Компания XGRIDS представила новую технологию Aerial-Ground Map Fusion в программном обеспечении Lixel CyberColor, знаменующую собой важный шаг в развитии методов захвата реальности. Решение позволяет бесшовно объединять данные, полученные с беспилотников и портативных наземных сканеров, для формирования единой, высокодетализированной 3D-модели. Эта инновация открывает новые горизонты для создания цифровых двойников в таких отраслях, как строительство, геодезия, инспекция промышленных объектов и разработка иммерсивного контента для VR/AR.
Революция в сборе данных: как это работает?
В основе новой функции лежит синергия двух методов сбора пространственной информации. Аэросъемка с дрона позволяет быстро охватить большие площади и получить точные данные о геометрии крыш и других труднодоступных с земли элементов. В то же время, наземное мобильное сканирование обеспечивает высочайшую детализацию фасадов, внутренних помещений и объектов на уровне человеческого роста.
Для демонстрации возможностей технологии была создана фотореалистичная модель Музея двигателей Райхоуп (Ryhope Engines Museum). В проекте использовались:
- Наземный сканер: портативный SLAM-сканер XGRIDS Lixel K1. Это легкое устройство весом около 1 кг, оснащенное 360-градусным лидаром и двумя панорамными камерами по 48 Мп, позволяет в реальном времени создавать детализированные и окрашенные облака точек. Технология SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) дает сканеру возможность одновременно строить карту окружающего пространства и определять свое положение на ней, что критически важно для работы в помещениях без сигнала спутниковых систем.
- Беспилотник: новейший геодезический дрон DJI Matrice 4E. Эта модель, представленная в 2025 году, специально разработана для картографических задач и оснащена 20-мегапиксельной камерой с сенсором формата 4/3 и механическим затвором, что исключает искажения при съемке в движении.
Ключевым технологическим компонентом, объединяющим данные, является метод 3D Gaussian Splatting (3DGS). В отличие от традиционной фотограмметрии, которая строит 3D-модели из полигональных сеток, 3DGS представляет сцену в виде миллионов полупрозрачных эллипсоидов («гауссианов»). Каждый такой элемент хранит информацию о цвете, положении и прозрачности, что позволяет добиваться непревзойденного фотореализма и высокой скорости рендеринга в реальном времени. Для идеального совмещения данных с воздуха и земли оба устройства использовали технологию RTK (Real-Time Kinematic), обеспечивающую геопозиционирование с сантиметровой точностью.
Технология на практике: создание модели музея
Процесс сбора данных для проекта в Райхоупе был разделен на два этапа:
- Наземное сканирование: с помощью Lixel K1 оператор за 30 минут обошел здание дважды снаружи, а затем выполнил детальное сканирование внутренних помещений.
- Аэросъемка: дрон DJI Matrice 4E выполнил несколько полетов по рекомендованной XGRIDS методике. Сначала была проведена ортофотосъемка с высоты 30 метров по перекрестному маршруту («cross-hatch») для получения детальных снимков крыши. Затем, для сбора данных о фасадах, дрон выполнил два аналогичных перекрестных полета на высоте 70 метров в режиме «Smart Oblique». Дополнительно были сделаны вертикальные снимки на углах здания при взлете, чтобы надежно «связать» воздушный и наземный наборы данных.
Обработка всего объема информации в ПО Lixel CyberColor Studio заняла около 5 часов на мощной рабочей станции. Это демонстрирует значительное ускорение рабочих процессов по сравнению с традиционными методами, которые могли бы потребовать нескольких дней работы.
Преимущества и значение для отрасли
Слияние данных с дронов и наземных сканеров решает фундаментальную проблему 3D-моделирования — неполноту данных. Аэрофотосъемка не способна зафиксировать детали под козырьками крыш или внутри арок, в то время как наземному сканеру недоступны кровля и верхние этажи высотных зданий. Технология Aerial-Ground Map Fusion устраняет эти «слепые зоны», создавая целостную и точную модель.
Основные преимущества нового подхода:
- Повышенная точность и полнота: создание бесшовных моделей без пробелов и искажений.
- Исключительный реализм: технология 3DGS обеспечивает рендеринг моделей, практически неотличимых от фотографий.
- Эффективность: значительное сокращение времени на сбор и обработку данных.
- Универсальность: возможность работы в сложных условиях, комбинируя съемку на открытых пространствах и внутри зданий.
Подобные комплексные решения для захвата реальности востребованы в широком спектре индустрий: от архитектуры и строительства для контроля за ходом работ до сохранения культурного наследия, создания контента для видеоигр и виртуальных туров в сфере недвижимости и туризма.
Важно отметить, что проведение подобных работ требует от операторов соблюдения местного законодательства в области использования беспилотных авиационных систем. Это включает получение необходимых разрешений на полеты, особенно в контролируемом воздушном пространстве, и наличие у пилота соответствующей квалификации. Технология RTK, используемая для точной привязки данных, не отменяет необходимости соблюдения правил безопасности полетов.
