ROK 2018


„WYKORZYSTANIE TECHNOLOGII VR I FOTOREALISTYCZNEJ DOKUMENTACJI GEODEZYJNEJ DO INTERAKTYWNEJ PREZENTACJI DZIEDZICTWA KULTUROWEGO”

Koordynatorzy:
Kamil Choromański, Jakub Łobodecki

Osoby realizujące projekt:
Kamil Choromański, Jakub Łobodecki, Ewelina Szymańska, Joanna Wnuk, Jakub Kaczorowski, Karolina Borkowska, Adam Wasilewski, Karol Puchała, Alicja Konkol, Joanna Szymczak, Kamil Bartosik, Mateusz Piskorski, Aleksandra Podbielska, Mariusz Urbański, Monika Kwiatkowska

Opiekun naukowy:

dr hab. inż. Dariusz Gotlib, prof. PW
mgr inż. Wojciech Ostrowski
dr inż. Jakub Markiewicz

Opis projektu:

Głównym celem grantu było utworzenie fotorealistycznej wizualizacji Muzeum Pałacu Króla Jana III w Wilanowie w wirtualnej rzeczywistości w oparciu o dane fotogrametryczne, która mogłaby służyć w celach edukacyjnych, promować dziedzictwo kulturowe i zachęcić do odwiedzin w Pałacu. Po ustaleniu zakresu prac (wizualizacja pięciu pomieszczeń – Wielkiej Sieni, Sali Uczt, Pokoju Cichego oraz Galerii Północnej i Południowej) oraz wspólnej wizji z przedstawicielami Muzeum, wykonawcy grantu zapoznali się z pomieszczeniami Pałacu. Niezbędne okazało się przeprowadzenie kampanii pomiarowej polegającej na wykonaniu dokumentacji fotograficznej dla dwóch pomieszczeń – Pokoju Cichego i Sali Uczt. Następnie przystąpiono do procesu ich selekcji i opracowania. Ze względu na fakt, iż dane pozyskane z zasobu Muzeum wykonywane były przez różne podmioty, konieczne było przyjęcie odmiennych strategii generowania modeli. W każdym z przypadków wykorzystano pomiary pozyskane techniką naziemnego skanowania laserowego oraz dokumentację fotograficzną. W procesie tworzenia i teksturowania modeli 3D wykorzystano oprogramowanie Agisoft Photscan, CloudCompare oraz Limon Viewer. Opracowano metodologię generalizacji danych oraz dostarczenia ich w formie interpretowalnej przez wybrany silnik wizualizacyjny. W efekcie jej zastosowania otrzymano modele pomieszczeń na odpowiednim poziomie szczegółowości oraz ich tekstury w formie siatki UV możliwej do wykorzystania w dalszych pracach. Następnie przystąpiono do realizacji docelowej wizualizacji. Proces ten składał się z dwóch głównych etapów. Pierwszym z nich było wprowadzenie do silnika uzyskanych wcześniej modeli oraz tekstur, nadanie im odpowiednich materiałów, przystosowanie oświetlenia oraz innych czynników w celu uzyskania jak najlepszego efektu wizualnego. Aby zachować spójność architektoniczną Muzeum utworzono ręcznie trójwymiarową, uproszczoną reprezentację części pozostałych pomieszczeń Pałacu. Umożliwiło to tym samym swobodne poruszanie się po całości wizualizacji. Drugi etap implementacji polegał na utworzeniu funkcjonalności takich jak podświetlanie wybranych obiektów w poszczególnych pomieszczeniach, wyświetlanie informacji o nich czy poruszanie się pomiędzy pomieszczeniami na różne sposoby. Wymagało to utworzenia autorskich rozwiązań w silniku przy pomocy udostępnionego przez twórców systemu programowania wizualnego. Dodatkowo opracowano autorską ścieżkę dźwiękową ułatwiającą lepsze wczucie się w klimat Pałacu oraz nagrano opisy czytane przez lektora, zapoznające z historią każdego z pomieszczeń.

Osiągnięcia:

Uzyskano prototyp pozwalający na swobodne przemieszczanie się po budynku Muzeum w środowisku wirtualnej rzeczywistości przy pomocy gogli Oculus Rift. Możliwe jest także poznanie informacji o znajdujących się we wnętrzu obrazach, płaskorzeźbach i innych eksponatach. Planowane jest rozszerzenie jej o dodatkowe funkcjonalności oraz przy zgodzie Muzeum, dodanie kolejnych pomieszczeń do wizualizacji, a ostatecznie utworzenie edycji fabularyzowanej pozwalającej na poznawanie historii Pałacu w bardzo atrakcyjnej formie.

Okres realizacji: 
czerwiec – grudzień 2018r.

ROK 2016


„OPRACOWANIE NUMERYCZNEGO MODELU DNA ZBIORNIKA WODNEGO I NUMERYCZNEGO MODELU TERENU OBSZARÓW PRZYLEGŁYCH NA PODSTAWIE DANYCH WIELOCZASOWYCH W CELU WSPOMAGANIA ZARZĄDZANIA ZBIORNIKAMI ZAPOROWYMI NA PRZYKŁADZIE JEZIORA ROŻNOWSKIEGO”

Koordynator:
Arkadiusz Skoczylas

Osoby realizujące projekt:
Arkadiusz Skoczylas, Anna Irska, Karolina Kamińska, Justyna Kamoda, Przemysław Kapeluszny, Monika Kwiatkowska, Cezary Sosnowski, Paweł Wójcik

Opiekun naukowy:
dr inż. Krzysztof Bakuła

Opis projektu:

Do efektywnego zarządzania zbiornikami zaporowymi potrzebne są zbiory danych przestrzennych. Dzięki systemowi do pomiarów batymetrycznych została utworzona aktualna mapa batymetryczna oraz model 3D zbiornika wodnego, a także produkty pochodne (np. przekroje dna zbiornika wodnego). W projekcie zostały wykorzystane również dane pochodzące z lotniczego skanowania laserowego (ALS) z projektu ISOK. Dzięki integracji wyżej wymienionych danych oraz wykorzystaniu programów do ich przetwarzania i wizualizacji, wygenerowano produkty służące opracowaniu scenariuszy w celu zarządzania zbiornikiem wodnym. Dodatkowo dzięki pozyskaniu danych archiwalnych z Centralnego Ośrodka Dokumentacji Geodezyjnej i Kartograficznej (archiwalne zdjęcia lotnicze) oraz archiwalnym mapom batymetrycznym zostały wygenerowane modele dna zbiornika z lat poprzednich, a także wizualizacje krajobrazu zmienionego w ostatnich latach. Dzięki temu można śledzić jak na przestrzeni lat zmienia się dno i krajobraz okolic Jeziora Rożnowskiego i ocenić wpływ, jaki na środowisko naturalne mają zbiorniki zaporowe. Przy interdyscyplinarnym podejściu do zagadnienia, projekt niesie ze sobą wiele korzyści dla środowiska naturalnego, czy też ludzkiego zdrowia i życia. Sądzimy również, że zaproponowane podejście pozwoli na racjonalne oraz efektywne wspomaganie zarządzania wielozadaniowym zbiornikiem zaporowym. Produkty końcowe stanowią bazę, zawierającą ogromną ilość danych, dzięki którym tworzyć można kolejne opracowania dotyczące pracy zbiornika, w postaci animacji czy wizualizacji. Umożliwiają one uzyskanie aktualnych analiz, pozwalających na włączenie systemów ostrzegawczych i zapobieżenie ewentualnej katastrofie w sytuacji przekroczenia wartości granicznych.

Osiągnięcia:

Analizy zmian krajobrazu z wykorzystaniem zaawansowanych technik fotogrametrycznych i teledetekcyjnych nie są powszechnie stosowane. Współczesne opracowania fotogrametryczne i teledetekcyjne pozwalają z powodzeniem wykonać wymienione wyżej analizy, m.in. bazując na danych pochodzących z lotniczego skanowania laserowego i dopasowania obrazów (np. zdjęć lotniczych) dających trójwymiarowe chmury punktów. Pomiary batymetryczne zbiorników wodnych są w Polsce wykonywane, lecz tylko na wybranych zbiornikach. Często są to pomiary niecykliczne. Nie wykonuje się również analiz porównawczych w kontekście trójwymiarowych prezentacji zmian czasowych. Osiągnięcie zamierzonych celów projektu może przyczynić się do wykorzystania technik geodezyjnych przez specjalistów z innych dziedzin nauki, co wymiernie przyczyni się do popularyzacji geodezyjnych technik pomiarowych.

Okres realizacji: 
czerwiec – grudzień 2016r.

ROK 2014


„ZASTOSOWANIE NOWOCZESNYCH GEODEZYJNYCH TECHNOLOGII POMIAROWYCH DO OPRACOWANIA NUMERYCZNEGO MODELU POKRYCIA TERENU W CELU PRZEANALIZOWANIA POTENCJALNYCH MIEJSC INWESTYCJI FARM FOTOWOLTAICZNYCH”

Koordynator:
Michał Rabiński

Osoby realizujące projekt:
Michał Rabiński, Maksymilian Foltyn, Karolina Kamińska, Justyna Kamoda, Przemysław Kapeluszny, Marcin Kłębowski, Iwona Kurowska, Monika Kwiatkowska, Marcin Marjasiewicz, Marta Napiórkowska, Michał Orowiecki, Arkadiusz Skoczylas, Krzysztof Sokała, Konrad Sosnowicz, Cezary Sosnowski, Michał Szymański, Paulina Ściana, Mikołaj Śliwa, Milena Tomkalska, Patrycja Truszkiewicz, Paweł Wójcik

Opiekunowie naukowy:
dr hab. inż. Jerzy Chmiel, dr inż. Tomasz Olszak

Opis projektu:

Wykonane prace wchodziły w zakres projektu, który był realizowany obok dwóch innych w temacie zespołowym “Technologiczne i przestrzenne aspekty lokalizacji inwestycji fotowoltaicznych”, w ramach grantu rektorskiego na rok 2014. Końcowy efekt wspólnej pracy 3 kół naukowych stanowi koncepcje wyszukiwania potencjalnych miejsc lokalizacji inwestycji farm solarnych.Przy pracy zespołowej, realizowanej wspólnie z Kołem Naukowym Gospodarki Przestrzennej oraz Studenckim Kołem Naukowym Energetyki Niekonwencjonalnej Politechniki Warszawskiej, możliwe było zobrazowanie ogółu tematyki technologicznych i przestrzennych aspektów terenów inwestycji fotowoltaicznych z dziedziny geodezji i kartografii, energetyki oraz gospodarki przestrzennej. Wybrane przez nas potencjalne miejsca usytuowania inwestycji, rozmieszczone na terenie całego kraju, przeanalizowane zostały pod względem czynników składających się na odpowiednie warunki do realizacji omawianej inwestycji, takich jak ukształtowanie terenu oraz długofalowe prognozy meteorologiczne. Do pomiaru fotogrametrycznego wykorzystana została technika bezzałogowego statku latającego z wbudowanym aparatem i system nawigacyjnym, która dzięki swojej szybkości i precyzji gwarantuje łatwą aktualizację modelu lub uszczegółowienie go. Pomiary satelitarne wykonano technologia najdokładniejszych pomiarów RTK (Real Time Kinematic). Zastosowanie nowoczesnych geodezyjnych technik pomiarowych pozwoliło na uzyskanie numerycznego modelu terenu oraz numerycznego modelu pokrycia terenu dla 3 różnych pól testowych usytuowanych w różnych częściach kraju.

Osiągnięcia:

W czasie realizacji projektu pozyskano wysokościowe modele terenu pokrycia za pomocą najnowszych geodezyjnych technologii pomiarowych i wykonano analizy porównawcze wygenerowanych produktów z modelami dostępnymi w zasobie geodezyjnym i kartograficznym. Finalnie wybrano optymalny zestaw danych, na bazie którego KNGP PW przeprowadziło wielokryterialne analizy przestrzenne, a SKNEN PW obliczyło potencjał solarny na wszystkich polach testowych. Metodologia pozwoliła w efektywny sposób wyznaczyć najbardziej optymalne obszary pod inwestycje fotowoltaiczną. Modele pozyskane w wyniku nalotu dronem stanowią efektywny zestaw danych przy wykorzystaniu ich podczas analiz na danym obszarze. Wykorzystując narzędzie ArcGIS w optymalny sposób stwierdziliśmy przydatność poszczególnych modeli wysokościowych i wykonaliśmy założenia projektowe. Wykorzystanie danych przestrzennych w technologiach używanych przez branżę energetyczną pozwala na zwiększenie dokładności i wiarygodności wyznaczania parametrów technicznych inwestycji, co przekłada się na zwiększenie opłacalności całego przedsięwzięcia.

Okres realizacji: 
czerwiec – grudzień 2014