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我从扫描恶魔岛中学到的东西--第一部分

杰里米-索福尼亚博士的文章

绘制臭名昭著的美国恶魔岛监狱地图并非易事,需要在 22.5 英亩崎岖复杂的场地上进行细致的数据采集,并在 3 周内处理 100 多次扫描。Emesent高级技术专家杰里米-索福尼亚(Jeremy Sofonia)博士讲述了他在这两部分系列报道中学到的一些技巧和窍门--除了穿好鞋!

首先是规划,这为成功奠定了基础。

第 1 部分--规划

皮特-凯尔西和杰里米-索福尼亚博士在恶魔岛

制定计划

当我第一次与项目负责人皮特-凯尔西(Pete Kelsey)讨论这个项目时,我们首先讨论的一件事就是数据管理有多么重要。虽然我们知道会有大量数据传输过来,但我想我们都没有完全预料到数据量会如此之大。

不过,我们已经创建了所有文件结构,包括原始数据、处理过的数据、合并数据、彩色数据等文件夹,并已准备就绪。因此,虽然数据量的增加使事情变得更加复杂,例如数据处于不同的处理阶段,但所有的预先规划仍然适用,只是在规模上被放大了。这凸显了严格进行初始设置的重要性,否则很容易迷失方向。

多功能设备

虽然我们的主要目标是对内部空间进行手持式LiDAR 测绘,但我们的任务还包括捕捉 RGB "真彩色 "数据。这说起来容易做起来难,因为恶魔岛上的许多空间都没有良好的照明,或者根本没有照明,这使得任务更具挑战性。为了捕捉到更好的色彩,Emesent 的工程师设计了一个特殊的照明装置,可以安装在Emesent Hovermap LiDAR 装置上,并照亮 GoPro 摄像机的视野。 

对于难以到达的地方,Hovermap 的多功能性意味着它也可以安装在延长杆上。例如,如果不爬上小梯子,就无法到达灯塔的最顶端,这很危险,而且由于灯塔是海岸警卫队的驻地,还需要额外的批准。通过将Hovermap 固定在柱子上,我就可以沿着阳台的栏杆行走,捕捉我需要的东西。同样,如果要进入一栋已腾空且不再有台阶的建筑,就必须爬下悬崖,翻越岩石,然后再从建筑侧面的洞口爬上去。相反,我只需将Hovermap 固定在杆子上,然后将其推过窗户即可。

确保处理能力满足您的需求

到达恶魔岛后,我们做的第一件事就是安装了一台 AMD "Threadripper",它配备了 99 个核心和 512GB 内存,是好心人捐赠给这个项目的。合并两三个数据集是一回事,但如何处理牢房里的 28 个数据集?或者如何处理来自被称为 "64 号楼 "的旧公寓的 30 多个扫描数据?

Emesent Aura 它在后台使用虚幻引擎,这使我能够可视化大量数据,并使用合并工具进行排列,而不会使计算机的显卡超载。在处理和可视化如此大量的数据时,这种能力以及 AMD 机器的强大功能都至关重要。

访问 emesent.com/alcatraz了解扫描背后的故事。

文件结构很重要

在合并数据和使用多台计算机工作时,有一个商定的结构或路径来处理和保存数据非常重要。适当的文件和命名约定可以节省时间,减少麻烦。我们知道建筑物的名称,并且已经确定了我们的文件夹和扫描命名约定,这样在我们采集数据时,就可以对其进行有效的组织、管理和处理。

在恶魔岛上,有多人在不同的区域采集数据,因此必须确保每个人都站在同一条起跑线上,而且每个人的电脑上都有一致的约定。约定俗成的结构使我们能够遵循相同的路径,返回并执行合并和着色等附加流程。这看似显而易见,但如果处理不当,就会花费大量的时间和精力来解决。从根本上说,我们的目标应该是实施一种文件结构和命名方式,让没有直接参与的人也能找到、识别和处理从现场到建筑、楼层和房间的数据。

建立严密的勘测控制网络

美国一家大型建筑公司 PCL 也来到了现场,他们在建立我们的勘测控制和相关目标方面发挥了重要作用。在几天的时间里,他们对整个 22.57 英亩的岛屿进行了极为严格的控制,据报告误差为 ±3-4 毫米。这不仅有助于我们确保数据的地理坐标准确无误,而且对于将来自多方的数据叠加在一起并汇集成单一模型至关重要。

制定计划--计划适应

让这个项目变得更加困难的原因之一是,我们需要在不影响每天来岛上参观的游客的情况下进行扫描。起初,我们计划有条不紊地工作,从岛的北端开始,一路向南;从这座建筑开始,然后是下一座建筑;扫描这一层,然后是这一层。但由于我们想避开游客,结果并不是这样。实际上,我们是能扫哪里就扫哪里。

因此,制定计划很重要,但同样要做好准备,以适应不断变化或意想不到的情况。

准备好继续阅读了吗?您可以在这里找到我们系列的第 2 部分 这里.


开始绘制无法访问的地图