Autor: Mary Jo Wagner we współpracy z Yannickiem Stengerem
Druga część dwuczęściowej serii na temat klasyfikacji AI z Yannickiem Stengerem, menedżerem produktu Cyclone 3DR. W pierwszej części tej serii, Stenger omawia rozwój klasyfikacji AI w naszym portfolio oprogramowania do skaningu laserowego, jego funkcje i korzyści dla użytkowników. W tym artykule omawia przykłady zastosowań klasyfikacji AI, usprawnienia metodpracy i sposób, w jaki klasyfikacja AI będzie nadal kształtować skaning laserowy.
W wielu branżach specjaliści wykorzystują sztuczną inteligencję w codziennej pracy i zastępują czasochłonnezadania i wymagające procesy innowacyjnymi narzędziami. W świecie geoprzestrzennym sztuczna inteligencja odgrywa istotną rolę w klasyfikacji chmur punktów, usprawniając etapy przetwarzania wstępnego i pomagając w dalszym przetwarzaniu danych i ich analizie.
W Leica Geosystems, nieustannieidentyfikujemy i rozwijamy nasze portfolio AI oraz współpracujemy z NVIDIA w celu poprawy klasyfikacji chmur punktów i zwiększenia wydajności dla naszych klientów w zakresie automatycznego przetwarzania chmur punktów. W ramach tych działań, niedawno ulepszyliśmy klasyfikację AI w Leica Cyclone 3DR, naszym potężnym oprogramowaniu opartym na NVIDIA CUDA które łączy AI z dokładnością i wydajnością technologii skaningu laserowego, aby pomóc użytkownikom w dostarczaniu wyników 3D dla wielu branż.
Przypadki użycia klasyfikacji AI we wszystkich branżach
Nasza najnowsza wersja Cyclone 3DR napędzana procesorami graficznymi NVIDIA RTX ma nie tylko o 20% szybszy silnik niż jego poprzednik, ale połączenie klasyfikacji AI z funkcjami opartymi na algorytmach 3D otwiera nieskończone możliwości dla oprogramowania Leica Geosystems’ do skaningu laserowego, oferuje znaczną elastyczność i optymalizuje dokładność. W szczególności połączenie klasyfikacji AI z dojrzałymi funkcjami SDK Cyclone 3DR może generować dokładne wyniki i oferować możliwości, o których kiedyś tylko marzono.
Chociaż często jesteśmy zaskoczeni pomysłowością naszych klientów w tworzeniu nowych sposobów korzystania z naszego oprogramowania, zidentyfikowaliśmy kilka godnych uwagi przypadków użycia na kilku rynkach.
AEC | Monitoring postępów
Klasyfikacja w monitoringu postępów kategoryzuje i koduje kolorami elementy konstrukcyjne w trzech głównych grupach: zainstalowane, w toku, niezainstalowane.
W edycji AEC Cyclone 3DR, funkcja Monitoring Postępów, wydana w 2024 r., jest pierwszą funkcją aplikacji, która może bezpośrednio przetwarzaćinformacje o klasach w chmurach punktów w celu optymalizacji wyników analizy.
Monitorowanie postępu w Cyclone 3DR to przełomowa funkcja na rynku budowlanym, która oferuje przyjazne dla użytkownika rozwiązanie do porównywania stanu powykonawczego placu budowy i projektowego modelu IFC, dostarczając prosty raport, który kategoryzuje elementy konstrukcyjne w trzech głównych grupach - zainstalowane; w toku; niezainstalowane––i koloruje te elementy. W połączeniu z wydajnymi skanerami z serii Leica BLK , funkcja do monitorowania postępu prac to bardzo skuteczny sposób na regularne dostarczanie raportów , pomoc kierownikom budowy w zarządzaniu fakturami, monitorowanie podwykonawców, weryfikację ukończenia prac i raportowanie do właściciela obiektu. Chociaż funkcja ta jest przeznaczona głównie dla branży budowlanej, doskonale sprawdza się również w przypadku zakładów użyteczności publicznej i elektrowni, umożliwiając identyfikację brakujących zasobów lub natychmiastowe uzyskanie statusu dowolnego obiektu poprzez kliknięcie na punktu w modelu projektu.
Niezależnie od tegoczy jestto przedsiębiorstwo użyteczności publicznej, czy zakład produkcyjny, istotną zaletą Cyclone 3DR i funkcji Monitoring Postepu jest elastyczność w zakresie wizualizacji i raportowania. Użytkownicy mogą poprosić o wyświetlenie wszystkich zasobów obecnie w toku lub tych, które nie zostały jeszcze zbudowane, a dzięki raportowaniu wyniki te mogą być wizualizowane i dostarczane w dowolny sposób, jakiego potrzebuje klient. Może to być prosta lista lub bogaty w informacje arkusz kalkulacyjny Excel ze wszystkimi powiadomieniami dla każdego składnikastatusu. Możliwejest również utworzenie mapy cieplnej, którą można wizualizować w aplikacji Cyclone 3DR lub innych aplikacjach innych firm w 3D lubjako model w przeglądarce. Użytkownicy mogą tworzyć niestandardowe raporty pokazujące lub wyszczególniające tylko kolumny lub ściany zbudowane w danym tygodniu lub dostarczać tabelę podsumowującą postęp tylko dla kolumn, ścian lub rur.
Oprócz elastyczności, aplikacja Monitoring Postepu oferuje nową opcję, która optymalizuje analizę 3D w oparciu o klasy chmury punktów z modelu klasyfikacji „Indoor Construction Site”. Dodanie kodowanych kolorem obiektów poprawia algorytm i optymalizuje obliczenia. Natychmiastową korzyścią tej opcji jest drastyczny spadek (> 75%) liczby fałszywie dodatnich wartości w grupach Zainstalowane i W toku. Oznacza to, że ręczny etap pracy kreatora, który koncentruje się na sprawdzaniu wyników analizy, jest znacznie zredukowany, oferując rozległą oszczędność czasu dla użytkowników końcowych.
Zakład przemysłowy | Skanowanie do rury
Łatwe usuwanie niesklasyfikowanych punktów ze środowiska 3D dzięki funkcji 'Segmentowanie Względem Atrybutów'.
Natychmiastową zaletą modelu Cyclone 3DR Plant jest ułatwienie pracy z funkcją Scan-to-Pipe.
Funkcja Cyclone 3DR Scan-to-Pipe została zaprojektowana tak, aby oferować przyjazne dla użytkownika narzędzie do tworzenia modeli 3D systemów rurowych, tworzenia inteligentnych cyfrowych modeli instalacji, sterowania urządzeniami MEP, przewidywania modernizacji na terenie zakładu przemysłowego, i wprowadzania obliczeń przepływu w systemach rurowych.
Praca ze sklasyfikowaną chmurą punktów jest niezwykle pomocna. Biorąc pod uwagę skomplikowaną i wielowarstwową infrastrukturę rur, bardzo pomocne jest szybkie czyszczenie, izolowanie i wizualizowanie tylko tych odcinków rur, których potrzebuje użytkownik. Cyclone 3DR robi to bardzo dobrze. Oferuje po prostu kolorowe odwzorowanie chmury punktów. Cyfrowe środowisko 3D staje się znacznie łatwiejsze do zrozumienia, a kliknięcia umożliwiające półautomatyczne narzędzia do modelowania Scan-to-Pipe stają się jeszcze bardziej naturalne.
Innym sposobem optymalizacji procesu Scan-to-Pipe jest użycie funkcji Segmentowanie Względem Atrybutów programu Cyclone 3DR w celu usunięcia niesklasyfikowanych punktów ze środowiska 3D. Dzięki tej funkcji użytkownicy mogą modelować systemy rur tylko z punktów oznaczonych informacją „Pipe” (cylindry, kolana, reduktory)., …). Ekstrakcja staje się bardziej dokładna i o wiele łatwiejsza, ponieważ środowisko 3D jest oczyszczone z niechcianych punktów.
Pomiary | Zaawansowany DTM
Model Ciężkie Konstrukcie Zewnętrzne umożliwia kategoryzację obiektów zewnętrznych w celu szybkiego usunięcia niechcianych obszarów z chmury punktów przed wykorzystaniem funkcji DTM do utworzenia modelu terenu.
Typową aplikacją pomiarową opartą na klasyfikacji AI jest tworzenie cyfrowych modeli terenu (DTM) dla zewnętrznych placów budowy. Celem tworzenia DTM dla placów budowy jest obliczenie objętości lub porównanie terenu powykonawczego z modelem projektowym. DTM oferuje precyzyjny sposób monitoringu zmian objętości gruntu, umożliwiając użytkownikom kontrolowanie ryzyka kosztowego dla wszystkich interesariuszy budowy.
Dzięki modelowi Ciężkie Konstrukcje Zewnętrzne użytkownicy Cyclone 3DR mogą korzystać z modelu specyficznego dla branży, aby kategoryzować artefakty zewnętrzne z wysokim poziomem dokładności przed utworzeniem DTM. Korzystając z klasyfikacji AI, użytkownicy mogą najpierw usunąć z pierwtonej chmury punktów niechciane obszary, takie jak roślinność, budynki, pojazdy lub sprzęt na budowie.
Następnie, w oparciu o wysoce wyrafinowane parametry, takie jak kąt nachylenia, stromość i usunięcie niektórych obiektów, funkcja Cyclone 3DR DTM może wydajnie tworzyć siatkowy model terenu, aby wykonać niezwykle dokładny DTM w jednym kroku.
Pomiary | Wirtualny Geodeta
Wyodrębnij różne zasoby, od znaków drogowych po utwardzone drogi lub pobocza, za pomocą modelu klasyfikacji dróg.
Model klasyfikacji dróg z Wirtualnym Geodetą w Cyclone 3DR oferuje najlepsze rozwiązanie dla użytkowników do tworzeniu planów topograficznych 2D.
Jeśli użytkownik zeskanował otoczenie zewnętrzne, takie jak ulica, skrzyżowanie dróg lub parking za pomocą skanera laserowego 3D Leica RTC360 , może umieścić model drogi na chmurze punktów i jednym kliknięciem wyodrębnić elementy takie jak podłoże, utwardzone drogi, chodniki, krawędzie dróg, budynki, ogrodzenia, znaki drogowe i słupy.
Obsługa Wirtualnego Geodety w Cyclone 3DRpozwala użytkownikom wyodrębniać punkty i polilinie z dostosowanymi kodami oraz zapewnia pełną elastyczność odwzorowania środowiska 3D w zależności zastosowania. Na przykład, elementy drogowe, takie jak znaki drogowe lub strzałki skrętu namalowane na drodze, są lepiej wizualizowane za pomocą wartości intensywności niż klasyfikacji.. Klasyfikacja sklasyfikuje to jako znak drogowy, ale użytkownik może potrzebować obrazu, aby zobaczyć, żejest to znak stopu. Tak więc, przełączanie z jednego typu wizualizacji na inny lub przeskakiwanie z chmury punktów na obrazy znaczniepoprawia ich analizę . Użytkownicy mogą również wyświetlać tylko niektóre istotne klasy, takie jak słupy. Zapomocą aplikacji Wirtualny Geodeta mogą oni wybrać narzędzie „Środek słupa”, aby prawidłowo umieścić współrzędne na mapie topograficznej 2D..
Cyfrowa rzeczywistość | Skanowanie do siatki
Skanowanie do siatki jest użyteczne dla wszystkich branż. Chmura punktów oczyszczona za pomocą klasyfikacji AI tworzy realistyczny cyfrowy model.
Dzięki tworzeniu realistycznych modeli cyfrowych jednym kliknięciem metodą Skanowanie do siatki, Cyclone 3DR zmienia zasady gry na rynku skaningu laseroweg. W połączeniu z chmurą punktów, która została oczyszczona za pomocą klasyfikacji AI, wynikowy model jest niesamowitym, realistycznym cyfrowym bliźniakiem.
Dzięki różnorodności wbudowanych modeli w Cyclone 3DR dla różnych środowisk zewnętrznych lub wewnętrznych, metoda Skanowanie do siatki jest użyteczna dla wszystkich branż i jest zoptymalizowana do każdego zastosowania. Wejściową chmurę punktów można podzielić na różne podgrupy za pomocą informacji o klasie. Następnie Cyclone 3DR dla każdej podgrupy może zaproponować inną strategię siatki, aby zapewnić najbardziej realistyczny model. Na przykład inne parametry są stosowane w przypadku drzew, betonowych podłoży, obiektów miejskich lub zabytkowych fasad. W konsekwencji, Cyclone 3DR oferuje proste metody pracy, które umożliwiają użytkownikom tworzenie zoptymalizowanych modeli na własne potrzeby.
Funkcja Skanowanie do siatki jest dostosowana do automatycznych procedur skryptowych dla powtarzalnych zadań.
Ulepszona pod kątem klasyfikacji AI metoda Skanowanie do siatki jest doskonałym kandydatem dla użytkowników Cyclone 3DR, którzy chcą wdrożyć się w tworzenie skryptów. Kod skryptu dla tej metody pozostaje dostępny i opiera się na kilku podstawowych funkcjach skryptu (Classification i Scan-to-Mesh), które mogą być wykonywane w pełni automatycznie poprzez eksport modeli z teksturami.
Zarządzanie zasobami | Lokalizacja obiektów za pomocą skryptów
Wykrywanie i lokalizowanie obiektów ma wiele zastosowań, w tym w projektach drogowych i kolejowych.
Ostatnim, godnym uwagi przypadkiem użycia klasyfikacji AI jest zarządzanie obiektmai, które jest niezwykle popularne wśród użytkowników Cyclone 3DR, którzy poznali moc skryptów.
Cyclone 3DR posiada proste narzędzia, które umożliwiają użytkownikom łatwe zrozumienie informacji dotyczących podziału na klasy chmury punktów, dzieli skany według klas, i tworzy klastry reprezentujące zasoby /obiekty w celu wykrycia określonych klas dzięki wydajnemu algorytmowi. Oprócz tych korzyści, użytkownicy mogą geo-lokalizować zasoby za pomocą etykiet i tworzyć materiały z wizualizacjami, raportami PDF lub raportami CSV.
Zastosowania tych narzędzi obejmują wykrywanie ilokalizowanie zestawów w projektach drogowych lub kolejowych (słupy, znaki, roślinność, obiekty drogowe, tory kolejowe, linie napowietrzne itp.), wykrywanie obiektów w środowisku zakładu produkcyjnego (zawory, pompy, rury), oraz szacowanie ilości w budynku do celów renowacji (płyty, ściany, okna, kolumny, drzwi).
Klasyfikacja AI w połączeniu z automatyzacją narzędzia Cyclone 3DR do monitorowania postępów pozwala na szybkie i wydajne raportowanie.
Ostatecznie chodzi o wydajność
Główną korzyścią z klasyfikacji AI dla użytkowników końcowych jest wydajność. Przed erą sztucznej inteligencji użytkownicy aplikacji do skaningu laserowego często stawali przed wyzwaniem dotrzymania terminów realizacji projektów oraz poszukiwania nowych możliwości biznesowych. Czaso-chłonność dostarczania cotygodniowych raportów, analiz lub modeli ograniczała ich czas dostępny na inne zajęcia. Na przykład, powiedzmy, jestem geodetą, którego zadaniem jest sporządzanie cotygodniowych raportów z postępów w realizacji projektu budowlanego. Przed wprowadzeniem klasyfikacji AI w Cyclone 3DR, geodeta mógł spędzić pół dnia na ręcznym czyszczeniu i sprawdzaniu poprawności danych, a następnie przygotowaniu i eksportowaniu raportu. A jeśli mieli więcej niż jeden projekt z podobnymi żądaniami, czas ten był szybko pochłaniany przez samo raportowanie. Automatyzacja narzędzia Cyclone 3DR do monitoringu postępów skraca to pół dnia do kilku minut, pozwalając na spełnienie cotygodniowych wymagań dotyczących raportowania i reagowania na nowe przetargi.
Patrząc w przyszłość
Przyszłość jest świetlana dla rozwoju sztucznej inteligencji w skaningu laserowym. Użytkownicy mogą oczekiwać:
Więcej dokładnych i bardziej zaawansowanych modeli do różnych zastosowań.
Technologia klasyfikacji AI od Hexagon dojrzewa i okazuje się być skuteczną drogą do sukcesu dla społeczności zajmującej się skaningiem laserowym. Hexagon konsoliduje swoją pozycję, aby dostarczać modele zoptymalizowane pod kątem najbardziej pożądanych zastosowań rynkowych i potrzebami branży.
Innowacyjność leży u podstaw naszej działalności, AI Hub firmy Hexagonprowadzi liczne inicjatywy badawcze które doprowadzą do powstania nowych technologii i narzędzi, które przyspieszą istniejący silnik klasyfikacji sztucznej inteligencji.
Biorąc to pod uwagę, możemy spodziewać się regularnych ulepszeń istniejących modeli klasyfikacji. Poprawiona zostanie wydajność, aby umożliwić użytkownikom klasyfikowanie coraz większych zbiorów danych i skrócić czas obliczeń. A ponieważ nasze modele klasyfikacyjne zostały wcześniej przeszkolone przy użyciu sztucznej inteligencji, użytkownicy mogą przetwarzać, analizować i przechowywać swoje dane lokalnie, co zapewnia użytkownikom przyjemną warstwę bezpieczeństwa.
Dostarczaj wszystkie sklasyfikowane za pomocą AI dane z dowolnego miejsca
Leica Geosystems’ realizuje jasną strategię wdrażania podstawowych technologii Hexagon na każdej platformie, aby zachęcić do współpracy i przyspieszyć wymianę danych,ułatwiając życie zawodowe naszych klientów.
W związku z tym, technologia klasyfikacji AI niepozostanie tylko w naszych rozwiązaniach biurowych. Zostanie ona wdrożona w naszych aplikacjach terenowych, a w szczególności będzie istniało silne połączenie między technologią chmury, biurem i naszymi rozwiązaniami terenowymi. Przełomowe oprogramowanie Reality Cloud Studio, obsługiwane przez HxDR, będzie idealnym komponentem online do przetwarzania bardzo dużych zbiorów danych.
Zorientowane na użytkownika personalizowane metody pracy
Ponieważ naszym celem jest oferowanie klientom zautomatyzowanych rozwiązań, które pomogą im osiągnąć trwały sukces, będziemy nadal kierować się wskazówkami od użytkowników, aby tworzyć innowacyjne rozwiązania, które są coraz bardziej elastyczne i zaspokajają ich potrzeby.
Łącząc klasyfikację AI z innymi technologiami zaplecza AI, nasze portfolio będzie nadal ulepszane aby wejść w nową erę, w której użytkownicy będą architektami funkcji, których potrzebują.
W miarę jak coraz więcej użytkowników poznaje Cyclone 3DR i zaznajamia się z jego imponującą funkcjonalnością i elastycznością, spodziewamy się kolejnych niesamowitych innowacji i rozwoju aplikacji. Przewidujemy ekscytującą podróż dla fanów skaningu laserowego i jesteśmy podekscytowani, że możemy być jej częścią.
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
