Come un programmatore 3D ha stampato l'ultima mappa di Londra utilizzando i dati LIDAR

I governi nazionali rilasciano tutti i tipi di dati ufficiali online, ma la maggior parte delle persone non ne fa uso. Il programmatore Andrew Godwin di San Francisco non è la maggior parte delle persone. Di recente ha trovato un modo per utilizzare i dati LIDAR del governo britannico per creare un modello in scala di una piccola fetta del centro di Londra, la città in cui è cresciuto.

LIDAR, o Light Detection and Ranging, è una tecnologia di rilevamento che misura la distanza utilizzando laser e ha applicazioni nel fare mappe così come altri ombrelli scientifici come la sismologia e la geologia. Godwin ha avuto l'idea della sua mappa chiamata "London Rising" quando ha appreso tramite Twitter che l'Agenzia per l'ambiente del Regno Unito aveva iniziato a pubblicare i dati LIDAR sul paesaggio di Londra. Cercando modi innovativi per utilizzare la stampante 3D che aveva acquistato di recente, Godwin ha capito che poteva trasformare i dati grezzi in una mappa 3D con un vero sollievo verticale.

Si è imbattuto nel primo ostacolo principale del progetto quando ha iniziato a convertire i dati LIDAR grezzi in un file STL stampabile che la stampante 3D poteva leggere. Godwin si è basato su alcune geometrie di base per convertire la nuvola di punti dati in un modello 3D, ma la rifinitura dei suoi bordi frastagliati in un modello più fluido richiedeva alcune abilità di estrazione delle caratteristiche che Godwin non possiede. "Ho appena preso tutti i dati, ho calcolato la media dei punti per ottenere una heightmap di dettaglio più basso, ho raggiunto gli intervalli di 3m e applicato il livellamento basato sui vicini all'intero progetto", scrive Godwin nel suo dettagliato post sul blog.

Una volta che Godwin ha creato il suo file STL da 200 MB, ha subito innumerevoli ore di prove ed errori mentre ha ottimizzato le varie impostazioni della stampante 3D, cambiando il materiale plastico che stava usando, il calore dell'ugello e la portata della plastica. "Le prime 20 tessere sono uscite con vari difetti o spesso gli edifici sarebbero stati sparsi o sarebbero rimasti dei fili di plastica sul modello", dice Godwin. Anche se le prime versioni stampate da Godwin erano pasticci di carta, c'erano abbastanza prove dopo ogni stampa per suggerire che era sulla strada giusta. Quel senso di progresso lo teneva in vita.

Oltre alla messa a punto della stampante 3D per ottenere una piastrella pulita, sono necessarie alcune ore affinché la stampante esegua ogni stampa. Ciò significa che, anche se Godwin avesse apportato un piccolo aggiustamento alla temperatura dell'ugello o alla quantità di plastica che veniva spremuta, avrebbe probabilmente dovuto aspettare quattro ore solo per vedere che questa particolare raffinatezza aveva fallito. Provare alcune diverse variazioni delle impostazioni della stampante potrebbe richiedere un'intera giornata, ed è per questo che la persistenza (e altre cose da fare nel frattempo) è diventata una parte critica del processo.

Sebbene ci siano sufficienti dati LIDAR per mappare potenzialmente tutta Londra, Godwin ha scelto di ricreare una fetta specifica del centro di Londra a causa dei noti monumenti che contiene e una piccola concentrazione di edifici alti che aggiungerebbero un'altezza drammatica alla sua mappa. Estendendosi lungo il Tamigi da Hyde Park a ovest fino al vecchio appartamento di Godwin nei Royal Docks a est, l'area coperta dalla mappa richiedeva che Godwin stampasse 48 tessere quadrate 7,5 cm su ciascun lato per produrre la mappa finita, che è di circa 3 piedi di un piede. Con 48 tessere che impiegano da una a quattro ore per stampare, aggravate da ore di difficoltà tecniche con la stampante 3D, puoi iniziare a capire il tipo di impegno richiesto per vedere questo progetto.

Seguendo il successo ben guadagnato della mappa di Londra, Godwin prevede di applicare la sua conversione dei dati LIDAR in mappe 3D in altre città del mondo. Forse la sua nuova base di San Francisco sarà l'argomento del suo prossimo tentativo, poiché ha già iniziato a raccogliere i dati LIDAR della penisola di San Francisco dall'USGS. La mappa di Londra che pende sopra la sua scrivania serve a ricordare che molto è possibile con un po 'di dati, una stampante 3D e un eccesso di perseveranza e pazienza.