Case

3D-modellering, Unesco

Who Telemark Fylkeskommune
What 3D-modellering av kulturarv
Where Vemork, Telemark

Oppdraget

I 2015 ble flere kulturminner i Rjukan og Notodden erklært en del av UNESCOs verdensarv. Orbiton ble kontaktet av Telemark Fylkeskommune som ønsket å benytte seg av droneteknologi for å lage en 3D-modell av Vemork kraftstasjon på Rjukan.

Vemork kraftstasjon består både av den tidligere kraftstasjonen og den moderne, aktive kraftstasjonen. Derfor var den største utfordringer for droneflyvning – i tillegg til det vanskelige terrenget – nettverket av høyspentmaster og ledninger. Etter en grundig risikoanalyse utførte Orbiton 16 tokter ved Vemork, med til dels krevende flyvninger pga turbulens langs den bratte fjellsiden. Ca. 500 bilder ble tatt fra luften av kraftstasjonen og rørgata iht en bestemt avbildingsprotokoll som skulle sørge for korrekt produksjon av 3D-modellen.

Datainnsamling

Et 2D-datasett blir omgjort til 3D

“Structure from motion” (SfM) er en bildebehandlingsteknikk som består av å produsere tredimensjonelle strukturere fra todimensjonelle bildesekvenser. Dette var utgangspunktet Orbiton benyttet for datafangsten ved Vemork.

Flere forhåndsprogrammerte flyvninger ble planlagt og oppdraget ble løst både med full automasjon, og utfyllende, manuelle flyvninger.

GPS-data fra dronen ble registreret i bildefilene. Det betyr at x, y og z-koordinatene ble satt inn i hvert enkelt bilde for å vite den nøyaktige posisjonen det ble tatt fra. Denne GPS-informasjonen ble så benyttet som grunnlag for produksjon av 3D-modellen.

Resultater

For fotografering benyttet Orbiton et spesialtilpasset kamera med 24 Mpix oppløsning og 19 mm optikk. Det ble fotografert med 85 % og 65 % overlapp. Det ubemannede systemet ble programmert til å fly i en hastighet på 7 m/s på 70 og 100 meters høyde. For å sikre en høy detaljgrad i datasettene, foregikk flyvningene i 90 graders vinkel mot hverandre. Resultatene viste en høy oppløsning fra pikselsenter til pikselsenter, i dette tilfellet en GSD (Ground Sample Distance) på godt under 2 cm.

For å produsere en 3D-modell, blir pikselbasert data (digitale fotografier) først omgjort til en såkalt “punktsky” – som er et datasett bestående av millioner av individuelle punkter. Disse individuelle punktene blir så forbundet via små trekanter slik at alle punkter er vevd sammen i en såkalt “wireframe”. Trekantene blir brukt for å generere en fast overflate mellom punktene. Til slutt blir RGB-data fra selve fotografiene brukt til å fargelegge overflatene mellom punktene.

Most Recent Projects