VarCity – Analisi di una Città in 4D

Edifici, strade, parchi, fiumi, abitanti, traffico e molto altro ancora si combinano per rappresentare una città tipo. Un progetto dell'ETH, l'Università Tecnica di Zurigo, osserva la città come fosse un oggetto di ricerca e sfrutta Cinema 4D per visualizzare i dati raccolti.

La città, intesa come spazio vitale, svolge un ruolo importante nella nostra società ed offre una serie di aspetti che possono essere approfonditi per essere meglio compresi e per riuscire a migliorare la vita urbana. Il VarCity Project, un ambizioso progetto dell'ETH di Zurigo, è stato avviato dal professor Luc Van Gool ed è diretto dal dott. Hayko Riemenschneider. L'idea fondamentale del progetto era creare un'accurata ricostruzione di una città utilizzando immagini liberamente accessibili dai social network e dalle webcam pubbliche, e sfruttare così il flusso continuo di immagini in numerosi modi diversi.



Per cominciare, è stata utilizzata una serie di immagini aeree ad alta risoluzione a cui sono stati applicati alcuni algoritmi dedicati per creare una nuvola di punti a sua volta convertita in un modello 3D accuratamente texturizzato. La qualità risultante appariva adeguata per applicazioni quali sistemi di navigazione o pianificazioni urbane, ma i produttori di VarCity volevano qualcosa di più. Pertanto, alcune auto appositamente equipaggiate hanno girato la città fotografando in modo meticoloso gli scenari. I dati sono stati quindi combinati ad altri materiali visivi e materiali 3D esistenti per creare un modello ancora più dettagliato.

Le immagini scansionate dalle webcam sono state usate per perfezionare il modello 3D, mentre i dati raccolti sono stati usati per determinare la quantità di traffico urbano. Il sistema è in grado di rilevare il numero di veicoli presenti in una determinata area della città e di quanti posti auto siano disponibili, il che diventa utile se VarCity viene utilizzato per qualcosa di più della semplice navigazione, ad esempio per la pianificazione urbana o addirittura per un sistema di guida ai parcheggi.
Quando Carlos Eduardo Porto de Oliviera ha aderito al progetto erano già stati raccolti diversi dati, i quali, tuttavia, erano comprensibili solo da chi fosse dotato di un background scientifico. A Carlos è stato assegnato il compito di rendere queste informazioni comprensibili per l'utente medio. È stato utilizzato uno script proprietario per convertire i file .PLY originali in .OBJ, in modo da poter essere aperti in Cinema 4D. L'enorme quantità di geometria presente significava che Carlos avrebbe dovuto dapprima testare gli script, soprattutto perché le mappe UV erano state generate in modo automatico. Alla fine, il team aveva a disposizione uno strumento che permetteva di aprire in Cinema 4D i dati convertiti.

In seguito alla conversione in modelli delle immagini aeree, le ombre degli edifici risultavano interpretate in modo errato dagli algoritmi utilizzati. Per risolvere questo problema, è stata sviluppata un'applicazione che ha corretto automaticamente i modelli in base al materiale visivo aggiuntivo. Ecco come sono stati creati i grafici utilizzati nel video di presentazione del VarCity Project.

Alla fine questo sistema può essere utilizzato come risorsa di dati per numerose applicazioni: con questi dati è possibile realizzare sistemi di navigazione, guide turistiche automatizzate, sistemi di particelle e molto altro ancora. Poiché la fattibilità dell'utilizzo di Cinema 4D per la conversione dei dati in immagini è stata determinata in fase di test, Carlos non vede l’ora di scoprire fino a che punto è possibile usare Cinema 4D per tali applicazioni.

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