VarCity – 4Dで都市調査

生活空間としての都市は、私たちの社会において重要な役割を果たし、それらをよりよく理解し、都市生活をより良くするために研究できる幅広い側面を提供する。ETHチューリッヒの野心的なプロジェクトであるVarCityプロジェクトは、Luc Van Gool教授によって始められ、Hayko Riemenschneider博士によって指導された。プロジェクトの基本的な考え方は、ソーシャルネットワークや公共のウェブカメラからの自由にアクセス可能な画像やさまざまな方法による連続した画像のストリーミングを使用し都市を正確に再構築することだ。

まず、独自のアルゴリズムが適用された一連の高解像度の航空写真を使用して点群を作成し、次に正確なテクスチャ付き3Dモデルに変換した。その品質は、ナビゲーションシステムや都市計画などのアプリケーションには十分だったが、VarCityのメーカーはそれ以上のものを望んだ。特別装備の自動車で街を駆け抜け、慎重に環境を撮影した。そのデータを追加の画像素材として既存の3D素材と組み合わせて、都市の詳細なモデルが作成された。

Webカメラからのスキャン画像を使用して3Dモデルを微調整し、収集したデータを使い都市内の交通量を決定された。システムは、都市の特定の区画に何台の車両があるか、利用可能な駐車スポットの数を認識するもので、もしVarCityがナビゲーションだけでなく、都市計画や駐車案内システムなどにも使用される場合に有益となる。

カルロス・エドゥアルド・ポルト・デ・オリビエラがこのプロジェクトに加わったときは、すでに科学的知識を持つ人々だけが理解できる多くのデータが収集されていた。カルロスは、この情報を平均的なユーザーに理解させることを依頼された。独自のスクリプトを使用してオリジナルを変換。つまりPLYファイルを.OBJに変換して、Cinema 4Dで開けるようにした。大量のジオメトリがあったため、カルロスは最初にスクリプトのテストしなければならなかった。特に、UVマップが自動的に生成されたためだ。最終的に、チームにはデータを変換してCinema 4Dで開けるツールを得ることができた。

航空撮影画像がモデルに変換されたとき、建物の影がモデルを生成アルゴリズムによって誤って解釈されてしまった。これを解決するために、追加の画像素材に基づいてモデルを自動的に修正するアプリケーションが開発されました。これは、VarCityプロジェクトの内容を説明するビデオで使用されたグラフィックスの作成方法だ。

最終的に、このシステムはナビゲーションシステム、自動化された観光ガイド、パーティクルシステムなど多くのアプリケーションのデータリソースとして使われ、このデータを使いより多くのことが実行できた。Cinema 4Dを使用した画像からのデータ変換による実現可能性は、まだテスト段階であるため、カルロスはCinema 4Dをこのようなアプリケーションに使用できる範囲を把握する必要がある。