Los modelos de ciudades en 3D pueden servir para cientos de propósitos

Los modelos de ciudades en 3D se pueden utilizar en aplicaciones de cartografía, planificación urbana, eventos virtuales y como punto de partida para otras aplicaciones. En la Universidad de Aalto, la investigación sobre este tema se ha centrado en cómo utilizar modelos de ciudades en la Región Capital y la aplicación de nuevas tecnologías de mapeo 3D al modelado de ciudades.

Los modelos 3D extensos de entornos urbanos ya son una vista familiar (puede explorarlos en un videojuego, por ejemplo), pero también se pueden usar para servicios de información de la ciudad, investigación y fines comerciales. 3D Ciudad El modelado se ha convertido en una tarea común en la creación de datos geográficos para ciudades. El Instituto de Investigación para la Medición y Modelado del Entorno Construido (MeMo) de la Universidad de Aalto estudia modelos urbanos y crea los datos utilizados para crearlos.

El grupo de investigación MeMo crea datos para modelos de ciudades utilizando varios métodos de medición y modelado 3D. En particular, utilizan métodos basados ​​en fotogrametría o escaneo láser, que incluyen imágenes aéreas con drones, escaneo láser terrestre o mapeo móvil basado en SLAM, dice Arttu Julin, estudiante de doctorado de este grupo.

El modelado tridimensional de ciudades y los datos abiertos han traído avances significativos en Finlandia, hasta el punto en que los investigadores pueden utilizar los conjuntos de datos completos, ahorrándoles el esfuerzo de comenzar en la etapa de mapeo.

«La investigación actual se centra en cambio en aumentar el nivel de detalle de los modelos de ciudades en 3D en áreas de interés, por ejemplo, para apoyar el desarrollo urbano. Para lograr un mayor detalle en un área más pequeña, podemos utilizar escaneo láser o mediciones con drones. también es parte integral de nuestro trabajo de investigación ”, agrega el investigador con el título de Doctor Juho-Pekka Virtanen.

Construyendo modelos de datos inteligentes

Los investigadores de MeMo están participando actualmente en dos proyectos relacionados con el uso de modelos de ciudades en 3D en la Región Capital: Helsingin älykäs tietomalli 2025 (Helsinki Smart Digital Twin 2025) en cooperación con la ciudad de Helsinki, y KAOS (Desarrollo de capital del conocimiento en ciudades en 3D modelado) financiado por el Fondo Social Europeo.

“El proyecto Helsinki Smart Digital Twin 2025 se centra en particular en el uso y desarrollo de modelos tridimensionales de la capital. Su objetivo es descubrir formas nuevas y más eficientes de utilizar los modelos urbanos en diversos procesos y vida empresarial. El proyecto tiene como objetivo aumentar el conocimiento y desarrollar la experiencia y una base económica entre la ciudad de Helsinki, sus habitantes y empresas ”, afirman Julin y Virtanen.

Las campañas de mapeo con fines de investigación se llevan a cabo como parte del proyecto. Las preguntas de investigación se refieren al aumento del detalle del modelo en un área determinada y la integración de los interiores de los edificios con el modelo de ciudad tridimensional. Dado que estos conjuntos de datos no están disponibles directa y gratuitamente, deben producirse como parte del proyecto, por ejemplo, mediante escaneo láser SLAM. El proyecto se implementa en estrecha colaboración con el equipo 3D de la ciudad de Helsinki.

El proyecto KAOS tiene como objetivo aumentar la experiencia de los modelos de ciudades en las ciudades de Espoo y Helsinki y en las empresas. En lugar de investigación, el proyecto se centra en la comunicación, los eventos y el desarrollo mutuo entre las partes interesadas. Virtanen dice que las áreas que aún deben fortalecerse proporcionan la base técnica para el modelado de ciudades, el uso holístico de modelos de ciudades en 3D que respaldan los procesos de toda la organización y el uso de modelos de ciudades en 3D como recursos de datos compartidos.

Modelos tridimensionales de ciudades de todo el mundo.

La región de la capital finlandesa no es de ninguna manera la única área de la que se han recopilado datos para el modelo de ciudad. Tanto en Helsinki como en Espoo, el modelado de información de la ciudad se basa en CityGML, un formato establecido para crear modelos de información de la ciudad. La producción de modelos de información similares ha sido abundante, especialmente en Europa, con modelos desarrollados para ciudades como Rotterdam, Berlín y Viena; Suiza incluso tiene un proyecto a nivel nacional que tiene como objetivo modelar todo el país.

“Además de los modelos de información semántica de CityGML, hay muchos modelos de ciudades 3D fotorrealistas y visualmente impresionantes, como un modelo 3D separado de la ciudad de Helsinki. Los modelos de ciudades realistas, centrados en los detalles y el diseño atractivo, y su producción también fueron una de nuestras áreas de investigación clave en Aalto. Puede ver que los enfoques “fotorrealista” y “semántico” se están acercando entre sí. Un ejemplo de esto es la fuerte tendencia de desarrollar y construir ciudades gemelas digitales basadas en tecnología de juegos ”, señala Arttu Julin.

“Modelar ciudades en 3D en la Región Capital tiene una dimensión internacional. Esto significa que muchas de las cuestiones que investigamos en nuestros proyectos de investigación son interesantes y de actualidad también en el extranjero. Muchas ciudades europeas se enfrentan ahora a cuestiones similares ”, comenta Virtanen.

Comprender el entorno urbano a través de la aplicación.

El grupo de investigación ha desarrollado Aplicación Palvelututka (Service Radar, solo disponible en finlandés) como ejemplo público, basado en datos de servicio de las API de la ciudad de Helsinki y modelos 3D de la propia ciudad. “La idea principal de Palvelututka es combinar conjuntos de datos abiertos que ya están disponibles en una aplicación basada en navegador. Aquí, el modelo 3D sirve como plataforma para la presentación de información de diversas fuentes, ofreciendo un entorno tridimensional para interpretar esta información ”, dice Julin sobre la aplicación.

La aplicación puede ser especialmente útil cuando se conecta un entorno urbano de varios niveles como Kalasatama en Helsinki. Según Virtanen, el modelo 3D ofrece una forma mucho más simple y visual de presentar información ambiental, ya que la navegación en este tipo de lugares a menudo es difícil utilizando solo mapas bidimensionales. Expediente Código fuente de Palvelututka también se puso a disposición de forma gratuita.

Datos del modelo de ciudad para investigación, comercial y más

Los datos del modelo anual también se pueden utilizar de diversas formas para respaldar la investigación. Julin dice que el modelado de ciudades ofrece innumerables enfoques para la investigación de la geoinformática, la geografía y la arquitectura, en parte porque proporciona muchas formas de visualizar los entornos urbanos y la base para varios análisis y simulaciones.

“Además de presentar información, el modelo de ciudad también se puede utilizar con fines analíticos. Un modelo de información de la ciudad que combina otros tipos de información con la apariencia física de una ubicación puede ser particularmente útil en el análisis computacional. En nuestra publicación ”.Análisis semántico casi en tiempo real de modelos de ciudades tridimensionales en un navegador web“Presentamos un análisis en el que se han agregado datos geográficos a un modelo de información de la ciudad para evaluar las vistas en una ciudad, como la cantidad de vegetación o agua que se puede ver desde la ventana de un edificio. Este tipo de análisis se basa en la Ciudad Modelo se puede utilizar, por ejemplo, para estudiar economía inmobiliaria o la experiencia urbana. Por supuesto, llevar a cabo dicha investigación también sería una investigación geoinformática en sí misma ”, dice Virtanen.

Los modelos urbanos encontraron usuarios comerciales, especialmente entre las empresas que se ocupan de entornos urbanos. Los modelos de ciudad también pueden resultar atractivos en muchos otros campos, ya que ofrecen la posibilidad de presentar información junto con la navegación y son el punto de partida para diversas simulaciones, lo que significa que pueden ayudar en la planificación de entregas o eventos. Las agencias de noticias, otras empresas de medios, así como la industria del entretenimiento y los juegos también se han beneficiado de los modelos de ciudad. Durante el año pasado, los modelos también se han convertido en parte de varios eventos virtuales.

Los ciudadanos también pueden beneficiarse de servicios basados ​​en modelos de ciudad. “Por ejemplo, el Atlas de Energía y Clima de Helsinki brinda a cualquiera la oportunidad de probar el potencial de producción de energía solar de su hogar”, dice Virtanen.