, a od maja 2019 roku również obsługuje BLK360. Podczas gdy RTC360 zapewnia względne pozycje stanowisk w oparciu o technologię Visual Inertial System (VIS), BLK360 nie ma tej funkcji, więc informacje o względnych pozycjach stanowisk nie są dostępne na początku. Oznacza to, że przed zoptymalizowaniem pozycji skanów i utworzeniem powiązania, użytkownicy musieliby ręcznie dopasować stanowiska względem siebie w terenie. W zależności od złożoności środowiska, ten proces ręcznego dopasowania jest czasochłonny i może być podatny na błędy ludzkie.

Aby zmniejszyć to ryzyko i przyspieszyć pracę, w wersji 2.1 Cyclone FIELD 360 wprowadzono funkcję wstępnego dopasowania skanów. Wstępne dopasowanie to funkcja Cyclone FIELD 360, która automatycznie dopasowauje dwa skany (które się pokrywają) bez żadnych informacji o ich przybliżonych pozycjach względnych. Aby dopasować skany, co najmniej trzy identyczne punkty na nakładających się obszarach muszą być znane w obu chmurach punktów. Funkcja wstepnego dopasowania wybiera do 3 000 punktów w obu chmurach punktów i dopasowuje punkty o podobnych właściwościach geometrycznych za pomocą zaawansowanych algorytmów.

Wizualizacja dopasowań (różowe linie, 700 punktów z 3000) punktów o podobnych właściwościach geometrycznych w dwóch chmurach punktów, które nakładają się na siebie: w dowolnej orientacji i przesunięciu po lewej stronie, w prawidłowej orientacji, ale nieprawidłowym przesunięciu w środku i dopasowane do siebie po prawej stronie.

Wszystko, co pozostaje do zrobienia dla użytkownika w terenie, to optymalizacja względnych pozycji chmur punktów i utworzenie powiązania. Czas potrzebny na wykonanie tych trzech operacji zależy od używanego urządzenia mobilnego, jednak w przypadku wydajnych urządzeń (np. iPad Pro 2018 z 4 GB pamięci RAM i chipsetem Apple A12x Bionic), wstępne dopasowanie dwóch skanów zajmuje mniej niż trzy sekundy, a optymalizacja ich wstępnych pozycji zajmuje mniej niż jedną sekundę. Uwzględniając czas na weryfikację wyników i utworzenie powiązania, można śmiało powiedzieć, że wstępna rejestracja dwóch LWPO w terenie może zostać zakończona w mniej niż pięć sekund!

Spokojna głowa
Korzystanie z Cyclone FIELD 360 nie tylko pozwala użytkownikowi na sprawdzenie chmur punktów w terenie, ale także daje pewność, że ostateczna rejestracja w biurze zostanie przeprowadzona właściwie (wystarczające nakładanie się) i przyspiesza cały proces rejestracji, dostarczając chmury punktów w przybliżonych pozycjach, które mogą zostać wykorzystane przez oprogramowanie biurowe. Klienci mogą potencjalnie wykorzystać wszystkie te możliwości bez ponoszenia dodatkowych kosztów sprzętowych lub wykorzystania super wydajnych komputerów w terenie, po prostu pobierając bezpłatną aplikację na swój smartfon lub tablet z systemem Android lub iOS.

Oprogramowanie Cyclone FIELD 360 jest integralną częścią ogólnego procesu skanowania laserowego, a ciągłe ulepszenia są wprowadzane w celu uwzględnienia opinii klientów i dalszej poprawy wydajności systemu.

Aplikacja mobilna Cyclone FIELD 360 jest dostępna do pobrania za darmo. Do aktywacji Cyclone FIELD 360 wymagana jest ważna licencja na Cyclone REGISTER lub Cyclone REGISTER 360.

Pobierz aplikację Cyclone FIELD 360 z App Store oraz Google Play.

Więcej informacji otrzymasz od swojego lokalnego przedstawiciela Leica Geosystems.

Jakob Lidl
Starszy inżynier produktu, naziemny skaning laserowy
Dział skanowania laserowego