טכנולוגיית SLAM ידנית היא לא טכנולוגיה חדשה לתיעוד מציאות (Reality Capture)

היא פשוט זרימת עבודה (workflow) מהדור הבא.

אם אתם עדיין מחשיבים מערכות לידאר (lidar) מסוג SLAM ידני למשהו חדש ולא מוכח, או אולי למכשירי תיעוד מציאות שהם פחות מ"רמה מקצועית" – ייתכן שאתם טועים.

כל סוגי סורקי הלידאר הם מכשירי מדידת טווח המהונדסים בדיוק רב. לכולם יש את אותה משימה בסיסית: פשוט לקחת תצפיות של זוויות ומרחקים, ולהמיר אותם לקואורדינטות של נקודות – ענן נקודות (point cloud). הם יכולים לעשות זאת מחצובה, מרחפן או מרכב. סורק SLAM ידני אינו שונה במובן הזה.

בכל המקרים, מדידות הסורק נאספות ביחס לנקודת קשר (nodal point) ידועה, וסורקי SLAM פשוט מציגים דרך חדשה לקביעה ולניהול של מיקום נקודת הקשר הזו.

ה"רוטב הסודי" של ה-SLAM מהדור הבא הוא האופן שבו הוא עוקב אחר נקודת הקשר, במרחב ובזמן. זהו לב העניין של היתרונות הרבים של זרימות עבודה מבוססות תיעוד ב-SLAM. בלי קשר לכך, בסופו של דבר, סורקי SLAM הם פשוט עוד סוג של סורק עם מפרט דיוק מוגדר משלהם.

מחצובות למסלולים (Trajectories)

מערכות לידאר קרקעיות וסורקי חצובה תופסים מיקומים קבועים וידועים, ומשתמשים במפצי הטיה (tilt compensators) כדי להבחין בכל שינוי בנקודת הקשר שהם נמצאים בה במהלך הסריקה. זרימת העבודה משתמשת גם בטכניקות של סגירת לולאה (loop closure), פוליגונציה (traverse) ונקודות בקרה (control points) כדי להדק את מיקומי נקודות הקשר הללו.

מכשירים המותקנים על גבי רכבים ורחפנים מציגים חיישנים נוספים כגון IMU (יחידת מדידה אינרציאלית) וממנפים מערכות GNSS (מערכת ניווט לוויינית עולמית) ומנועי מסלול (trajectory engines) לצורך תמיכה נוספת במעקב אחר נקודת הקשר. נקודות בקרה קרקעיות (GCPs) משמשות הן לניתוח והן לשיפור המיקום הגיאוגרפי והמקומי.

סורקי SLAM אמיתיים נבנים על גבי כל שכבות המיקום הקודמות הללו, ומציגים ראייה ממוחשבת (computer vision) לצורך מעקב אחר המיקום בזמן אמת. הם גם משתמשים בטכניקות ייחודיות של סגירת לולאה. השילוב של GNSS ושל נקודות בקרה קרקעיות (GCPs) משלים את היכולת לספק את רמות הדיוק והמיקום הנדרשות.

גרסה דינמית יותר של אותו תהליך

פרויקטים של סריקה קרקעית מורכבים בדרך כלל ממספר קטן או רב של נקודות קשר (תחנות/הצבות). כל אחת מהן היא נקודת תצפית לאיסוף זוויות ומדידות מרחק לצורך בניית ענן הנקודות.

גישת ה-SLAM מגדילה את מספר נקודות התצפית לאלפים, לאורך כל המסלול שבו הסורק עובר במהלך הסריקה, כאשר לכל נקודה יש מיקום והטיה משלה. המסלול עשוי לכלול גם נקודות קשיחות פנימיות/מיקומים (GCPs) המספקים מסגרת מיקום מקומית או גיאוגרפית. שחזור תלת-ממדי זה הוא מורכב יותר, אך בעיקרו של דבר הוא עדיין אותו תהליך אמין ומוכר היטב של בניית ענן הנקודות מתוך המיקומים שנצפו.

כמובן, אנשי מקצוע בתחום המדידות יכולים לשלב את נקודות הבקרה שלהם בתוך זרימת העבודה בצורה מוכרת וצפויה מראש.

בסופו של יום, סורקי ה-SLAM האלה הם פשוט סורקים.

איפה ה-SLAM משנה את חוקי המשחק

כשאתם מגיעים לאתר עבור פרויקט SLAM, המכשיר שלכם יוצא מהתיק ואתם מתחילים לעבוד מיד. במקום לבזבז יום שלם בסריקת אתר, אתם תופסים את מה שאתם צריכים בתוך שעה. במקום לתכנן מספר רב של הצבות עבור זרימת העבודה של החצובה שלכם כדי לוודא שאתם מקבלים כל מה שאתם צריכים, אתם פשוט נכנסים ויוצאים מכל אזור שאתם רוצים לתעד. מרימים אותו מעל אריחי התקרה האקוסטית או מורידים אותו לתוך פתח ביוב, והולכים בין המכונה לקיר כדי לוודא שאתם תופסים גם את הצד האחורי.

כן, רמות הדיוק שלכם יהיו מעט נמוכות יותר מאלו שתוכלו לקבל עם ה-RTC360 שלכם, אבל עד שהם יסיימו את ההצבה הראשונה שלהם – הצבת החצובה, פילוס הבסיס (tribrach), הצבה ואיסוף של מטרת הגיבוי (back site target) – אתם כבר אורזים את הציוד ונוסעים הביתה. אסטה לה ויסטה, בייבי!

בדיוק כמו בימים הראשונים של המיפוי הנייד (mobile mapping), כשאנשים הבינו שלתיעוד של 10 מיילים של כביש לפני שלוקחים את ההפסקה הראשונה יש ערך רב, אפילו עם ענן נקודות בעובי של סנטימטר; ליכולת החדשה הזו יש מקום מוגדר בפרויקטים בעולם האמיתי. כלל ה-80/20 משחק כאן תפקיד חזק, וסביר להניח שתוכלו לקבל ענני נקודות שהם הרבה יותר טובים מ"טובים מספיק", אשר מכסים את הצרכים של 80% מהפרויקטים שלכם.

סטנדרט חדש של זרימת עבודה מתגבש

סורקי SLAM ידניים אינם המצאה מחדש של מכשיר הלידאר; הם מרחיבים את יכולות זרימת העבודה. הם באמת פלטפורמת תיעוד המציאות מהדור הבא – בעלות נמוכה יותר ובפרודוקטיביות גבוהה יותר.

כמובן שיש מגוון רחב של סורקי "SLAM" ידניים, ואני מדבר על אלו המתאימים לאנשי מקצוע בתחום תיעוד המציאות. קיימת קטגוריה של סורקים ידניים ברמת מודדים (survey-grade) עם GNSS משולב, דירוג עמידות של IP54 (ומעלה), טווחים מעבר ל-100 מטרים ודיוקים יחסיים של פחות מ-1 ס"מ בטווח של 50 מטרים. אלו הם הדור הבא.

אם מכשיר ה-SLAM שאתם מסתכלים עליו זול פי 10 מהסורק הקרקעי שלכם, אז כן, אולי הדגם הזה אינו מוכן לשימוש מקצועי אמיתי. אבל אם הוא עולה חצי (או פחות) ומהיר פי שניים בשטח, כדאי לכם לבחון אותו מקרוב. ייתכן שתצטרכו להתחיל "לטרוק" (slamming - משחק מילים על שם הטכנולוגיה) בקרוב כדי להימנע מלהיטרק על ידי המתחרים שלכם.