Co dokáže laserový paprsek?

Institut plánování a rozvoje (IPR) poskytl Refiku Anadolovi point-cloudový model Prahy vytvořený pomocí technologie LIDAR (Light Detection And Ranging). Ta je mladším bratrem radaru, místo rádiových vln ale využívá světlo v podobě laseru. Oproti radaru je také mnohem detailnější.

Z přístroje umístěného v letadle, autě nebo ručním scanneru vychází v pravidelných intervalech laserový paprsek. Ten se odrazí od objektu a zase vrátí do snímače. Podle času potřebného na celou cestu přístroj spočítá, jak daleko je bod, od kterého se paprsek odrazil. Z tisíců a milionů bodů pak vzniká komplexní model prostoru (proto point-cloud).

Technologie už se navíc začíná objevovat i v zařízeních, která každý den nosíme u sebe, například v nejnovějších mobilech firmy Apple. Ta ho používá například pro zlepšení parametrů fotoaparátu (jako je ostření), využívat ho ale mohou i další aplikace.

Nákup nábytku i pomůcka chirurga

LIDAR je jednou z klíčových technologií, na kterých stojí rozvoj rozšířené reality. Váš mobil nebo brýle si totiž rychle zmapují prostor kolem a budou ho moci virtuálně upravit podle vašeho přání. Reálné využití letos přinesla designérská firma IKEA. Díky LIDARu můžete v aplikaci Place App naskenovat pokoj a nechat „zmizet“ nábytek, který v něm právě stojí. Švédský gigant pak nabídne knihovnu 3D modelů svých výrobků a vám už nic nebrání ve zkoušení, jaká pohovka by se na uvolněné místo hodila.

LIDAR přináší řadu řešení i pro medicínu. Zdravotníci s ním budou moci kontrolovat pohyby pacientů zotavujících se po operaci a mnohem snazší bude řešit s lékaři problémy na dálku. Možnost vytvořit si okamžitě model okolního prostředí se ale hodí i ve vesmíru. NASA lasery vybavuje svoje družice, které díky LIDARu bezpečně přistávají na povrchu cizích planet. A data, která satelity sbírají o povrchu oceánů, pomáhají přepsat učebnice. Jak se ale laser uplatní v životě pulzujících metropolí?

Řešení pro smart cities

Potenciál LIDARu pohání rozvoj smart cities. Většina výrobců ho instaluje do autonomních vozidel. Auta bez řidiče tak ví, co se kolem nich děje, a mohou se rozhodovat, jak jet, aby se nesrazila třeba s odbočujícím cyklistou. Trendu odolává jen Tesla, jejíž vývoj se plně soustředí na analýzu videa. LIDAR má ale na rozdíl od technologií využívajících kameru řadu výhod – neovlivňuje ho tolik počasí a dobře mapuje dění i na výrazně osvětlených nebo naopak tmavých místech.

V metropolích se také někdy hodí spočítat, kolik se v obchodě nebo na cyklostezce pohybuje lidí. Sledování obyvatel je ale mimořádně citlivou záležitostí. V nedemokratických režimech, jako je Čína, jsou chodci pravidelně pod dohledem kamer rozpoznávajících obličej. V zemích preferujících zachování anonymity svých občanů by LIDAR mohl být snesitelnější alternativou. Člověka totiž detekuje pouze jako shluk bodů, bez snadného přiřazení ke konkrétní osobě.

Revoluce v navrhování

Digitální skenování už ale dnes hlavně pomáhá všem profesím v architektuře i městském plánování. Architekti získají detailní model staveb, což uvítají třeba u náročných rekonstrukcí památek, kdy si mohou zmapovat těžko přístupné detaily na fasádě.

Svůj lidarový point-cloud má i přímo hlavní město. Pro model Prahy bylo nasnímáno 4 500 kilometrů ulic a cest. IPR je používá při mapování bezbariérovosti zastávek MHD, během přípravy rekonstrukcí veřejných prostranství i pro stavbu 3D modelu metropole. Na vyžádání poskytuje data dalším architektům nebo výzkumníkům. A mohou sloužit i umění, které naznačuje, co nás možná v budoucnu čeká. Městská data letos použil pro svou instalaci v CAMPu i mezinárodně uznávaný datový mág Refik Anadol.