مقالة للدكتور جيريمي سوفونيا

لم يكن رسم خرائط سجن جزيرة ألكاتراز الأمريكية سيئة السمعة بالأمر الهيّن، حيث تطلب الأمر التقاط بيانات دقيقة عبر موقع وعر ومعقد تبلغ مساحته 22.5 فدان ومعالجة أكثر من 100 عملية مسح خلال فترة 3 أسابيع. يتحدث الدكتور جيريمي سوفونيا، كبير الأخصائيين التقنيين في شركة Emesentعن بعض النصائح والحيل التي تعلمها في هذه السلسلة المكونة من جزأين - بصرف النظر عن ارتداء حذاء جيد!

أولاً - التخطيط الذي يضع أساس النجاح.

الجزء 1 - التخطيط

ضع خطة

عندما ناقشتُ المشروع لأول مرة مع بيت كيلسي، قائد المشروع، كان من أوائل الأمور التي ناقشناها مدى أهمية إدارة البيانات. وبينما كنا نعلم أنه سيكون هناك الكثير من البيانات التي ستصلنا، لا أعتقد أن أياً منا توقع الحجم الهائل للبيانات.

ومع ذلك، كنا قد أنشأنا بالفعل جميع هياكل الملفات مع مجلدات للبيانات الخام والبيانات المعالجة والبيانات المدمجة والبيانات الملونة وما إلى ذلك جاهزة للعمل. لذا، في حين أن الحجم جعل الأمور أكثر تعقيدًا، مع وجود البيانات في مراحل مختلفة من المعالجة على سبيل المثال، فإن كل التخطيط المسبق كان لا يزال قابلاً للتطبيق، إلا أنه تم تفريغه على نطاق واسع. وهذا يسلط الضوء على أهمية أن تكون صارمًا بشأن الإعداد الأولي لأنه من السهل أن تفقد المسار بخلاف ذلك.

خذ معدات متعددة الاستخدامات

في حين أن هدفنا الأساسي كان رسم خرائط LiDAR المحمولة باليد للديكورات الداخلية، فقد تم تكليفنا أيضًا بالتقاط البيانات بالألوان الحقيقية RGB. كان قول ذلك أسهل من فعله حيث إن العديد من المساحات في الكاتراز لم تكن مضاءة بشكل جيد - أو لم تكن مضاءة على الإطلاق - مما جعل المهمة أكثر صعوبة. لالتقاط ألوان أفضل، صمم المهندسون في شركة Emesent جهاز إضاءة خاص يتم تثبيته على وحدة Emesent Hovermap LiDAR وإضاءة مجال رؤية كاميرا GoPro. 

بالنسبة للأماكن التي يصعب الوصول إليها، فإن تعدد استخدامات Hovermap يعني أنه يمكن أيضاً تركيبها على عمود تمديد. على سبيل المثال، لم يكن من الممكن الوصول إلى قمة المنارة دون تسلق سلم صغير، وهو أمر خطير ولأنها كانت محطة نشطة لخفر السواحل، فقد كان ذلك يتطلب موافقات إضافية. من خلال ربط Hovermap بعمود، كان بإمكاني السير على طول درابزين الشرفة لالتقاط ما أحتاج إليه. وبالمثل، كان الدخول إلى مبنى تم إخلاؤه ولم يعد به مدخل بدرجات كان يعني التسلق إلى أسفل واجهة منحدر والتسلق فوق الصخور ثم الصعود مرة أخرى من خلال فتحة في جانب المبنى. وبدلاً من ذلك تمكنت ببساطة من توصيل Hovermap بالعمود ودفعه عبر النوافذ.

ضمان قوة معالجة مناسبة لاحتياجاتك

كان من أول الأشياء التي قمنا بها عندما وصلنا إلى Alcatraz هو إعداد جهاز AMD "Threadripper" من نوع AMD مع 99 نواة وذاكرة وصول عشوائي بسعة 512 جيجابايت تم التبرع بها للمشروع. إن دمج مجموعتين أو ثلاث مجموعات من البيانات هو أمر واحد، ولكن كيف يمكنك العمل مع 28 مجموعة بيانات من منزل الزنزانة؟ أو أكثر من 30 عملية مسح من الشقق القديمة المعروفة باسم "المبنى 64"؟

يستخدم Emesent Aura محرك Unreal في الخلفية، مما سمح لي بتصور حجم ضخم من البيانات وإجراء محاذاة مع أداة الدمج دون تحميل بطاقة رسومات الكمبيوتر فوق طاقته. كانت هذه القدرة، بالإضافة إلى قوة جهاز AMD، أمرًا بالغ الأهمية في معالجة وتصور مثل هذا الحجم الكبير من البيانات.

تفضل بزيارة emesent.com/alcatraz لسماع القصص وراء عمليات المسح.

بنية الملف مهمة

عندما تقوم بدمج البيانات والعمل مع أجهزة كمبيوتر متعددة، من المهم جداً أن يكون لديك هيكل أو مسار متفق عليه للعمل عليه وحفظ البيانات. سيوفر الملف المناسب واصطلاح التسمية الوقت والمتاعب. لقد عرفنا أسماء المباني واتفقنا بالفعل على اصطلاحات تسمية المجلدات والمسح الضوئي بحيث يمكن تنظيمها وإدارتها ومعالجتها بكفاءة أثناء التقاط البيانات.

في Alcatraz، كان العديد من الأشخاص يلتقطون البيانات في مناطق مختلفة، لذا كان من المهم التأكد من أن الجميع على نفس الصفحة وأن الاتفاقيات متطابقة على أجهزة الكمبيوتر الخاصة بالجميع. سمح لنا الهيكل المتفق عليه باتباع مسار متطابق للعودة وتنفيذ عمليات إضافية مثل الدمج والتلوين. قد يبدو الأمر واضحًا ولكن إذا لم تقم بذلك بشكل صحيح فقد يستغرق الأمر الكثير من الوقت والجهد لحلها. في الأساس، يجب أن يكون الهدف هو تنفيذ هيكل الملف والتسمية بحيث يمكن لشخص لم يشارك مباشرةً العثور على البيانات من الموقع وتحديدها والعمل معها وصولاً إلى المبنى والمستوى والغرفة.

إنشاء شبكة محكمة لمراقبة المسح

كما تواجدت شركة PCL، وهي شركة إنشاءات أمريكية كبرى، في الموقع وكان لها دور حيوي في إعداد مراقبة المسح والأهداف ذات الصلة. وعلى مدار يومين، قاموا على مدار يومين بإعداد تحكم محكم للغاية مع الإبلاغ عن خطأ يبلغ ± 3-4 مم على كامل الجزيرة التي تبلغ مساحتها 22.57 فدانًا. لم يساعدنا ذلك على ضمان دقة الإسناد الجغرافي لبياناتنا فحسب، بل كان ذلك أيضًا أمرًا أساسيًا في السماح بتجميع البيانات من الأطراف المتعددة المعنية وجمعها معًا كنموذج واحد.

وضع خطة - خطة للتكيف

أحد الأشياء التي جعلت هذا المشروع أكثر صعوبة هو الحاجة إلى المسح دون مقاطعة الزوار الذين يأتون إلى الجزيرة كل يوم. في البداية، خططنا للعمل بشكل منهجي للغاية، بدءًا من الطرف الشمالي للجزيرة وشق طريقنا جنوبًا؛ بدءًا من هذا المبنى، ثم المبنى الذي يليه؛ مسح هذا الطابق، ثم هذا الطابق. ولكن لأننا أردنا تجنب الزوار، لم ينتهي الأمر على هذا النحو. في الواقع، قمنا بالمسح حيثما استطعنا وعندما استطعنا.

لذا، فإن وضع خطة أمر مهم، ولكن كن مستعدًا أيضًا للتكيف مع السيناريوهات المتغيرة أو غير المتوقعة.

هل أنت مستعد للمتابعة؟ يمكنك العثور على الجزء 2 من سلسلتنا هنا.