* 3D-stadsmodellen
UT onderzoekers ontwikkelen methode om snel 3D-stadsmodellen te maken
25 maart 2010
Er is steeds meer vraag naar driedimensionale stadsmodellen. Het
vervaardigen van dergelijke modellen is echter duur en
arbeidsintensief. Shi Pu en Sander Oude Elberink van de Universiteit
Twente ontwikkelden beide een methode om de ontwikkeling grotendeels
te automatiseren. Ze gebruikten hiervoor topografische informatie uit
het kadaster en lasermeetgegevens. Pu en Oude Elberink promoveren op
26 maart aan de faculteit ITC.
Van de meeste steden hebben we tweedimensionale kaarten waarop precies
te vinden is waar wegen en gebouwen zich bevinden. Toch is er steeds
meer vraag naar driedimensionale kaarten van steden, omdat je er meer
inzicht mee kan geven in de stedelijke ontwikkelingen. Zo kunnen
architecten in een 3D-model bijvoorbeeld eenvoudig zien wat een nieuw
gebouw met de lichtinval in een wijk doet. Ook maakt het model het
mogelijk om de gevolgen van wateroverlast in kaart te brengen en kun
je de modellen gebruiken voor een virtuele tour door een stad.
Het handmatig ontwikkelen van deze driedimensionale stadsmodellen is
echter zeer arbeids- een tijdsintensief. Shi Pu en Sander Oude
Elberink van de faculteit ITC van de Universiteit Twente onderzochten
daarom hoe je op een zo geautomatiseerd mogelijke manier deze modellen
kunt creëren. Hierbij hanteerden ze twee verschillende methoden. Beide
maakten gebruik van topografische informatie uit het kadaster en
lasermeetgegevens. Waar eerst nog alle gegevens handmatig ingevoerd
moesten worden, neemt de computer nu het grootste gedeelte van het
werk over.
Vanaf de grond
Shi Pu maakte in zijn onderzoek gebruik van terrestrische
laserscanners. Dit zijn apparaten die vanaf de grond laserstralen
projecteren op een gebouw en hier opnamen van maken. Met deze methode
is het mogelijk om op een gedetailleerde manier objecten te
reconstrueren. Om de computer te leren om gebouwen of delen ervan te
herkennen, legde Pu eerst een kennisbank aan met daarin de
belangrijkste gebouwkenmerken, zoals deuren, muren en erkers. De
computer vergelijkt de meetgegevens met de bekende gebouwkenmerken en
probeert zo te duiden wat wat is. Vervolgens combineerde Pu deze
informatie met tweedimensionale topografische informatie uit het
kadaster, om er voor te zorgen dat er driedimensionale modellen
ontstaan. Met de methode van Pu is het nog steeds nodig om handmatig
enkele gebouwkenmerken te duiden, maar zijn methode is meer dan tien
keer zo snel als de traditionele aanpak. Daar komt nog bij dat de
methode steeds sneller wordt, want de kennisbank leert met elk
handmatige aanpassing weer bij.
Vanuit de lucht
Ook Sander Oude Elberink maakte in zijn onderzoek gebruik van
laserdata en tweedimensionale topografische informatie uit het
kadaster. Zijn laserdata kwamen echter niet van de grond, maar van
bovenaf. De laserscanner werd vanuit het vliegtuig ingezet. Een van de
uitdagingen binnen het onderzoek van Oude Elberink was de kaarten ook
kloppend te krijgen voor gebieden waarop je geen zicht hebt van
bovenaf. Denk hier bijvoorbeeld aan verschillende wegen die over
elkaar heen lopen.
De methode van Oude Elberink is het meest nauwkeurig voor beelden van
bovenaf, terwijl de methode van Pu juist nauwkeuriger is voor beelden
vanaf straatniveau. Gelukkig zijn de modellen van de twee onderzoekers
eenvoudig te combineren waarbij nog nauwkeurigere modellen ontstaan.
Universiteit Twente