Прогулка по виртуальному городу

Наука и жизнь
№10 (463)

Неудивительно, что первое появление на улицах Филадельфии этого небольшого вполне безобидного с виду трейлера привлекло внимание не только полиции, но и агентов местного отделения Секретной службы. Еще бы, медленно ползущий по деловому центру города фургончик то и дело останавливался и производил съемку всего, что его окружало, – офисных небоскребов, частных домов, скверов и парков, проспектов и вливающихся в него улиц...
Не могло не вызывать подозрений и оборудование, которым, что называется, “под завязку” был набит странный автомобиль. Несколько цифровых фотокамер, лазерный сканер, приемник спутниковой навигационной системы – вся эта аппаратура, управляемая установленным рядом с водителем портативным компьютером, слаженно щелкала, мигала многочисленными экранами, стараясь как можно точнее запечатлеть все попадавшее в тот или иной объектив.
К счастью, машина и направившие ее в город люди не были связаны со шпионами или террористами. Объяснения, представленные организаторами этой акции городским властям, вполне удовлетворили и успокоили как органы охраны порядка, так и самых бдительных жителей Филадельфии. Как выяснилось, на их глазах собирались материалы для создания детальной трехмерной компьютерной модели городского пространства. Участвовал в этом процессе и специально оснащенный самолет, одновременно облетавший те же районы и проводивший их съемку “с высоты птичьего полета”.
Работа над моделью началась с получения и накопления данных. Аэрофотоснимки делались так, чтобы снять каждый объект, будь то здание, сквер или улица, по крайней мере, с четырех ракурсов, а многочисленные наземные фотографии, как уже говорилось, производились со специального автомобиля. Затем они совместно обрабатывались с помощью коммерческого пакета компьютерных программ и преобразовывались для представления изображений в трехмерной “стереоскопической” форме.
Вся изобразительная информация хранилась в одном сервере, связанном с 25 рабочими станциями, на которых одновременно трудились создатели различных фрагментов модели. Каждый, соединенный с сервером, получал “свою” часть города, а начальник производства контролировал процесс через локальную компьютерную сеть. Нужно сказать, что моделирование обошлось совсем недешево – каждый квадратный километр или две пятых квадратной мили заставил городское руководство выложить за него 150 тысяч долларов.
Впоследствии в модель будет интегрирована дополнительная информация, в частности, перечень магазинов и сдаваемых в рент жилых и офисных помещений. Это позволит людям, желающим поселиться в Филадельфии, заранее “побывать” там с помощью их компьютеров. Несколько щелчков “мышкой” перенесут их в интересующий район, проведут по близлежащим кварталам и покажут виды, открывающиеся из окон выбранных ими квартир или контор.
“В трехмерном компьютерном моделировании нет ничего принципиально нового, - сказал Пол Леви, президент центрального делового района города. - Однако съемки в таких масштабах весьма дороги и трудоемки. Предложенная технология значительно ускоряет скорость моделирования и позволяет получить результаты, которые максимально близки к реальности”.
“Мы полагаем, что виртуальный город, который мы строим, станет для людей большой сценой, на которой они не только увидят во всех подробностях нужный район, но и смогут ощутить себя непосредственно на его улицах или в домах”, - говорит Виктор Шенкар, исполнительный директор компании GeoSim Systems, которая проводила съемки в центре Филадельфии.
Компания эта находится в пригороде Тель-Авива Петах Тикве. Прослуживший в израильской армии более двадцати лет доктор Шенкар основал ее после того, как долгое время с помощью компьютеров создавал виртуальные Голанские высоты для обучения пилотов военно-воздушных сил. Сейчас его фирма строит трехмерные модели городских районов за границей, в том числе в Соединенных Штатах, где после делового центра Филадельфии приступила к съемкам кампуса университета штата Пенсильвания.
Директор лаборатории картографического моделирования этого университета профессор Деннис Калхэйн надеется, что результаты нового эксперимента будут широко востребованы. Потенциальные студенты, например, смогут, не покидая домашних стен, ближе познакомиться с будущей alma mater, а выпускники университета наверняка получат удовольствие от виртуальных посещений кампуса, с которым у них связано столько хороших воспоминаний. “Модель может стать и основой нового интерфейса для вебсайта нашей школы», - говорит Калхэйн.
“Компьютерная программа окажется полезной и в планировании дальнейшего развития университетского городка, - сказал он. – Скажем, для визуализации того, как новые корпуса впишутся в пейзаж недавно приобретенных университетом 18 дополнительных акров земли. Мы сможем вставить компьютерные изображения архитектурных проектов зданий в трехмерную модель кампуса и увидеть, как они будут смотреться на месте”.
Доктор Калхэйн ожидает, что еще одним применением изобретения компании GeoSim Systems станут компьютерные игры. В университете открыта новая специальность “технология компьютерных игр”, и те студенты, которые пожелают выбрать ее для своей мастерской программы, смогут использовать преимущества новой базы данных. “Здания в новой модели выглядят точно такими же, как в жизни, делая виртуальный кампус отличным фоном для создаваемых игр», - говорит профессор.
Естественно, по мере развития и роста города или района, их модели придется пересматривать. Но после того как предложенная технология будет освоена, использовать ее будет и легче, и дешевле.