Autor: Mary Jo Wagner we współpracy z Yannickiem Stengerem
Część pierwsza serii Klasyfikacja AI z Yannickiem Stengerem, menedżerem produktu Cyclone 3DR, w której omawia on rozwój Klasyfikacji AI w naszym portfolio oprogramowania do skaningu laserowego, jego funkcje i korzyści dla użytkowników. Drugi artykuł koncentruje się na przykładach zastosowań i usprawnieniach w pracy. Drugi artykuł można przeczytać tutaj.
Odpowiedź na pytanie „Gdzie jest?” od dawna jest jedną z głównych zalet technologii geoprzestrzennej. Wraz z wprowadzeniem i rozwojem oprogramowania do analizy chmur punktów, a ostatnio także narzędzia do klasyfikacji opartego na sztucznej inteligencji (AI), akcelerowanego przez NVIDIA CUDA, precyzyjne odpowiadanie na pytanie „co to jest” stało się nie tylko łatwiejsze, ale także stało się atutem pozwalającym lepiej zrozumieć nasz bogaty w zasoby świat.
W wielu branżach profesjonaliści wykorzystują sztuczną inteligencję w codziennej pracy i zastępują czasochłonne zadania i wymagające procesy innowacyjnymi narzędziami. W świecie geoprzestrzennym sztuczna inteligencja odgrywa istotną rolę w klasyfikacji chmur punktów, usprawnia etapy przetwarzania wstępnego i ułatwia dalsze przetwarzanie i analizię.
Leica Geosystems, należąca do grupy Hexagon, nieustannie identyfikuje i rozwija portfolio AI, aby poprawić klasyfikację chmur punktów i zwiększyć wydajność pracy klientów w zakresie automatycznego przetwarzania chmur punktów. W ramach tych działań niedawno ulepszyliśmy klasyfikację AI w Leica Cyclone 3DR, naszym potężnym oprogramowaniu, które łączy AI z dokładnością i wydajnością technologii skaningu laserowego, aby pomóc użytkownikom w dostarczaniu wyników 3D do wielu zastosowań.
Klasyfikacja AI działa na różnych modelach, które zostały wytrenowane za pomocą uczenia maszynowego. Oto przykład klasyfikacji używanej do kategoryzowania elementów zewnętrznych, takich jak drzewa, budynki, zagospodarowanie ulic.
Zrozumienie klasyfikacji AI i jej miejsca w portfolio oprogramowania do skaningu laserowego Leica Geosystems
Klasyfikacja AI to technologia przechwytywania rzeczywistości opracowana przez ’Centrum sztucznej inteligencji Hexagon i jest oferowana w naszym portfolio oprogramowania od 2021 roku. Technologia ta zapewnia inteligencję danych 3D poprzez pozyskiwanie chmur punktów za pomocą skanerów laserowych i klasyfikację punktów––przy ograniczonej interwencji człowieka––w dokładne kategorie obiektowe.
Klasyfikacja AI działa w oparciu o różne modele, które są szkolone w ramach intensywnego procesu uczenia maszynowego. Na przykład wiele chmur punktów z różnych środowisk zewnętrznych zostało wykorzystanychprzetworzonych i oznaczonych etykietami, tworząc w ten sposób model klasyfikacji do kategoryzacji cech zewnętrznych, takich jak drzewa, budynki i meble uliczne.
Nasze oprogramowanie Leica Cyclone REGISTER 360 PLUS i Leica Pegasus OFFICE zawiera funkcję klasyfikacji AI, która działa na NVIDIA RTX GPUs i jest w stanie przetwarzać chmury punktów i klasyfikować określone środowiska zewnętrzne i wewnętrzne. Produkty te mogą również eksportować i importować sklasyfikowane chmury punktów w formacie LGSx, uniwersalnym formacie wymiany danych Leica Geosystems, oferując naszej społeczności usprawniony przepływ danych podczas skanowania rzeczywistości w połączeniu z klasyfikacją AI.
Leica Cyclone 3DR opiera się na tych sklasyfikowanych środowiskach, aby zapewnić bardziej wszechstronną klasyfikację obiektów, jak widać na poniższym rysunku.
Oferta klasyfikacji AI w Leica Geosystems.
Inteligencja i szybkość w silniku do obsługi chmur punktów Leica Cyclone 3DR
Regularnie aktualizujemy silnik Cyclone 3DR’ od czasu pierwszej wersji wypuszczonej w listopadzie 2021 roku. Dzięki Cyclone 3DR 2024.1 z przyjemnością oferujemy użytkownikom silnik, który jest o 20 procent szybszy w porównaniu do poprzedniej wersji.
Wszelkie funkcje oszczędzające czas lub ulepszenia napędzane technologią są oczywiście synonimem sukcesu użytkowników końcowych’ ponieważ mogą oni korzystać z dokładnych wyników i jasnych informacji. Dzięki wiekszej ilości funkcji dostępnych jednym kliknięciem, użytkownicy mogą sprostać wyzwaniom i podejmować świadome decyzje szybko i skutecznie.
Ulepszenia te przynoszą korzyści użytkownikom, którzy pracują zarówno z dużą jak i małą ilością danych. W przypadku małych ilości danych klasyfikacja chmur punktów może automatycznie segmentować i czyścić dane w ciągu kilku minut. W przypadku dużych ilości danych Cyclone 3DR może teraz zająć się zautomatyzowanym czyszczeniem chmur punktów opartym na sztucznej inteligencji, nawet w przypadku procesów wielogodzinnych.
Usprawnienie pracy dzięki ciągłemu ulepszaniu modeli i nowym zestawom funkcji
Dzięki elastyczności Cyclone 3DR, nowe modele mogą teraz szybko wykorzystywać klasyfikację AI, a użytkownicy mogą oczekiwać większej wydajności czyszczenia jednym kliknięciem z każdą nową wersją produktu.
Od wersji 2021.2 wydaliśmy następujące modele:
Ogólny model do pracy we wnętrzach: Najnowsza wersja Cyclone 3DR zapewnia bardzo szczegółową klasyfikację, która może przyspieszyć procesy Scan-to-BIM.
Ogólny model do pracy na zewnątrz: Jest to najbardziej ogólny model do szybkiego czyszczenia obiektów zewnętrznych, takich jak budynki lub roślinność.
Prace budowlane we wnętrzach: Ten konkretny model został wyszkolony i zaprojektowany do analiz budowy i jest doskonałym towarzyszem potężnych narzędzi analitycznych Cyclone 3DR. Na przykład funkcja do monitorowania postępów pozwala użytkownkom optymalizować porównywanie 3D w oparciu o informacje o klasach.
Ciężki prace budowlane na zewnątrz: Ten model obsługuje różne produkty Hexagon przeznaczone do budownictwa ciężkiego, takie jak oprogramowanie budowlane AGTEK. Model pomaga rozszerzyć segmentację prac budowlanych na zewnątrz, szczególnie w przypadku tworzenia modeli terenu, monitorowania postępów oraz rasteryzacji lub obliczania objętości.
Droga: Model ten jest jednym z najstarszych w naszym portfolio i został wytrenowany przy użyciu danych pochodzących z instrumentów MMS Leica Geosystems. Cyclone 3DR może klasyfikować dowolną chmurę punktów, nawet pochodzącą z naziemnych skanerów laserowych, takich jak Leica RTC360, segmentować obiekty zewnętrzne lub wykonywać automatyczne operacje ekstrakcji.
Filtrowanie ludzi z BLK: Opracowaliśmy ten model, aby wspierać mobilne i autonomiczne skanery BLK, które szybko rejestrują środowiska, w których znajduje się duża ilość ludzi. Te skanery to ręczny skaner laserowy Leica BLK2GO, Leica BLK ARC oraz Leica BLK2FLY . Skanery te oferują funkcję do usuwania zaszumionych punktów odpowiadających ludziom i poruszającym się obiektom za pomocą jednego kliknięcia.
Skanowanie zakładów przemysłowych: Nasz najnowszy model, zaprojektowany dla edycji Plant, potwierdza trend konsolidacji portfolio Leica Geosystems w branży przemysłowej. Pierwsza wersja modelu bezpośrednio obsługuje funkcję Scan-to-Pipe z wyspecjalizowanym sześcioklasowym procesem klasyfikacji. W przyszłości spodziewane są zaktualizowane modele, które będą obsługiwać pełne skanowanie Scan-to-Facility.
Nacisk na usprawnienie pracy za pomocą funkcji jednego kliknięcia nie oznacza, że poświęcamy dokładność w procesie klasyfikacji. Nieustannie pracujemy nad ulepszaniem naszych modeli klasyfikacji AI.
Na przykład, ogólny model do pracy we wnętrzach, pierwszy model w Cyclone 3DR i ograniczony do mniej niż dziesięciu klas, może teraz klasyfikować złożone środowiska wewnętrzne z dużą szczegółowością w procesach skanowania do BIM.
Innym przykładem jest nasz nowy model zakładu przemysłowego. Pierwsza wersja modelu została zaprojektowana z myślą o prostocie i wydajności obsługi funkcji Scan-to-Pipe w Cyclone 3DR. Może dostarczać segmentowane chmury punktów w sześciu klasach: Cylinder rurowy, kolanko rurowe, reduktor rurowy, zawór, połączenie rurowe i niesklasyfikowane. Przyszłe i bardziej zaawansowane wersje będą ukierunkowane na obsługę Scan-to-Facility i jesteśmy przekonani, że będziem’y w stanie dostarczać zaktualizowane modele dla fabryk, które będą obejmować stalowe kolumny, stalowe belki, balustrady, ściany, kołnierze rur i możliwie jak najwięcej elementów.
Korzystanie z funkcji klasyfikacji AI od początku pracy zapewnia natychmiastowy wzrost dokładności. Na przykład wyodrębnianie obiektów w celu przeprowadzenia inżynierii odwrotnej, takiej jak Scan-to-Pipe po przetworzeniu modelu.
Korzyści z klasyfikacji AI, od dokładności po współpracę
Klasyfikacja AI została zaprojektowana z myślą o inteligentnym przetwarzaniu danych 3D, poprawie wizualizacji, usprawnieniu pracy i współpracy oraz zwiększeniu dokładności. Jako całość, przynosi wiele korzyści użytkownikom końcowym, w tym:
Skalowanie danych 3D z większą inteligencją. W przypadku każdego oprogramowania do skaningu laserowego celem klasyfikacji AI jest zaoferowanie łatwego sposobu na ulepszenie danych 3D. Ten początkowy etap pracy oparty na sztucznej inteligencji ma umożliwić skalowanie ilości opracowywanych danych przy ograniczonym zaangażowaniu użytkownika. Umożliwia to wzbogacenie sklasyfikowanej chmury punktów 3D LGSxi przygotowanie jej do przetwarzania w oprogramowaniu do skaningu laserowego z większą dokładnością i wydajnością.
Lepsze wrażenia wizualne. Natychmiastową korzyścią wynikającą z klasyfikacji jestwizualizacja. Chmury punktów pozostają złożonym obiektem dla wielu interesariuszy w różnych branżach, a oferowanie kolorowych chmur punktów ułatwia zrozumienie rzeczywistego świata. Zdolność do wizualizacji różnych klas w różnych produktach, takich jak Leica TruView, Leica CloudWorx i Leica Cyclone ENTERPRISE, poprawia zrozumienie, podejmowanie decyzji i wyniki.
Wydajna współpraca. Format plików LGSx ub rozwiązania oparte na chmurze, takie jakReality Cloud Studio, obsługiwane przez HxDR i Cyclone ENTERPRISE, mają kluczowe znaczenie dla umożliwienia zainteresowanym stronom współpracy nad projektami cyfrowej rzeczywistości. Produkty te mają możliwość zapisu klasyfikacji i umożliwiają użytkownikom łatwe udostępnianie informacji o rzeczywistości cyfrowej.
Dostarczaj z dokładnością. Wykorzystanie klasyfikacji AI na początku pracy może zapewnić natychmiastowy wzrost dokładności w takich zastosowaniach jak:
- Usuwanie roślinności w środowiskach zewnętrznych w celu tworzenia niezwykle realistycznych teksturowanych modeli dowolnego zeskanowanego środowiska.
- Optymalizacja dowolnego porównania 3D poprzez zachowanie tylko interesujących klas, takich jak określone elementy budowy, w celu przeprowadzenia weryfikacji powykonawczej.
- Wyodrębnianie zasobów w celu przeprowadzenia inżynierii odwrotnej, np. Scan-to-Pipe po opracowaniu modelu zakładu.
Holistyczna praca na różnych platformach. Zestaw wtyczek do CloudWorx przeznaczony do różnych zastosowań CAD i BIM to najpotężniejszy na rynku zestaw narzędzi do przetwarzania i wizualizacji ogromnych danych chmur punktów w środowiskach CAD i BIM. Ekstrakcje obiektów realizowane za pomocą wtyczek CloudWorx są łatwiejsze, gdy plik LGSx został wcześniej sklasyfikowany i eksportowany z do formatu LGSx. Dzięki CloudWorx dla Revit, plik LGSx, który przechowuje tylko interesujące elementy, takie jak ściany, okna, drzwi, płyty, słupy i belki, ułatwia proces skanowania do BIM.
Twórz w pełni zautomatyzowane modele robocze, łącząc funkcje klasyfikacji AI i skrypty w Cyclone 3DR.
Osiągnięcie pełnej automatyzacji dzięki skryptom Cyclone 3DR
Połączenie skryptów Cyclone 3DR i klasyfikacji AI to najlepszy sposób na automatyczne opracowanie danych. Połączenie tych dwóch potężnych narzędzi oferuje wiele możliwości wyodrębniania obiektów 3D lub wykonywania masowego i powtarzalnego wyodrębniania z dużych zbiorów danych.
Moduł skryptowy Cyclone 3DR oferuje podstawowe narzędzia do pracy, takie jak:
- Import i konwersja LGSx.
- Klasyfikacja ze wszystkimi wbudowanymi modelami w produkcie.
- Automatyczny podział/łączenie na podstawie klas chmury punktów.
- Funkcje umożliwiające końcową analizę, modelowanie lub eksport.
Droga do tworzenia inteligentnej rzeczywistości
Leica Geosystems w zakresie skaningu laserowego oferuje przełomowe produkty do digitalizacji, przetwarzania i dostarczania rzeczywistych środowisk cyfrowych. Tworzenie znaczących analiz i modeli na podstawie danych 3D rozpoczyna się od możliwości skutecznego i dokładnego czyszczenia oraz klasyfikacji milionów punktów pozyskanych przez naziemne skanery laserowe, skanery mobilne, systemy skanowania kinematycznego i systemy lotnicze.
Postępy w klasyfikacji AI Cyclone 3DR nie tylko zwiększają wydajność i produktywność ekstrakcji obiektów, ale także ulepszają dalsze zastosowania i poprawiają dokładność, umożliwiając użytkownikom tworzenie dokładniejszych produktów dla klientów.
Chcesz dowiedzieć się więcej o klasyfikacji opartej na AI oraz innych funkcjach i metodach pracy w Cyclone 3DR? Wejdź na nasz kanał Cyclone 3DR na YouTube , aby obejrzeć samouczki, porady i wskazówki.
Yannick Stenger
Menedżer produktu, Leica Cyclone 3DR
