Sådan bliver luftfotos af København til en 3D-model
Når du i dag kan bevæge dig rundt i en detaljeret 3D-model af flere af verdens storbyer, så sker det takket være en kombination af lasere, avancerede digitalkameraer og specialiseret software. Det danske ingeniørfirma Cowi har lavet modeller af blandt andet München, Genève, København og er lige nu i færd med lave en model af hele Monaco.
Modellerne bliver brugt til byplanlægning, arkitektprojekter og til ren underholdning, sådan som man eksempelvis kan se det i Google Earth, hvor flere byer nu findes i 3D.
Cowi samarbejder også med Google og leverer materiale til blandt andet Google Earth. Hverken Google eller Cowi vil dog bekræfte, hvorvidt det er Cowi, som har lavet den 3D-model af København, som tidligere på måneden fik sin debut på Google Earth.
Cowi kan dog bekræfte, at modellen af København er lavet på den hurtige måde, hvor præcisionen er mindre vigtig i forhold til at få skabt en detaljeret model hurtigt. Den metode indebærer overflyvning med et fly udstyret med en laser, som kan måle afstanden til landskabet, en lidar.
»Vi laver to typer bymodeller til to typer kunder. Til sådan noget, som du kender fra Google Earth, der skal det se lækkert ud, mens det er mindre vigtigt, hvor nøjagtigt det er. Samtidig skal det være et stort område. I byplanlægning skal det være nøjagtigt, så det kan kombineres med andre databaser,« forklarer udviklingschef Michael Schultz Rasmussen fra Cowis afdeling for kortlægning og geodata.
Lidar-modellerne er hurtige, men mindre præcise, og den årsag ligger i forskellen på de to fremgangsmåder.
Til en præcis model benytter Cowi sig af stereoskopiske billeder taget fra et fly. Det vil sige to billeder taget med en fast afstand af det samme område. Cowi overflyver området med et specialbygget digitalkamera som tager billeder af landskabet direkte oppefra.
Stereobillederne kan derefter bruges til at identificere omridsene af hustagene, fordi tagene stikker ud fra det underliggende landskab. Ved at forlænge hjørnerne af hvert tag ned til terrænhøjden får man dermed skabt den mest primitive 3D-model, en såkaldt kassemodel.
Facaderne klippe-klistres på
Sådan en model kan man derefter arbejde videre på for at give den flere detaljer. Fra at være en gittermodel kan man lægge ortofotos, det vil sige luftfotos taget direkte oppefra, på tagene for at give dem struktur. Hvis man vil have en mere realistisk model, så skal facaderne imidlertid også med.
»Måden, du får husene til at ligne virkeligheden på, er skråfotos. Vi klipper hver facade ud og klistrer den på facaderne,« siger Michael Schultz Rasmussen.
Skråfotos bliver taget fra en fast skrå vinkel fra et fly, som normalt tager adskillige billeder af hver bygning. Ved at flyve i et fastlagt mønster bliver hver bygning desuden fotograferet fra alle sider.
Tidligere skulle facaderne klippes ud manuelt. Det er en dyr proces, som Cowi derfor har arbejdet med dets softwareudviklingspartnere på at automatisere. Det har ført til ny software, som kan analysere de forskellige skråfotos og udvælge det bedste foto af en bygning. Softwaren kan også automatisk forsøge at erstatte en del af billedet med noget fra et billede fra en anden vinkel, hvis eksempelvis et træ skygger for facaden.
»Alle steder, du kan automatisere, er store gevinster. Så vi udvikler værktøjer og komponenter i tæt samarbejde med vores partner,« siger Michael Schultz Rasmussen.
Med skråfotos har man nu en kassemodel med facader, hvor man med et normalt luftfoto kan lægge terrænet ind. Det er nok til mange modeller, men på især det tyske og franske marked stiller kunderne større krav.
Det betyder, at skorstene, kviste, balkoner og andre detaljer skal tilføjes på bygningerne. Derfor er modellen af eksempelvis München også mere detaljeret end den model, alle kan se af København på Google Earth.
Selvom Cowi ikke vil bekræfte, hvorvidt selskabet har leveret modellen til Google, så kan Cowi dog konstatere, at det er en model, der er lavet ved hjælp af lidar.
Problemet med lidar er, at datamaterialet er en stor mængde enkeltstående punkter. Derfor kræver det en stor databehandling at omsætte punktskyen til individuelle overflader på bygninger, så de kan knyttes sammen med skråfotos.
»For at få en høj datatæthed skal du flyve rigtig meget, og det er meget processortungt. Du får ingen objekter, men bare prikker i luften,« siger Michael Schultz Rasmussen.
Cowi bruger dog også lidar til at lave modeller af udvalgte landmærker. Cowi har blandt andet lavet en model af Marmorkirken i København ved hjælp af lidar. For at få en flot model kræver det dog også en del manuelt arbejde, og derfor bliver det normalt kun brugt på særlige bygninger, som byen gerne vil have til at fremstå detaljeret.
3D-bymodellerne bliver brugt i kombination med GIS-data om eksempelvis kloakføring, men også til at vurdere skyggevirkninger ved nye byggeprojekter. Det kan også bruges til at finde den optimale placering af solceller på hustage i byerne.
»Du kan formidle din vision om, hvad du har lyst til at opbygge. Så det er både et praktisk værktøj og kommunikation,« siger Michael Schultz Rasmussen.
...men det er dyrt at lave god journalistik. Derfor beder vi dig overveje at tegne abonnement på Version2.
Digitaliseringen buldrer derudaf, og it-folkene tegner fremtidens Danmark. Derfor er det vigtigere end nogensinde med et kvalificeret bud på, hvordan it bedst kan være med til at udvikle det danske samfund og erhvervsliv.
Og der har aldrig været mere akut brug for en kritisk vagthund, der råber op, når der tages forkerte it-beslutninger.
Den rolle har Version2 indtaget siden 2006 - og det bliver vi ved med.
