アルカトラズをスキャンして学んだこと - 前編
記事:ジェレミー・ソフォニア博士
悪名高いアメリカのアルカトラズ島の刑務所のマッピングは並大抵のことではなく、険しく複雑な22.5エーカーの敷地を綿密にデータ収集し、3週間で100以上のスキャンを処理する必要があった。Emesentのシニア・テクニカル・スペシャリストであるジェレミー・ソフォニア博士が、この2部構成のシリーズで彼が学んだヒントとコツについて語る!
まず最初に、成功の土台となる計画を立てる。
パート1 - 計画

計画を立てる
プロジェクト・リーダーのピート・ケルシーと最初に話し合ったとき、最初に話し合ったことのひとつは、データ管理がいかに重要かということだった。多くのデータが送られてくることは分かっていたが、その量が膨大になることは予想していなかった。
しかし、生データ、処理済みデータ、マージデータ、カラーデータなどのフォルダを持つすべてのファイル構造をすでに準備していた。そのため、処理段階が異なるデータなど、ボリュームが増えた分複雑になったとはいえ、事前計画はすべて適用できた。このことは、最初のセットアップを厳密に行うことの重要性を浮き彫りにしている。
多用途の装備を取る
私たちの主な目的は、内装のハンドヘルドLiDAR マッピングを実施することでしたが、RGB「トゥルーカラー」でデータをキャプチャすることも課せられました。アルカトラズ島の多くのスペースは照明が十分でなく、あるいはまったく照明がないため、この作業は言うは易く行うは難しでした。より良い色をキャプチャするために、Emesent のエンジニアは、Emesent Hovermap LiDAR ユニットに取り付け、GoProカメラの視野を照らす特別な照明装置を設計しました。
手が届きにくい場所には、Hovermap 、延長ポールに取り付けることもできる。例えば、灯台の最上部には、小さなはしごを登らなければ行けませんでしたが、それは危険でしたし、そこは沿岸警備隊の活動中の基地だったため、追加の承認が必要でした。Hovermap 、ポールに取り付けることで、バルコニーの手すりに沿って歩き、必要なものを撮影することができた。同様に、段差のなくなった空きビルに入るには、崖を降りて岩をよじ登り、ビルの横の穴から登り直す必要があった。その代わり、Hovermap 、ポールに取り付けて窓から押し込むことができた。

ニーズに合った処理能力を確保
アルカトラズに着いて最初にしたことのひとつは、プロジェクトに寄付していただいた99コア、512GBのRAMを搭載したAMDの『Threadripper』をセットアップすることでした。2つか3つのデータセットを統合するのは1つのことですが、独房から28のデータセットをどのように扱うのですか?あるいは、"64号棟 "として知られる古いアパートからの30以上のスキャン?
Emesent Aura はバックグラウンドでUnrealエンジンを使用しているため、コンピュータのグラフィックカードに負荷をかけることなく、膨大な量のデータを視覚化し、マージツールでアライメントを行うことができました。この機能は、AMDマシンのパワーと同様に、このような大量のデータを処理し、視覚化する上で非常に重要でした。

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ファイル構造が重要
データを統合したり、複数のコンピューターで作業したりする場合、データを保存するための構造やパスを決めておくことがとても重要です。適切なファイルと命名規則があれば、時間と手間を省くことができます。私たちは建物の名前を知っていましたし、フォルダやスキャンの命名規則も決めていたので、データを取り込みながら、効率的に整理、管理、処理することができました。
アルカトラズ島では、複数の人間が別々の場所でデータをキャプチャしていたので、全員が同じページにいて、全員のコンピューターで規約が一致していることを確認することが重要でした。合意された構造により、私たちは同じ経路をたどって、マージやカラー化のような追加処理を行うことができました。当たり前のことのように思えるかもしれないが、正しく理解しなければ、解決に多くの時間と労力を要することになる。基本的には、直接参加していない人が、現場から建物、レベル、部屋に至るまで、データを見つけ、識別し、作業できるようなファイル構造と命名を実装することが目標であるべきだ。
緊密な調査管理ネットワークを確立する
米国の大手建設会社であるPCL社も現場に入り、測量コントロールと関連ターゲットの設定に欠かせない存在となった。2、3日かけて、22.57エーカーの島全体を±3~4mmという極めて厳しい誤差で管理するよう設定してくれた。これは、データが正確にジオリファレンスされていることを確認するのに役立っただけでなく、複数の関係者からのデータを重ね合わせ、ひとつのモデルとしてまとめ上げるのに重要な役割を果たした。

計画を立てる - 適応するための計画を立てる
このプロジェクトを難しくしたことのひとつは、毎日島を訪れる観光客の邪魔にならないようにスキャンする必要があったことだ。当初私たちは、島の北の端から南に向かって、この建物から始めて次の建物へ、この階をスキャンしてこの階へというように、非常に計画的に作業を進めるつもりだった。しかし、観光客を避けたかったので、結局そうはならなかった。実際には、できる時にできる場所をスキャンした。
だから、計画を立てることは重要だが、変化するシナリオや予期せぬシナリオに適応する準備も同様に必要だ。
続きはこちらシリーズのパート2は こちら.