Cool priča: Fotogrametrijske 3D slike podvodnih struktura inovativne tvrtke Vectrino

Cool priča: Fotogrametrijske 3D slike podvodnih struktura inovativne tvrtke Vectrino

Riječka tvrtka uspjela je svojom inovativnom metodom koja uključuje podmornicu, više kamera, machine learning i malo programiranja napraviti realistične 3D modele podvodnih građevina i struktura s „isušenim“ morem i time privukla pozornost velikih svjetskih luka i klijenata

Topao lipanjski dan bio je idealan za posjet riječkom kvartu Kozala gdje se u jednom dvorištu nalaze lijepo uređeni i automatizirani uredi tvrtke Vectrino. Priča koja nas je dovela do jedne nominalno male građevinske tvrtke su njihove inovacije koje su nastale iz potrage za optimalnim rješenjem problema na terenu, a postale su inovativni hi-tech proizvodi za koje su se zainteresirali strani klijenti od Amsterdama do australskog Pertha.

Od komaraca do urona pod more

Ova nominalno građevinska tvrtka do svojih je inovacija došla iz pokušaja da dođe do optimalnog rezultata pregledavanja građevina na što efikasniji način.

„Prvo pogledamo da li netko drugi razvija, uvijek skaliramo svaki projekt na osobu i to na osobu koji se zove tehničar. Pitamo se da li jedan tehničar može prikupiti određenu količinu podataka u koje vrijeme i koliko se to može naplatiti.“- pojasnio nam je Josip Rukavina, direktor Vectrina i inače diplomirani inženjer građevine po struci.

Josip Rukavina

  Josip Rukavina:  Inače inženjer građevine sve je inovacije s ekipom iz Vectrina napravio iz konkretnih potreba za pojedine poslove

Prije nego što su dečki iz Vectrina zaronili podmornice u Jadran, svoj inovativni potencijal pokazali su nekim drugim projektima. Zbog velikog iskustva u radu i snimanju s dronovima, 2017. godine razvili su s tvrtkom Dezinsekcija inovativnu metodu suzbijanja i kontrole komaraca dronovima. Za svoju inovaciju dobili su i nagradu Drone Hero Europe 2017.

Pomoću NIR kamere infracrvene svjetlosti poseban softver detektira sve vodene površine te automatski navigira drona koji izbacuje točno određenu količinu larvicida za komarce. Komarci se inače stvaraju u vodenim površinama do 80 centimetara dubine, a bojama, kamerama i softverom se lako može utvrditi koje su to površine. Vectrino je na 3D printeru razvio prototip dodatka za dron za izbacivanje larvicida.

Josip nam je rekao da je projekt jako odjeknuo i da je bilo poziva za primjenom koji bi ga vodili u Afriku, no nisu se odlučili za taj smjer.

Oprema i kako je sve počelo

Iz potrebe je nastala aktualna inovacija, fotogrametrijsko snimanje podvodnih objekata čiji je produkt 3D fotografija objekta s isušenim morem. Kako je osnovni poslovni model tvrtke Vectrino ispitivanje građevina, prepoznali su nišu ispitivanja objekata pod morem. Ponovno naglasivši da se prije svakog projekta detaljno raspitaju postoji li netko tko se već bavi istim poslom, Josip Rukavina je pojasnio kako je sve krenulo:

„Pod morem je sve u offshoreu i renewable tržištu, a do 150 metara pod morem se nitko ne posvećuje jer tu „nema love“. Novac je manji nego u offshoreu, gdje je dan može doći do 1100 eura za osobu. U shallow waters su cijene neusporedivo niže, ali su i dalje visoke. Kako se svi fokusiraju na skuplje varijante, mi smo svoju uslugu pozicionirali u tom segmentu“.

Na moru

Na Moru:  Mateo iz Vectrina na njihovoj laganoj barci sa svom opremom potrebnom za podvodno snimanje ROV-om

Budući da tvrtka ima princip učinkovitog rada i skaliranja projekta na jednog tehničara, krenuli su u osmišljavanje načina kako bi jednostavno i brzo mogli napraviti inspekciju podvodnog objekta s minimalnim utroškom vremena. Tehnologija za koju su se odlučili je fotogrametrija. Ona postoji već dugi niz godina i koristili su je u drugim projektima, a i mi u Vidiju smo pisali o stvaranju 3D objekata putem fotografija kada smo posjećivali hrvatske gaming studije.

„Naš setup s malom podmornicom ide do 300 metara, ali zapravo se reklamiramo do 150 metara. Kupili smo podmornicu najboljeg proizvođača ROV-a, uzeli kamere od Sonyja, Panasonica i drugih. Specijalizirali smo se za obalne zidove i radimo ili s podmornicom ili setupom na dugom karbonskom štapu, ovisno o luci. U Zadru zbog velikog broja podvodnih konopa nismo mogli snimati s podmornicom, dok riječki Adamićev gat jesmo.“- rekao je Josip Rukavina.

U tvrtki uz Josipa rade još i inženjer strojarstva, računarstva i imaju osobu koja se bavi marketinškim aktivnostima. O setupu s kojim snimaju i tajnama fotogrametrije pobliže nas je upoznao mladi stručnjak Mateo Viškanić, inače Voditelj odjela za razvoj i inovacije.

Mateo Višković

Ergonomija: U Vectrinu se sve stalno propitkuje, pa su radna mjesta opremili zakrivljenim monitorima jer su shvatili da im je porasla produktivnost

Trenutačno za snimanja koriste BlueROV 2 podmornicu i ovisno o projektu druge dodatke. Na podmornicu se dodaju kamere, vlastita elektronika pokretana Raspberry Pi računalom, svjetla i posebno 3D isprintani dodaci kako bi se podmornica mogla nadograditi.

„Moram napomenuti da podmornice smatramo alatom i ne ograničavamo se konkretnim modelom - ako se na tržištu pojavi neka koja nam više odgovara ili neka koja bolje odrađuje specifičnu zadaću/projekt – promijenit ćemo platformu - rekao je Mateo te dodao - „ROV je najčešće opremljen s 4 kamere koje su prostorno razmještene u svrhu snimanja objekta iz više kutova za dobivanje 3D modela. Prilikom snimanja koristi se ili video snimanje visokog frameratea ili fotografiranje, ovisno o uvjetima u moru i zahtjevima projekta. Isto vrijedi i za rezoluciju snimaka, 2MP i 45MP ogromna su razlika u vremenu računanja pa se najčešće radi o optimizaciji procesa prikupljanja fotografija u skladu s time što se želi prikazati.“

Vectrino Rijeka 19

 Nabildani ROV: BlueROV 2 je jedna od popularnijih podmornica. Na nju je stavljena dodatna elektronika, rasvjeta i sustav kamera za fotogrametrijsko snimanje

Od konkretnih komada hardvera kojima se trenutačno koriste za snimanje 3D objekata pod morem tu su raznolike kamere poput Panasonicove Lumix BGH1, Sonyjeve UMC S3CA i Nikonove Z7. Podmornicom se upravlja preko jednostavnog gaming kontrolera koji je moguće lako zamijeniti, Logitecha F310, iako se trenutačno testira profesionalni uređaj. Kako bi tehničar bio koncentriran na posao i pratio što se događa pod morem koriste se video naočale i to iz svijeta dronova, DJI Goggles.

„Jednostavne su za korištenje, baterija je dobra, pružaju zaista dobru sliku i zasad su se pokazale pouzdane i dobre i, ono što ste možda primijetili da nam je bitno, lako se kupuju nove ako ove slomimo“- napomenuo je Mateo Viškanić.

Vectrino Rijeka 10

 Prototip generativnog dizajna: Dizajn koji prati prirodni oblik složen u obliku podmornice koja biomimikrijom može kvalitetnije snimati podmorje

Kako isušiti more?

Prvi projekt na koji su se javili bila je inspekcija Adamićevog gata u Rijeci, koji ima duljinu 50 metara i dubinu 7 metara. Ta velika količina kvadrata za snimanje roniocima značilo bi mnoge dane posla i na kraju ne previše kvalitetan output za naručitelja. Za inovativnu podmornicu i obradu fotogrametrijskih podataka to znači dva dana posla na terenu i nešto postprodukcije, a ishod je potpuni 3D model gata s točnosti do 5 cm.

Fotogrametrijska metoda kojom se Vectrino poslužio zove se Structure from motion i omogućuje procjenjivanje 3D koordinata (x, y, z) različitih objekata pomoću većeg broja fotografija snimljenih iz više položaja. Tu u priču ulazi nadograđena ROV podmornica ili karbonski štap za luke u kojima je puno konopa koji smetaju radu podmornice.

Vectrino Rijeka 39

 Demonstracija: U malom plastičnom bazenu dobili smo priliku isprobati  kakve mogućnosti ima ‘customizirana’ podmornica

Za rad pod morem ključno je imati dobro pozicioniranje, s obzirom na to da GPS ne radi precizno. U tom slučaju se koristi lokalni LBL sustav. Svaka fotografija ima svoj format i pitch/roll/yaw zapis, što kasnije olakšava obradu i izradu 3D modela, jer se zna orijentacija.

ROV se može automatizirati da provodi inspekciju po zadanom području. Bitno je razumijevati i rad kamera. Ukupno se za snimanje Adamićevog gata prikupilo preko 10000 fotografija.

„Prilikom snimanja pod morem izrazito je važno koristiti svjetla i dobro ih prostorno razmjestiti. Spektar boja dobiven dnevnim sunčanim svjetlom pod morem nejednoliko nestaje, prva nestaje crvena, a posljednja nestaje plava boja, time na dubinama od 10+ metara zapravo gubimo boje i prikaz je neprirodan - promijenjen u odnosu na boje na površini. S unosom dodatnog svjetla montiranog na podmornicu možemo "vratiti" prave boje objektima ispod mora i na taj način stvari jasno i točno vidjeti. Trik je u tome da se svjetla dobro prostorno razmjeste kako bi se izbjegao efekt magle, usporediv sa situacijom kada na automobilu upalimo duga svjetla u magli - refleksije postaju snažnije i vidljivost je zapravo lošija. Isti efekt dešava se u moru uslijed lebdećih čestica, a to izbjegavamo upravo smještanjem svjetala na neku udaljenost od kamere te pod kutom u odnosu na kamere kojima snimamo. Na taj način gubimo nešto svjetla, ali zapravo vidimo mnogo bolje jer nema efekta magle. Svjetla su pod morem jednako važna kao i odabir kamere. Količina svjetla ovisi o uvjetima u moru, a mogu se koristiti konstantna svjetla ili blicevi“- pojasnio nam je Mateo Viškanić.

Vectrino Rijeka 25

 Fura se na Raspberry: Sustavom za snimanje i navigaciju upravlja se ‘custom’ elektronikom, a dečki iz Vectrina koristili su Raspberry Pi

Kroz rad se otkriju i neki zanimljivi trikovi, pa nam je Josip rekao: „Povećanje rezolucije pod morem zbog suspendirane tvari predstavlja nam zapravo problem pa znamo čak ići na 2 megapikselne fotografije, gdje se onda uzima velika količina fotografija i na serveru se to lakše obrađuje, a zapravo je rezultat bolji.“

Output

Nakon snimanja velike količine fotografija, podaci se prikupljaju i šalju na remote servere, gdje se prema uputama tvrtke obrađuju. Ono što se kao output konkretno dobije je potpuno prostorno smješteni 3D model. Ima više načina prikaza fotografije, georeferencirani 3D model (mesh s teksturama). Obično fotografija ima svojstvo ortogonalnosti u jednoj točci, a sve ostale su iskrivljene u odnosu na nju. Kod 3D modela napravljenih ovim postupkom svaka je točka ortogonalna.

Na temelju snimanja, napravljene su sanacije na Adamićevom gatu, a Vectrino je snimio objekt prije i poslije i mogu se te snimke preklopiti da se vidi razlika.

Poslovni model

I uređaji i softveri koje je Vectrino koristio postoje već neko vrijeme, ali postoji ipak značajan stupanj inovacije iza njihovog projekta.

„Najveća inovacija je broj ljudi i količina podataka koju taj jedan tehničar može prikupiti. Mi smo prvi koji smo isušili more i to radi ozbiljno. Svi to pokušavaju, trude se i imaju neke modele, ali nisu zasad došli do ove razine. S tim da nama to nije bio primarni cilj. S obzirom na to da smo mi primarno građevinska tvrtka koja se bavi stanjem građevina, mi smo tražili najjednostavniji način da ispitamo stanje strukture pod morem.“- pojasnio nam je Josip Rukavina.

U Vectrinu su rekli da nema imena proizvoda, oni su cijeli projekt smislili iz potrebe rješavanja problema snimanja.

„Na osnovu ovog projekta imamo dogovoren niz drugih poslova. U srpnju smo trebali ići na snimanje Amsterdamske luke, četvrte po teretu u Europi, ali zbog situacije oko COVID-a još ne znamo koji će biti konačni termin. Australcima smo za Perth prodali cjelokupni know-how paket 1 kroz 1.

sidro u moru

  U radu:  Vectrino ROV odradio je velik posao snimajući podvodne cjevovode kod pelješkog poluotoka

Inače imamo tri opcije prodaje, prodajemo ili samo opremu, prodajemo ili iznajmimo opremu pa nam oni šalju podatke ovdje ili je opcija da prodajemo cjelokupni know-how, s podmornicom, štapovima, opremom i znanjem za obradu podataka.“- rekao nam je Josip Rukavina.

Tvrtka puca na oko 40% svjetskih mora koji imaju clear to medium turbidity vode. Turbidity je sposobnost vode da uzima na sebe suspendiranu tvar. Zbog dojma, u Amsterdamskoj luci je vidljivost 80 cm do jednog metra.

„Mi ne prodajemo softver ili hardver već know-how. Prodajemo osjećaj ugode. Dobar primjer je naš partner iz Australije koji je zainteresiran i za naše snimanje vode dronom. Zapadna Australija je dosta zelena i ima zaliha vode. Naša cijena je 3 eura po kvadratu obrade podataka, a on nas je pitao može li prodati za 11 eura. Mi se nađemo na početku, a on zarađuje na razlici.“- poentirao je Josip Rukavina.

Drugi projekti i fokus na jednostavnost

Sve što se radi u Vectrinu mora imati neku tržišnu isplativost, ali se cijelo vrijeme razmišlja o optimizaciji. Ilustrativni primjer koliko se daleko ide u pronalasku rješenja i uštedi vremena stiže iz samog ureda.

„Imamo sve alate da ne moramo ručno sve raditi. Pristajemo prvi puta uložiti i više vremena, ali onda nastojimo razviti workflow koji će omogućiti vremenske uštede. Ilustrativni primjer je automatizacija paljenja firme. Izračunali smo da trošimo 11 do 19 minuta svakodnevno na paljenje sustava svjetla računala i ostalog, pa smo to automatizirali s Amazon Alexom i tako si uštedjeli kumulativno dosta vremena.“- pojasnio je Josip Rukavina.

Vectrino Rijeka 16

  3D prototipovi: U svojoj radionici Vectrino ima dva mala Prusa 3D printera koji služe za prototipiranje. Kada se napravi dobar nastavak za podmornicu, konačni produkt se isprintava ‘outsourceano’

Iako se radi o građevinskoj tvrtki, Vectrino u svojim projektima koristi Machine learning, programiranje i druge napredne tehnologije. Jedan od projekata koji je koristio ROV podmornice, više kamera, machine learning i programiranje plovila i podmornice je snimanje sustava odvodnje grada Neuma. U lošim svjetlosnim uvjetima Pelješkog poluotoka napravljen je 3D model cjevovoda, pri čemu je podmornica nakon prepoznavanja cjevovoda sama pametno slijedila tijek cijevi i na koncu se u postprodukciji isušilo more. Ovaj projekt također je doveo Vectrino na radar stranih klijenata.

U prostorima tvrtke uz radna mjesta za mali tim ljudi nalazi se i radionica u kojoj se sklapaju uređaji za ove inovativne projekte. Dečki iz Vectrina su nam napravili i demonstraciju rada ROV-a, pregledali smo elektroniku koju su ugradili u podmornicu i isprobali novi testni kontroler za upravljanje podmornicom. U neslužbenom razgovoru otkrili smo da su za Google kamerom snimili cjelokupnu obalu Rijeke do Opatije, pa kada gledate obalu grada na Google kartama sjetite se inovativne ekipe iz Vectrina i njihove brodice koja se polako provezla od Krčkog mosta do Opatije i omogućila virtualnu šetnju gradskom obalom.

Ocijeni sadržaj
(0 glasova)
(function(d, s, id) { var js, fjs = d.getElementsByTagName(s)[0]; if (d.getElementById(id)) return; js = d.createElement(s); js.id = id; js.src = "//connect.facebook.net/en_US/all.js#xfbml=1"; fjs.parentNode.insertBefore(js, fjs); }(document, 'script', 'facebook-jssdk'));

// možda će vas zanimati

Newsletter prijava


Kako izgleda naš posljednji newsletter pogledajte na ovom linku.

Skeniraj QR Code mobitelom i ponesi ovu stranicu sa sobom

Cool priča: Fotogrametrijske 3D slike podvodnih struktura inovativne tvrtke Vectrino - VidiLAB - QR Code Friendly


Copyright © by: VIDI-TO d.o.o. Sva prava pridržana.