ScanVan, четырехлетний проект по разработке новых технологий для оцифровки городов, достиг своей кульминации в марте 2021 года. Это было трехстороннее швейцарское сотрудничество между исследователями из Лаборатории цифровых гуманитарных наук EPFL, Института системной инженерии HES-SO Valais / Wallis и Центр информационных технологий, общества и права Цюрихского университета при финансовой поддержке Национальной исследовательской программы по большим данным SNSF. Вместе команда осуществила проект от теоретической концепции через практическую реализацию до исследования будущих социальных и коммерческих приложений.
ScanVan помогает продвигать важный новый рубеж в области информационных и коммуникационных технологий: производство 3D-моделей городов. Большинство существующих систем сканирования используют либо обширные лазерные системы, либо фотограмметрические подходы, основанные на стандартных фотоаппаратах, которые не обладают защитой от ошибок и поэтому требуют нескольких циклов сканирования. Команда ScanVan разработала всенаправленную сферическую систему сбора данных, связанную со специальным алгоритмом, который гарантирует высокую эффективность сканирования и фотограмметрических вычислений. Система создает сферические изображения с регулярным шагом при установке на движущемся транспортном средстве (ScanVan). На практике ScanVan нужно только один раз проехать заданную улицу, чтобы получить достаточный визуальный материал для трехмерного воспроизведения. Нильс Хамель объясняет логику камеры:
«Цель состоит в том, чтобы воспользоваться преимуществами устройства, которое способно видеть всю окружающую его сферу, чтобы запечатлеть все аспекты сцены в одном кадре. Такая стратегия значительно облегчает проблему связности изображений, поскольку снимки делаются рядом друг с другом. гарантируют большое перекрытие в любой ситуации.Таким образом, упрощается граф связности для получения изображения, что приводит к гораздо более простой кампании сбора и приближает фотограмметрию к реальной и современной технологии для непрерывного трехмерного и четырехмерного картирования. »
Эти достижения позволяют представить себе сканирование всего города через равные промежутки времени, создавая, таким образом, четырехмерное представление города (3D + время). Команда ScanVan протестировала эту технологию, создав полностью выровненную модель города Сион с использованием прототипа автомобиля. Команда EPFL сосредоточилась на первоначальных теоретических и вычислительных моделях. Команда HES-SO Valais / Wallis во главе с Пьером-Андре Мудри взяла на себя ответственность за создание инновационной сферической камеры и оборудовала автомобиль соответствующим оборудованием и программным обеспечением для обработки данных. О развитии технологии ScanVan Мудрый размышляет:
В 2020 году Цюрихский университет присоединился к проекту для работы над потенциальными проблемами конфиденциальности, связанными с разработкой 3D-моделей с высоким разрешением. Флоран Тувенен и его команда проанализировали, как обеспечить юридическое соответствие технологий сбора данных ScanVan швейцарским законам, которые защищают личную информацию. Для создания конвейера обработки и интерфейсов исследования использовался подход, основанный на конфиденциальности. Это включает в себя автоматические алгоритмические процессы для размытия идентифицируемой информации о людях и транспортных средствах, а также дополнительный уровень человеческого контроля для обеспечения общественной прозрачности. Твенен описывает, как его команда сотрудничала в практической реализации ScanVan:
«Создание трехмерных городских моделей из сферических изображений — очень интересный технический подход. Однако сбор данных в общественных местах с помощью камер приводит к тому, что на изображениях изображаются случайные люди. Различные правовые положения, в частности законы о защите данных, должны поэтому соблюдение этих требований можно значительно упростить, соблюдая принцип конфиденциальности через дизайн на ранней стадии разработки. Применяя этот подход, мы проанализировали технологию с учетом законодательства Швейцарии и ЕС о защите данных и предложили конструктивные соображения и рекомендуемые действия по преодолению выявленные правовые вопросы в ходе проекта ».
Хотя ScanVan все еще находится на стадии прототипа, он имеет будущие последствия для коммерческого развертывания и управления услугами, зависящими от оцифровки городов, такими как программы автономных автомобилей: связь, которую можно изучить в дальнейшем с помощью Mobility Lab Sion Valais . ScanVan — относительно компактная и масштабируемая система, и это открывает возможность местным органам власти и фирмам требовать большей автономии данных от нынешних тяжеловесов в области оцифровки городов, таких как Google. Это также позволило бы принимать решения о конфиденциальности личности более локализованным и публично подотчетным способом. По мнению Фредерика Каплана, директора Лаборатории цифровых гуманитарных наук EPFL, большинство городов сейчас находятся на перепутье:
«В ближайшем будущем будет большой разрыв между городами, которые автономно управляют регулярно обновляемыми цифровыми двойниками, и городами, которые все еще полагаются на древние географические информационные системы. Первые будут выбраны по траектории развития, основанной на самоулучшающихся информационных системах, которые можно использовать для множества новых услуг. Благодаря своей 4-мерной модели эти города смогут развернуть интерфейсы дополненной реальности, самооптимизирующуюся логистику и дополнительные автономные транспортные средства, которые, в свою очередь, будут создавать еще более точные представления в реальном времени. Они будут постоянно подключать свои прошлое со своим будущим. Остальные останутся привязанными к статичному пониманию городского пространства из прошлого века ».