11 - 2017

Bentley совершенствует инструменты моделирования реальности

Мартин Дэй (Martyn Day)
Эксперт, журналист, редактор: DEVELOP3D, AEC Magazine

Уже несколько лет Bentley демонстрирует свои возможности в фотограмметрии и создании облаков точек. Интерес к этим технологиям только растет, внедряют их всё чаще — очевидно, настало время переключаться на новые рабочие процессы и получать дополнительные преимущества.

За последние пять лет компания Bentley Systems превратилась в крупного покупателя горячих технологий и компаний. Так, Bentley приобрела немало решений для аналитики, моделирования и управления документацией. Но не менее важной частью стратегии приобретения стал фокус на лазерное сканирование, облака точек и развитие способности основного ПО точно обрабатывать смешанные растровые и векторные форматы.

Программное обеспечение ContextCapture для моделирования реальности 
на основе обычных фотографий показывает общую область эксплуатации:
выделено серым, цель: желтым, запретные зоны: красным (изображение предоставлено компанией Bentley Systems)

Программное обеспечение ContextCapture для моделирования реальности на основе обычных фотографий показывает общую область эксплуатации: выделено серым, цель: желтым, запретные зоны: красным (изображение предоставлено компанией Bentley Systems)

Развивать технологию лазерного сканирования всегда было трудно. Сканеры дорогие, с ними сложно работать, к тому же они производят огромный массив данных, которым тоже необходимо управлять. Поэтому долгое время лазерное сканирование оставалось заповедной зоной, доступной редким специалистам. Когда в 2011 году Bentley купила PoinTools, эта компания предлагала лучшее на рынке решение для управления облаками точек и их редактирования. Кроме того, эта сделка привела в команду Bentley Systems авторитетного эксперта в этой области — CEO PoinTools Фараза Рави.

Специалист Bentley снимает объект и получает модель реальности, используя мобильное приложение ContextCapture (изображение предоставлено компанией Bentley Systems)

Специалист Bentley снимает объект и получает модель реальности, используя мобильное приложение ContextCapture (изображение предоставлено компанией Bentley Systems)

Теперь перенесемся в 2015 год: Bentley приобретает компанию Acute 3D, создавшую технологию, которая с помощью сложных алгоритмов конвертирует обычные фотографии в высокоточные трехмерные модели. Пробным кейсом, в котором мы впервые увидели, как Bentley Systems использует эту технологию, стала 3D­модель центра Филадельфии. Тогда 28 тыс. фотографий загрузили в облако, обработали и использовали полученную трехмерную модель города, чтобы составить подробный план гостевого визита Папы Римского.

Фараз Рави, генеральный директор PoinTools, объясняет, что теперь создать модель реальности может кто угодно — для этого не нужны дорогостоящие лазерные сканеры. Все, что требуется, — это серия фотографий, которые можно снять на iPhone, цифровой зеркальный фотоаппарат или даже на камеру дрона.

Модель реальности может быть полезна в процессе строительства, на этапе ввода проекта в эксплуатацию и в ходе непосредственного использования готового объекта. Обычные сканы способны определять изменения и отклонения как в проектной модели, так и на этапе строительства. Их данные также можно использовать для внесения корректив в строительную документацию.

Кроме того, моделирование реальности играет важную роль и в процессе эксплуатации объектов. Оно открывает впечатляющие возможности для визуального управления, позволяет эффективно инспектировать виртуальные активы и выводит на новый виток развития обучение персонала, моделирование в области технического обслуживания, мониторинг производительности активов, а также процессы вывода из эксплуатации, обновления и замены.

Высокая точность

Кто­то скажет, что самое точное исследование объекта, которое можно провести, — это создание облака с высокой плотностью миллионов измеренных точек. Раньше так и было, но теперь, когда есть новые алгоритмы, использующие методы фотограмметрии, разница между подходами становится все менее заметной. Фараз Рави пояснил, что результаты, полученные в ходе собственных экспериментов PoinTools с лазерным сканированием, в плане точности практически не отличаются от данных фотограмметрии. Сейчас, когда можно на равных применять оба подхода, «экосистема» Bentley способна работать с комбинацией из технологического метода LiDAR (облако точек) и фотограмметрии (модель реальности).

Разработка продукта

Все эти технологии подстегнули развитие продуктов внутренней линейки инструментов Bentley ContextCapture для моделирования реальности. Эти решения связывают геодезические и инженерные разработки. Так, новые возможности ContextCapture включают в себя сервисы облачной обработки, мобильное приложение и планирование полетов.

Приложение Navigator Web передает модель реальности моста из ProjectWise ContextShare (изображение предоставлено компанией Bentley Systems)

Приложение Navigator Web передает модель реальности моста из ProjectWise ContextShare (изображение предоставлено компанией Bentley Systems)

Фотографии, которые использовались для создания трехмерной модели центра Филадельфии, были сделаны с вертолета. На современных строительных площадках эту работу могут выполнять беспилотники, но сначала им нужно объяснить, что делать. Новые возможности ContextCapture позволяют инженерам и профессионалам в области геодезии устанавливать оптимальное положение камеры и планировать маршруты дрона, чтобы добиться требуемого уровня точности.

Реальность можно также запечатлеть с земли, и новое мобильное приложение ContextCapture создано как раз для того, чтобы каждый мог легко создавать трехмерные модели реальности. Достаточно сделать фотографии на iPhone и загрузить их в новый сервис ContextCapture для облачной обработки, а он отправит готовую 3D­модель реальности обратно на смартфон или в офис.

Пользователи настольных компьютеров тоже могут извлекать выгоду из облачных мощностей для работы с моделями реальности. ContextCapture использует графические процессоры для обработки сотен и даже тысяч фотографий, которые нужны для создания моделей реальности. Поэтому, чтобы сэкономить время на создании массивных моделей (обычно в этом задействуется больше 30 гигапикселей изображений), пользователи могут обращаться к выделенному центру ContextCapture в облаке, который построен специально для грид­вычислений с применением множества графических процессоров.

ContextShare — еще одна новая разработка, которая расширяет среду связанных данных Bentley ProjectWise, с тем чтобы можно было безопасно управлять и делиться информацией для совместной работы, а также передавать модели реальности и их источники разным проектным командам. Navigator Web — это новое веб­приложение для высококачественного потокового стриминга огромных моделей реальности на рабочий стол компьютера или на мобильные устройства через браузер.

Новые рабочие процессы

Bentley предусматривает использование моделирования реальности с самого начала работы над проектом — вместе со сбором картографических данных и ранним планированием, а также на этапах проектирования, строительства и эксплуатации. С новыми технологиями приходят и новые рабочие процессы, и Bentley Systems без промедления реагирует на свежие решения, которые можно объединить для оптимизации преимуществ от применения моделей реальности в процессе проектирования. Обработка данных и создание моделей реальности в ContextCapture могут происходить как в облаке, так и в отдельном централизованном хранилище внутри ProjectWise; в любом случае — распространять полученные данные можно повсеместно.

Вывод

Основа ПО Bentley Systems — платформа MicroStation: на ней базируются все технологии, которые компания либо разрабатывает сама, либо покупает. Нельзя не отметить скорость, с которой Bentley удается внедрять новые возможности и подключать техподдержку внутри всей продуктовой экосистемы.

Год назад на конференции SPAR в Хьюстоне генеральный директор компании Грег Бентли (Greg Bentley) заявил, что верит в огромный потенциал технологии моделирования реальности в деле совершенствования инфраструктуры инжиниринга — в частности, благодаря тому, что непрерывная съемка теперь возможна даже на обычную цифровую камеру или с дрона. При этом Грег Бентли признал, что ожидает сопротивление в сфере геодезических исследований, где принято вкладывать огромные суммы в оборудование для лазерного сканирования. Однако, в целом, никто не может отрицать, что моделирование реальности всего за год стало глобальным мейнстримом. Эта технология уже научилась поддерживать разнообразные проекты и активы и масштабировать их в контексте цифрового моделирования. 

Перевод предоставлен московским офисом компании Bentley Systems.