Hvordan en programmør 3D-trykt den ultimative kort over London ved hjælp af LIDAR-data

De nationale regeringer frigiver alle former for officielle data online, men de fleste bruger ikke det. San Francisco-baserede programmør Andrew Godwin er ikke de fleste mennesker. Han fandt for nylig en måde at bruge den britiske regerings LIDAR-data til at lave en skala model af en lille del af det centrale London, den by, hvor han voksede op.

LIDAR eller Light Detection og Ranging er en overvågningsteknologi, der måler afstand ved hjælp af lasere og har applikationer til kortlægning samt andre videnskabelige paraplyer som seismologi og geologi. Godwin fik ideen til sit kort kaldet "London Rising", da han lærte gennem Twitter, at Det Forenede Kongeriges Miljøagentur var begyndt at frigive LIDAR data fra Londons landskab. Søgende efter innovative måder at bruge den 3D-printer, han for nylig havde købt, vurderede Godwin, at han kunne omdanne de rå data til et 3D-kort med faktisk vertikal relief.

Han løb ind i projektets første store hindring, da han begyndte at konvertere de rå LIDAR-data til en udskrivbar STL-fil, som 3D-printeren kunne læse. Godwin baserede sig på nogle grundlæggende geometrier for at konvertere skyen af ​​datapunkter til en 3D-model, men raffinering af sine skarpe kanter til en glattere model krævede nogle funktioner til ekstraktion, som Godwin ikke besidder. "Jeg har lige taget alle de data, gennemsnitlige point for at lave en lavere detaljeret højdeplan, snapper højderne til 3m intervaller og anvendt nabobaseret udjævning til det hele," skriver Godwin i sit detaljerede blogpost om projektet.

Når Godwin havde oprettet sin 200 MB STL-fil, udlod han utallige timers forsøg og fejl, da han tweaked forskellige indstillinger på 3D-printeren, ændrede det plastmateriale, han brugte, varmen i dysen og plastens strømningshastighed. "De første 20 fliser kom ud med forskellige fejl, eller ofte ville bygningerne være blobby, eller der ville være stryge af plast på modellen," siger Godwin.Selvom de første versioner, som Godwin trykte, var snedige messer, var der nok bevis efter hvert tryk for at tyde på, at han var på rette spor. Denne følelse af fremskridt holdt ham i gang.

Udover at finjustere 3D-printeren for at opnå en ren flise, tager det et par timer for printeren at udføre hvert print. Det betyder, at selvom Godwin lavede en mindre tweak i dysens temperatur eller mængden af ​​plast blev presset ud, ville han muligvis skulle vente fire timer for at se, at denne særlige raffinement var mislykket. Hvis du prøver nogle få forskellige varianter af printerindstillinger, kan det nok tage op en hel dag, hvorfor persistens (og at have andre ting at gøre i mellemtiden) blev en vigtig del af processen.

Selv om der er nok LIDAR-data til at kunne udpege hele London, valgte Godwin at genskabe et bestemt stykke Central London på grund af de kendte vartegn, den indeholder, og en lille koncentration af høje bygninger, der ville tilføje en vis dramatisk højde til sit kort. Strekning langs Themsen fra Hyde Park i vest til Godwins gamle lejlighed i Royal Docks i øst, krævede området, at Godwin udskriver 48 firkantede fliser 7,5 cm på hver side for at fremstille det færdige kort, hvilket er ca. 3 fødder med en fod. Med 48 fliser, der tog overalt fra et til fire timer til at udskrive, sammenblandet med timer med tekniske vanskeligheder med 3D-printeren, kan du begynde at forstå den slags dedikation, der var nødvendigt for at se dette projekt igennem.

Efter den velfortjente succes af kortet over London planlægger Godwin at anvende sin omdannelse af LIDAR data til 3D relief kort til andre byer rundt om i verden. Måske vil hans nye hjemmebase San Francisco blive genstand for sit næste forsøg, da han allerede er begyndt at indsamle LIDAR-data på San Franciscos halvø fra USGS. Kortet over London, der hænger over sit skrivebord, tjener som en påmindelse om, at meget er muligt med en lille smule data, en 3D printer og et overskud af udholdenhed og tålmodighed.