Ứng dụng công nghệ quét Laser 3 chiều trong khảo sát hang động (Phần 2)

Công ty TNHH ANTHI Việt Nam & 3DSCAN Việt Nam – Tháng 6/2013

Mặc dù điều kiện làm việc trong lòng hang động khó khăn hơn rất nhiều so với điều kiện ngoài trời, tuy nhiên máy quét FARO FOCUS3D đã thể hiện khả năng hoạt động bền bỉ, đảm bảo thu được số liệu tại các khe, hốc những nơi gần như tối hoàn toàn. Với máy tính, cảm biến độ cao, la bàn định hướng … tích hợp sẵn trong máy, mỗi trạm đặt máy quét được xác lập rất nhanh, ngoài ra FOCUS3D còn có lợi thế là tốc độ quét rất cao lên tới gần 1 triệu điểm mỗi giây vì thế mỗi trạm quét chỉ mất tổng thời gian khoảng 10 phút kể cả chụp ảnh. Sau khi kết thúc tại mỗi trạm quét, trên màn hình cảm ứng toàn bộ số liệu quét có thể được hiển thị khá chi tiết, có thể phóng to thu nhỏ để kiểm tra trước khi kết thúc và chuyển qua trạm đặt máy mới. Máy quét FOCUS3D còn được tích hợp sẵn máy chụp ảnh kỹ thuật số độ phân giải cao, tại các trạm đặt máy quét có điều kiện ánh sáng tốt, máy quét sẽ tự động chụp các tấm ảnh toàn cảnh sử dụng trong quá trình xử lý màu hoá đám mây điểm trong quá trình xử lý số liệu sau này. Với những đặc điểm nổi bật của máy quét laser FARO FOCUS3D, nhóm kỹ thuật đã hoàn thành nhiệm vụ thu thập số liệu đúng theo kế hoạch đã đặt ra cũng như đúng quy định thời gian lưu bến khi sử dụng tàu du lịch trên vịnh Hạ Long.

Ngoài việc sử dụng máy quét laser FARO FOCUS3D, nhóm kỹ thuật triển khai còn sử dụng thêm thiết bị đo khoảng cách laser cầm tay (Laser Rangefinder) LTI TruPulse 360B và máy chụp ảnh kỹ thuật số để thu thập số liệu. Việc này nhằm mục đích thu thêm số liệu để kiểm tra, so sánh và bổ sung trong trường hợp cần thiết.

4. Xử lý số liệu và tạo các sản phẩm

Ngay sau khi hoàn tất quá trình làm việc trên hiện trường động Thiên Cung và hang Đầu Gỗ, toàn bộ số liệu đã thu được chuyển sang máy tính xử lý số liệu. Trong giai đoạn xử lý số liệu cơ bản, phần mềm FARO SCENE được lựa chọn sử dụng, quy trình xử lý cơ bản được thực hiện qua các bước sau:

· Bước 1 – Kiểm tra tính toàn vẹn của số liệu quét. Từng tập hợp số liệu của mỗi trạm máy quét sẽ được kiểm tra một cách độc lập để xác định và đánh giá chất lượng.

· Bước 2 – Đăng ký điểm và nắn ghép. Các trạm máy quét độc lập sẽ được ghép nối lại với nhau để tạo ra đám mây điểm (Point Cloud) của toàn bộ khu vực động Thiên Cung và hang Đầu Gỗ. Đây là bước xử lý quan trọng nhất, quyết định toàn bộ chất lượng hình học của khối số liệu tổng hợp.

· Bước 3 – Làm sạch và tối ưu hoá kích thước đám mây điểm. Loại bỏ nhiễu trong quá trình thu thập số liệu thực địa. Đám mây điểm tổng hợp có kích thước rất lớn, yêu cầu cấu hình máy tính mạnh mới có thể đọc được. Cần giảm kích thước và tối ưu hoá để có thể công bố trên Internet hoặc chuyển giao sang các phần mềm khác.

· Bước 4 – Tạo sản phẩm kết quả phục vụ truy cập khai thác. Một trong những điểm quan trọng trong kế hoạch khảo sát động Thiên Cung và hang Đầu Gỗ là tạo ra sản phẩm cuối cùng để công bố trên Internet phục vụ quảng bá du lịch. Sau khi tạo được mô hình cuối cùng, khách hàng có thể truy cập vào để xem động Thiên Cung và hang Đầu Gỗ dưới dạng 3D, đồng thời có thể thực hiện được các phép đo đạc đơn giản nếu cần.

· Bước 5 – Xuất số liệu sang các định dạng phần mềm ứng dụng khác. Phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của các nhà nghiên cứu, nhà quy hoạch, nhà quản lý … Đám mây điểm động Thiên Cung, hang Đầu Gỗ và các mô hình dẫn xuất có thể được xuất sang các khuôn dạng khác.

Khả năng đo và ghi nhận số liệu 3 chiều của máy quét FARO FOCUS3D thực sự ấn tượng, có thể nói đây là công cụ rất phù hợp với quá trình thu thập số liệu phục vụ công tác nghiên cứu hang động. Dựa trên cơ sở dữ liệu 3D thu được sau quá trình xử lý, các nhà khoa học có thể thực hiện các phép đo đạc, phân tích sâu, lập hồ sơ chi tiết liên quan tới các hang động … mà không cần phải trực tiếp đến thực địa nhiều lần – Đây chắc chắn sẽ là những bước tiến quan trọng trong việc triển khai công tác nghiên cứu khoa học hiện đại.

Ngoài việc tạo ra cơ sở dữ liệu phục vụ cho nghiên cứu khoa học, nhóm kỹ thuật của Công ty TNHH ANTHI Việt Nam3DSCAN       Việt Nam cũng đã hoàn thiện quy trình công nghệ sử dụng chính cơ sở dữ liệu này phục vụ cho quảng bá hình ảnh động Thiên Cung và hang Đầu Gỗ nói riêng, vịnh Hạ Long nói chung. Xây dựng các tuyến du lịch ảo (Virtual Tour) trong không gian 3 chiều trung thực nhất trong lòng động Thiên Cung và hang Đầu Gỗ phục vụ tiếp thị và quảng bá du lịch, hiện tại mô hình đã được triển khai thành công dựa hoàn toàn trên công nghệ Internet. Khách du lịch tiềm năng có thể đăng nhập vào trang chủ chứa số liệu động Thiên Cung và hang Đầu Gỗ để đi “du lịch ảo” khám phá khung cảnh huyền ảo trước khi quyết định đến tham vịnh Hạ Long. Thạc sỹ Viễn thám và GIS Đặng Nguyên Vũ, chuyên gia xử lý số liệu và xây dựng mô hình 3D cho biết: “Chắc chắn sau khi thực hiện chuyến du lịch ảo này, khách hàng sẽ quyết định đến thăm quan vịnh Hạ Long. Bản thân chúng tôi cũng rất ấn tượng với số liệu 3D động Thiên Cung và hang Đầu Gỗ sau khi xử lý xong. Thực sự, đây sẽ là cơ hội tốt nhất phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học kết hợp với quảng bá hình ảnh và phát triển du lịch”.

Thông tin tổng quan về dự án thu thập số liệu động Thiên Cung và hang Đầu Gỗ:

ĐỊA ĐIỂM TRIỂN KHAI                            : Vịnh Hạ Long – Tỉnh Quảng Ninh
THIẾT BỊ THU THẬP SỐ LIỆU               : FARO FOCUS3D, TruPulse 360, Máy ảnh Leica
THỜI GIAN THU SỐ LIỆU THỰC ĐỊA   : 4 giờ liên tục
THỜI GIAN XỬ LÝ SỐ LIỆU                   : 5 ngày
SẢN PHẨM CUỐI CÙNG                        : Mô hình 3D động Thiên Cung & hang Đầu Gỗ
NHÂN LỰC TRIỂN KHAI                        : 4 người
 

Một số mô hình 3 chiều mẫu động Thiên Cung sau khi xử lý. Số liệu đang được xử lý các bước tiếp theo để có thể công bố trên Internet phục vụ mục đích quảng bá du lịch.

Khi cần thêm thông tin chi tiết, Quý vị có thể liên hệ với chúng tôi qua địa chỉ thư điện tử: info@3dscan.com.vn
Ý KIẾN BẠN ĐỌC
Hiển Thị Thêm
BÌNH LUẬN