Puhelimen valotutkan tutkailua
Tiesitkö että taskustasi saattaa löytyä Lidar-skanneri? Jo jonkin aikaa tietyissä puhelin ja tablet-malleissa on ollut sellainen. Lidar eli valotutka on optinen tutkan tapaan toimiva laite, joka toimii näkyvän valon, lähi-infran tai ultravioletin alueella. Nimilyhenne tulee sanoista light detection and ranging. Lidar-tutka toimii niin, että se mittaa kohteen etäisyyden lähettämällä laservalopulssin ja rekisteröimällä ajan, joka kuluu kohteesta heijastuneen pulssin palaamisen. Lidaria käytetään kaikenlaisessa etäisyyden mittaamisessa mm. robotiikassa, maanmittauksessa, geologiassa, meteorologiassa ja seismologiassa. Itseohjautuviin autoihin sitä on kaavalitu yhdeksi vaihtoehdoksi kohteita ja niiden etäisyyksiä hahmottamaan. Puhelimissa ja tableteissa sitä käytetään mm. kameroiden apuna etäisyyden mittauksessa, jolloin kameran tarkennus on hämärässäkin tarkka. Siitä on myös sovelluksia lisätyn todellisuuden puolelle, ja onpa saatavilla apseja joilla voi skannata kohteita ja kappaleita 3d-tiedostoiksikin, käytännössä siis kappaleiden muodot koordinaattitiedoksi.
Havahduin asiaa tutkimaan katsoessani paria National Georaphic:hin dokumenttisarjaa. Vuonna 2014 tehdyssä Aikamatkaajat (Timescanners) dokumenttisarjassa rakennusalan asiantuntija Steven Burrows tiimeineen tutkii historiallisia rakennelmia (Petra, St. Paulin katedraali, Machhu Pichu, Pyramidit, jne) lidar-skannereiden avulla. He skannavat rakennelmat ja luovat niistä digitaaliset mallit, ja selvittävät sen avulla kuinka ne on rakennettu ja miten ihmeessä ne ovat vielä pystyssä. Ohjelmassa työryhmällä on vielä isot jalustalla olevat skannauslaitteet. Sitten aloin katsoa toistakin sarjaa: Albert Lin ja kadonneet kaupungit. Se on tehty vuonna 2019. Siinä tutkitaan myös historillaisia ympäristöjä ja rakennelmia, tällä kertaa kohteena on mm. Temppeliritarien linnake Akkossa, El Dorado, Stonehenge, jne. Siinä laitteet ovat jo pienempiä ja käteen sopivia, ja skannauksessa hyödynnetään myös drooneja. Näitä mielenkiintoisia ohjelmia katsoessani muistin, että minullahan on puhelimessa ja tabletissa tuota samaa tekniikkaa, joten lähdin kokeilemaan mihin sitä voisi käyttää.
Tätä juttua kirjoittaessa valotutka Lidar löytyy seuraavista puhelin ja tablet -malleista: IPhone Pro 12-13, IPhone Pro Max 12-13, IPad Pro 2020-2021 11″ ja 13″. Laite ottaa tutkan automaattisesti käyttöön hämärässä kuvattaessa, helpottamaan automaattitarkennusta. Mittanauhasovelluksessa se auttaa saamaan tarkemman mittaustuloksen.
Ympäristöjen ja kappaleiden 3D-skannaukseenkin sitä voi koettaa hyödyntää erityisillä sitä varten tehdyillä apseilla.
Ohessa kuvaa Polycam-sovelluksen skannausnäkymästä. Se näyttää reaaliajassa skannaustulosta kolmio-mallisena verkkona. Jäljempänä myös videotallenne kokeilusta selostuksineen.
Polycam on maksullinen, tilauspohjainen ohjelmisto, jota voi kyllä käyttää ilmaiseksi, mutta ilmaisella versiolla malleja ei saa vietyä tiedostoiksi muuhun järkevään käyttöön maksamatta kuukausimaksua. Siitä saa vietyä kyllä 3d-verkkomallin, jota voi pyöritellä. Tässä toisenlainen skannaus maskotistamme, sitä voi linkin takaa pyöritellä ympäriinsä.
Kokeilin myös puhelimella toista skannausohjelmaa, jonka nimi on Scaniverse. Siinä on myös AR-näkymä, jossa jo skannattuja kappaleita voi sijoitella reaaliaikaisessa kameranäkymässä näkymässä näkyvään ympäristöön. Siitä skannatut mallit saa vietyä useassakin eri muodossa muuhun käyttöön. Esim. FBX-muodossa siirtyy myös kameran tallentamat tekstuurit, ja se on luettavissa useilla ohjelmistoilla, esim. vaikka ilmaisella Blenderillä voi testailla ja tutkia malleja. Kokeilin ladata mallin Adoben Dimensions ohjelmistoon ja toimi siinäkin, ohessa kuvaa siitäkin. Scaniverse-ohjelmisto on maksuton, ja siinä voi säätää skannauksen kantamaa.
Kokeilin Scaniversellä skannata työpaikkani paskahuussin. Tulos näkyy alla 3DBlenderissä. Skanneri loi peilin näkymästä oman hassun kanin kolonsa, eräänlaisen rinnakkaismaailman. Sellainen yleinen huomioi kokeiluissa myösa oli, että läpinäkyviä kohteita ei kannata skannata, sillä valo näyttää menevän niistä läpi eikä skanneri saa niiden koordinaatteja talteen.
Summattuna kokemukset valotutkasta: tutka tehostanee kameran automaattitarkennusta hämärässä, ja auttaa etäisyyksien mittauksessa. Se on myös ihan kelpo väline valotutka-teknologiaan tutustumisessa. Sopinee tilojen karkeaan mallintamiseen, mutta haasteita etenkin pienten kohteiden kanssa. Kappaleiden skannaus saattaisi olla tarkempaa, jos kappaleen sijoittaa pyörivälle tasolle ja puhelimen ja tabletin telineeseen, jolloin virheiden mahdollisuus pienenee. Tämäkin tekniikka kehitynee lähivuosina, mutta jo nyt on peruskuluttajilla mahdollisuus sitä tutkailla.