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LIDAR (Light Detection and Ranging)


建物地貌變遷記錄與保存-
雷射掃描儀量測數據之三維模型建構典藏與高解析度大型顯示技術研究



動機


每次颱風對大地帶來侵蝕,地貌侵蝕需要被即時準確監測,人為都市發展迅速地改變地貌,雷射掃描儀 LIDAR 可以快速記錄地貌與建築物輪廓。計畫目的發展新的數位技術來記錄處理 LIDAR 數據以及建構三維地貌模型,保存記錄大地變遷過程。



雷射掃描儀 (LIDAR) 掃描出來的點雲資料數目會達到幾百萬點。要如何可視化這些LIDAR 點雲數據就成為資料分析上的一大挑戰。當研究人員在研究大量數據資料時,大型顯示牆能夠提供高解析度的顯示。我們設計了操作點雲的任務實驗來評估顯示牆的功效。藉此來評估系統的效率和使用者的偏好,這份研究仍然可以看出高解析度顯示牆會提高觀察 LIDAR 資料的準確性。



猴山岳邊坡實景和點雲資料

pic lidar

LIDAR是一種取得三維表面的裝置,不必經由接觸就能遠距離檢測並收集地形資料,讓掃描到的地表能作三維可視化呈現。




HIPerDisplay (46百萬畫素的高解析度顯示牆)

wall

HIPerDisplay is a 46 mega-pixel tiled display wall consisting of twemty 24" LCDs and a cluster of 10 PCs.

高解析度顯示牆在過去幾年已經被用在許多領域,其優點包括:(i) 高解析度能提高呈現資訊的量 。(ii) 大螢幕能方便且有效率地運作。在過去幾年有。



移除雜訊

pic lidar

移除雜訊由LIDAR掃描的點雲所建構出,未經處理的三角網格會呈現在螢幕上,因為在未處理的網格圖有太多的雜訊,所以必須要去除沒用的資訊。目前有兩種方式可以移除,一種是用軟體,另一種是人工手動的方式。雖然用軟體進行這項任務會很方便又很快,但手動的方式卻可以比較精確。




單一螢幕 vs.顯示牆

pic lidar

單一螢幕因為資料重疊的問題,在完整呈現上會是個很大的缺點。當資料量變大時,每一個像素容納的點數也會同時增加,每個像素裡會有很多點重疊再一起,這個缺點會造成資訊被隱藏。然而因為顯示牆的高解析度性質,大大降低這個問題。




Triangulation


 

 

猴山岳 樹根邊坡 2013.03.28
 
猴山岳 上邊坡 2013.03.28
 
猴山岳 中邊坡 2013.03.28
 
teldap
TELDAP
 
surface
猴山岳 surface mesh
 
surface
猴山岳 digital terrain models
 
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單一螢幕
 
ex
大型顯示牆