Inovativní způsob vytváření 3D modelu budov

Nevidomí lidé někdy vyvíjí neuvěřitelnou schopnost vnímat kontury místnosti pomocí sluchu. Delfíni a netopýři pro pohyb v prostoru využívají postup velmi podobný echolokaci. Na tomto principu vědci ve Švýcarském federálním technologickém institutu  pod vedením profesora Martina Vetterliho vytvořili algoritmus, který umožňuje změřit velikost a vypočítat schéma celého měřeného interiéru pomocí 4 mikrofónů a jediného lusknutí prstů. Během testování systému, díky tomuto experimentu vznikl kompletní 3D model katedrály v Lausanne.

3D model katedrály v Lausanne

Na poloze nezáleží

Jak vysvětlil Vetterli, vytvořený software pomocí lusknutí prstů dokáže vytvořit 3D mapu celé místnosti s přesností do několika milimetrů. Ačkoli se to zdá neuvěřitelné, příliš nezáleží ani na umístění mikrofónů. „Každý mikrofón zachycuje přímý zvuk, a také zvuky, které se jednou nebo vícekrát odrazily ode zdí“ – vysvětluje asistent Ivan Dokmanic. Tato schopnost rozlišit různé druhy zvuku je sama o sobě revoluční. Za analýzy signálu každé ozvěny systém je podle „Euklidovy matice vzdáleností“ schopný určit, zda se zvuk odrazil jednou, dvakrát či vícekrát, a také dokáže rozpoznat osobitý „zvuk“ každé ze stěn.

3D model katedrály v Lausanne

Vědci nejprve otestovali metodu v prázdném pokoji, jehož „mapa“ se měnila pomocí přenosné příčky, a výsledky tým přesvědčili, že je metoda zcela opodstatněna. Druhý experiment probíhal v daleko složitějším interiéru – pro pokus byla vybrána hlavní loď katedrály v Lausanne. Výsledky předčily všechna očekávání a 3D model byl vytvořen s neuvěřitelnou přesností.

3D model katedrály v Lausanne

Počáteční výsledky již dnes poukazují na možnosti dalšího využití systému – algoritmus například využijí architekti pro stavby s ideální akustikou: koncertní sály, posluchárny, apod. Dále má tato metoda možnost uchycení i v kriminalistice – na základě několika audio nahrávek zvukové vlny umožňují vypočítat polohu i velikost předmětů, nacházejících se v interiéru. Brzy tedy bude možné podle telefonního rozhovoru určit, z jaké místnosti daná osoba zavolala.

3D model katedrály v Lausanne

Zdroj