Innovasie

11 Ongelooflike ingenieurswese-toepassings vir fotogrammetrie

11 Ongelooflike ingenieurswese-toepassings vir fotogrammetrie

Die 3D-herskepping en kartering van ons wêreld is 'n ambisieuse strewe met die potensiaal vir eindelose moontlikhede.

Fotogrammetrie, een van die belangrikste metodes om een-tot-een 3D-voorstellings van geboue, masjienonderdele en hele landskappe te skep, word baie gebruik in ingenieurswese.

Namate ons tegnologieë meer gevorderd raak, word ons vermoë om ongelooflike 3D-modelle te maak ook groter. Kom ons kyk na 'n paar indrukwekkende gebruike vir fotogrammetrie.

VERWANTE: VIRTUELE LANDSKAPPE: 13 FASCINERENDE TOEKOMSTIGE GEBRUIKE VIR VR EN AR

Wat is fotogrammetrie?

Fotogrammetrie is 'n tegnologiese wetenskap wat akkurate 3D-skanderings van fisiese voorwerpe met behulp van 3D-afstandmeters en presies geneem foto's maak. Die nederige begin daarvan strek tot in die middel van die 19de eeu, tot ongeveer dieselfde tyd dat fotografie uitgevind is - die Franse landmeter Dominique F. Arago het voorgestel om topografiese kaarte te maak met behulp van foto's in ongeveer 1840.

Fotomapping-tegnologieë soos onbemande lugvoertuie (UAV's) en akkurate elektromagnetiese stralingsbeheertoerusting het die fotogrammetrie in rasse skrede laat beweeg.

Namate tegnologie gevorder het, het die veld van fotogrammetrie al hoe indrukwekkender geword. Hier is 11 voorbeelde om u te wys wat dit vandag kan doen.

1. Die herbou van die Notre Dam

U weet heel waarskynlik dat 'n gedeelte van die Notre Dame-katedraal, met inbegrip van die hoofspits, in April 2019 afgebrand is. U sou dalk ook gelees het dat dit herbou sal word met behulp van miljoene datastelle wat op die katedraal versamel is, insluitend wildbates van Assassin's Creed: Unity.

'N Maatskappy genaamd Art Graphique & Patrimoine (AGP) het fotogrammetrie gebruik om enkele jare voor die brand skanderings van Notre Dame te doen. Hulle het ook die taak gehad om die ikoniese katedraal na die ramp te skandeer om die skade te help beoordeel.

Soos AGP in 'n persverklaring gesê het, kort na die brand, 'het die AGP-span in samewerking met FARO 'n noodoperasie gedoen om Notre-Dame te red.' Hulle het presiese 3D-opnames van die gebou opgestel, "om 'n diagnose van die skade te bepaal."

2. Motortoetsing

Fotogrammetrie word deur die grootste motorvervaardigers gebruik om motoronderdele te toets. Dit word dikwels gebruik in die beoordeling van komponente wat gebruik word om die bakwerk van die motor te vorm, bekend as die liggaam-in-wit stadium van motorvervaardiging.

Die aard van fotogrammetrie laat motorvervaardigers toe om die bakkomponente te beoordeel binne 'n fraksie van die tyd wat hulle andersins sou neem om dit te doen. Die beelde kan dan gebruik word in rekenaar-gemodelleerde toetssimulasies om probleme uit te stryk voordat die fisiese model na 'n baan gestuur word.

3. Ruimteverkenning en ingenieurswese

Daar is 'n snaakse verhaal oor fotogrammetrie wat verband hou met die landing van Apollo 17. Tydens die missie het die ruimtevaarder Gene Cernan per ongeluk die hamer wat hy in sy kuitsak gebêre het, onder die regteragterspat van die Lunar Roving Vehicle gevang en die agterste verlenging afgeskeur.

Ondersteuningspersoneel in Houston het gehelp om 'n plaasvervanger vir die spatbord te ontwerp met behulp van band, 'n maanlandkaart, wat gemaak is deur die toepassing van fotogrammetrie-tegnieke op satellietbeelde en 'n paar ekstra klemme - die noukeurig vervaardigde kaart het beslis 'n doel gedien, maar nie die een nie dit was oorspronklik bedoel vir.

Vandag gebruik NASA fotogrammetrie om 4D fotogrammetriese ontledings, kwantitatiewe analises van enkelbeeld en ander tegnieke te ontleed om toerusting te analiseer om satelliete te laat werk en ruimtevaarders op die lanseerplaat veilig te hou.

4. Die toekoms van kartering

Die meeste van ons het al toegang tot 'n fotokaart van byna die hele aarde met Google Maps. Namate fotogrammetrie-karteringstegnologieë verbeter en gekombineer word met ander karteringstegnologieë, sal Google Maps en soortgelyke kaarte meer lewensgetrou word en sal dit die regte wêreld akkurater voorstel.

SoosTech Crunchverlede jaar berig, byvoorbeeld, toon 'n nuwe patentlêer deur die Amerikaanse leër dat hulle 'n fotogrammetriese metode ontwikkel wat UAV-kartering gebruik om binne enkele minute akkurate 3D-kaarte van gewone lugmateriaal te maak.

5. Herbou die wrak van die Titanic in 3D

Het u geweet dat die wrak van die Titanic teen 2030 niks anders as 'n roesvlek op die seebodem sou wees nie? Huidige beramings sê dat die vinnige verval deur oseaanmikrobes veroorsaak dat die beroemde cruise-wrak goed op pad is om deur die natuur herwin te word.

Atlantic Productions het die volgende in 'n persverklaring oor die span se skanderings van die Titanic aangekondig:

"Met behulp van die dompelkamerastelsels het die span toegewyde fotogrammetrie op die wrak uitgevoer, wat baie akkurate en fotoreële 3D-modelle van RMS Titanic kon vervaardig. Hierdie bates sal help om die huidige toestand van die wrak te beoordeel en die toekoms te projekteer, sowel as om dit te maak. moontlik om die wrak te visualiseer met behulp van augmented reality (AR) en virtual reality (VR) tegnologie. "

6. Windenergie

Afbrekers van windenergie noem die hoë onderhouds- en bedryfskoste van windturbines. Fotogrammetrie kan daartoe bydra om hierdie laste te verlig en die gebruik van hierdie skoon energie-tegnologie wyer te laat gebruik.

Die swaartekrag en druk van aerodinamiese kragte op die lemme van windturbines is baie belangrik om die doeltreffendheid en robuustheid van die stelsel te bepaal. Met verloop van tyd kan lemme gekraak word en ander vorme van agteruitgang in die gesig staar. Fotogrammetrie help nie net eienaars van windplase om die toestand van hul windturbines op te spoor nie, maar help ook met die ontwikkeling van nuwe modelle wat bestand is teen slytasie.

7. Die studie van historiese argitektuur

3D-modellering en fotogrammetriese kartering het ook baie toepassings vir die klaskamer. Een voorbeeld is dat dit gebruik kan word om studente en professore 'n meer gedetailleerde en meeslepende manier te gee om die geskiedenis van plaaslike argitektuur te bestudeer.

'N Studie getiteld, '3D-modellering in die stedelike klaskamer: die gebruik van fotogrammetrie vir die studie van historiese argitektuur in Coral Gables, Florida', is 'n perfekte voorbeeld van die manier waarop fotogrammetrie-tegnieke gebruik kan word vir die bestudering van argitektuur.

Die studie, gepubliseer inDie Tydskrif vir Interaktiewe Tegnologie en Pedagogiek,gee 'n uiteensetting van hoe 'n 3D-modelleringsklas aangebied word as 'n module vir 'n kursus in Spaanse kuns wat aan die Universiteit van Miami aangebied word. Die kursus behandel die impak van Spaanse argitektuurstyle op die artistieke produksie van Spanje se koloniale besittings.

8. Argeologie

Vir delikate argeologiese ontdekkings, soos die 11 500 jaar oue oorblyfsels van die Luzia Woman, is dit feitlik onmoontlik om die hele relevante wetenskaplike gemeenskap dit persoonlik te laat bestudeer.

Fotogrammetriese tegnieke maak voorsiening vir die skep van 'n lewensgetroue digitale voorstelling wat byna oral bestudeer kan word. Hierdie tegnieke laat selfs die voorwerp in die virtuele werklikheid visualiseer.

9. Onderwater ondersoek

Soos reeds in die Titanic-gedeelte hierbo uiteengesit, is fotogrammetrie baie effektief vir die kartering van ondergrondse terreine.

Die gebruik van onderwaterbote maak dit moontlik om antieke erfenisterreine, wat dikwels delikaat is, te bestudeer en in kaart te bring sonder om dit te versteur en verdere agteruitgang te veroorsaak. Onderwater-fotogrammetrie, wat vinnig ontwikkel, kan in die toekoms gebruik word om omgewingsveranderinge te monitor en die diepste oseane in kaart te bring.

10. Mynbou

Die baie risiko's verbonde aan mynbou is goed bekend vir sowel beleggers as werknemers. Geospatiale data, wat vinnig met fotogrammetrie-tegnieke versamel kan word, kan gebruik word om vooruit te beplan en sommige van hierdie risiko's te versag.

Fotogrammetrie kan gebruik word om digitale modelle te ontwikkel wat hoogte, terrein en oppervlak toon op 'n manier wat baie kompeterend is in vergelyking met LiDAR-lasertegnologieë wat ook op hierdie soort terreine gebruik word.

11. Siviele ingenieurswese en argitektuur

Aangesien fotogrammetrie gebruik kan word vir ruimte-ingenieurswese en die monitering van satelliete, en ook op aardgebonde strukture soos windplase, is dit vanselfsprekend dat die tegniek baie gebruik word in siviele ingenieurswese.

'N Studie getiteld, 'Toepassing van 'n fotogrammetriese stelsel vir die monitering van siviele ingenieursstrukture' bespreek hoe ou metodes geleidelik vervang word deur fotogrammetrie, wat vinniger implementering en akkurater lesings moontlik maak. Fotogrammetrie-tegnieke kan ook in stede gebruik word om groot hoeveelhede data te monitor, insluitend die strukturele stabiliteit van groot geboue en strukture.

Dit lyk asof fotogrammetrie een van die vele tegnologieë is, insluitend hommeltuie, virtuele realiteit-headset en 5G, wat 'n toekoms sal vorm waarin ons toenemend met die digitale wêreld verbind sal wees.


Kyk die video: Week 4 (Junie 2021).