Как работает программное обеспечение Skydio 3D Scan? Потрясающе.

Вокруг запуска Skydio 3D Scan было много шумихи. Это собственное программное обеспечение компании для 3D-сканирования, которое официально вышло сегодня (2 июня). У нас был доступ к продукту в бета-версии, и, честно говоря, это просто взорвало нам мозг.

Итак, давайте представим, что вы пилот дрона, работающий в инженерной фирме. Вас попросили облететь и просканировать вышку сотовой связи, чтобы инспекторы могли внимательно осмотреть то, что может потребовать обслуживания. Вероятный сценарий: вы используете корпоративный дрон какого-либо типа вместе со сторонним программным обеспечением и намечаете, что нужно сделать. Некоторые из существующих программ могут быть несколько техническими, поэтому вам потребуется время, чтобы разобраться. Вы также можете обнаружить, фактически, вероятно, обнаружите, что вышка сотовой связи излучает частоты, которые мешают вашему GPS или даже связи с дроном.

Теперь Skydio представила свое интегрированное решение; мы прогнозируем, что оно действительно встряхнет отрасль.

3D Scan

Когда я ищу эффективное программное обеспечение, я ориентируюсь на три вещи: простоту использования, мощность и результаты. Skydio 3D Scan отвечает всем требованиям, причем с очень большой пользой.

Реклама — прокрутите, чтобы увидеть больше контента

Я игрался с некоторым другим программным обеспечением для сканирования в прошлом, используя его с дронами, такими как DJI Mavic Pro или Phantom 4 Professional. И давайте будем честными: вы можете выполнять сканирование и преобразовывать их в 3D-модели, и они справятся со своей задачей.

Но использование Skydio 2 с 3D Scan было совершенно другим опытом.

Программное обеспечение не из дешевых. Фактически, оно стоит 2999 долларов США за дрон в год. Но ранние корпоративные пользователи говорят, что им удалось выполнять работу гораздо быстрее и с превосходными результатами. Так что для компании, проводящей регулярные инспекции, программное обеспечение, вероятно, быстро окупится.

Пошагово

Программное обеспечение 3D Scan, как и следовало ожидать, загружается в ваше мобильное приложение или планшет. И поскольку программное обеспечение поступает напрямую от Skydio, а не от сторонних разработчиков, оно специально адаптировано для максимального использования возможностей дронов Skydio. Комбинация программного обеспечения и дрона также имеет несколько козырей в рукаве, которые обеспечивают весьма феноменальные результаты, конкурирующие с более дорогими дронами с камерами более высокого разрешения (об этом позже).

Самое приятное то, что оно проведет вас через подготовку к автоматизированному процессу сканирования простыми, небольшими шагами. Прежде чем мы доберемся до этого, давайте просто коснемся того, что дрон должен знать, прежде чем сканировать что-либо.

Определение объема

На данный момент давайте забудем о вышках сотовой связи, транспортных средствах или зданиях. Просто представьте себе кофейную чашку на вашем столе. Если бы вы хотели, чтобы очень маленький дрон сканировал эту чашку, вам пришлось бы рассказать ему что-то о чашке. И самый простой способ сообщить дрону, что вы хотите отсканировать, — это определить объем.

Так давайте подумаем об этом. Основание объема будет находиться на уровне столешницы или полки — потому что вы захотите просканировать всю нижнюю часть внешней стороны чашки. Давайте назовем этот уровень «полом». Возможно, вы захотите включить часть столешницы в сканирование для перспективы. Кроме того, вы знаете, насколько высока кофейная чашка, и знаете, что вам нужно будет поднять дрон выше верха кружки, чтобы захватить ее полностью. Давайте скажем, вы добавите немного дополнительного пространства и установите высоту на пять дюймов выше верха кружки. Это будет «потолок».

«Столбы»

Ладно. Итак, у нас определены пол и потолок. Отличное начало, но нам все еще нужно больше информации, чтобы определить объем, который содержит чашку. Итак, представьте, что у вас есть несколько подсвечников. Если вы установите три из них в виде равностороннего треугольника, окружающего чашку, вы сможете эффективно установить границы для вашего сканирования. Для определения объема требуется минимум три четко разделенных вертикальных точки, плюс пол и потолок. Вот идея, если смотреть сверху вниз:

Site default logo image

Конечно, если бы вы хотели больше столешницы, вы могли бы расположить подсвечники дальше друг от друга. Или вы могли бы создать другую форму. Четыре из этих точек, которые Skydio 3D Scan называет «столбами», поместили бы чашку в своего рода коробку. Вы поняли.

Полы, потолки, столбы

Подсвечники использовались здесь как пример, потому что их легко представить стоящими на столе рядом с кофейной чашкой. Программное обеспечение 3D Scan, как вы скоро увидите, использует технику, которая позволяет настроить все это с помощью дополненной реальности в приложении. Это означает, что вы можете видеть пол, потолок и столбы, которые вы установили для охвата вашего объема — все с огромной легкостью.

Последняя часть действительно верна: это *очень* интуитивно понятное программное обеспечение, которое можно быстро освоить, но использовать с мощным эффектом. Оно создано таким образом, чтобы пилоты могли легко обучиться сканированию даже сложных структур, требующих нескольких батарей и обеспечивающих стабильные результаты.

Начало работы

Сначала я пытался просканировать свой мотоцикл в небольшом переулке. Там были стены, деревья и другие препятствия, слишком близкие к велосипеду. Это не проблема для Skydio 2, который обладает отличным механизмом обхода препятствий и может безопасно летать в непосредственной близости от объектов. Но 3D Scan требует немного больше пространства для работы. Поэтому я отвез свой велосипед в место, где было бы больше свободного пространства. И тогда я приступил к делу.

Мне повезло с брифингом о том, как пользоваться приложением, но эта сессия заняла меньше часа. И хотя я дружу с технологиями, я не из тех, кто сразу осваивает сложное программное обеспечение, требующее точных шагов.

Что ж, 3D Scan — это сложное программное обеспечение — по крайней мере, если говорить о возможностях. Но пользовательский интерфейс — это мечта; он проведет вас через процесс так просто, что почти невозможно ошибиться.

Давайте посмотрим…

Как только ваш Skydio 2 будет настроен и готов к работе (включая добавление второй карты MicroSD для данных), поместите его на чехол. Он имеет стилизованный логотип Skydio, который также служит визуальным ориентиром домашней точки; дрон найдет путь назад и приземлится на чехол, когда он либо закончит работу, либо потребуется замена батареи.

Затем вы запустите приложение Skydio Enterprise.

Site default logo image

Итак, приступим.

Установить пол и потолок

Когда ваш дрон взлетает, Skydio автоматически устанавливает пол чуть ниже уровня взлета. Но если вы сканировали вышку и вас интересовали только верхние части, вы могли бы установить пол выше уровня земли, чтобы гарантировать, что вы захватываете только то, что требуется (зачем тратить время на сканирование того, что не требует проверки). Сначала убедитесь, что вы выбрали 3D-захват, поскольку 2D также является вариантом:

Site default logo image

Затем установите пол. В данном случае я принял пол по умолчанию.

Site default logo image

Вы можете видеть трапецию дополненной реальности, указывающую уровень пола внизу. (Я немного поигрался с этим, пытаясь сделать так, чтобы он *выглядел* так, как будто он засунут под шины велосипеда. В конце концов, я просто доверился настройке по умолчанию, которая сработала нормально.) Затем установите потолок.

Также стоит отметить, что расстояния от объекта — пространство между объектом и дроном при съемке — можно установить вручную в приложении. Поскольку Skydio 2 имеет круговое обнаружение препятствий, которое работает очень, очень хорошо, вы можете установить это расстояние всего в пять футов. Чем ближе вы можете снимать, тем лучше детализацию вы можете захватить. Приложение также показывает вам, каким будет итоговое расстояние выборки грунта (GSD), когда вы изменяете эти настройки расстояния.

Это поможет не только операторам дронов, но и корпоративным пользователям, которые обслуживают парки таких дронов. При одинаковых настройках выходные данные по всему парку будут согласованными.

Site default logo image

В данном случае я поднялся примерно на восемь футов над велосипедом и нажал на джойстик контроллера, чтобы установить потолок. Оранжевый квадрат представляет пол; зеленый — потолок. Эти параметры легко обновить на лету, если вы чувствуете, что они недостаточно точны.

Site default logo image

Далее: Столбы

Хорошо, теперь у вас есть основы: пол и потолок вашего запланированного виртуального периметра. Теперь Skydio попросит вас установить минимум три столба. И это тоже просто. Вы просто летите в область, где хотите установить столб. И, зависнув, нажмите кнопку на контроллере. Затем переходите к следующему столбу:

Site default logo image

Продолжайте.

В моем случае я установил в общей сложности четыре столба, поместив велосипед в виртуальный куб, четко отображаемый с помощью дополненной реальности в приложении. Признаюсь, довольно круто видеть, как он обретает форму, пока вы готовитесь к сканированию.

Как только все будет на месте, вы просто просматриваете настройки сканирования (которые вы можете более детально контролировать в других разделах приложения). Итак, здесь Skydio 3D Scan быстро рассчитал, что для захвата объекта потребуется 223 фотографии.

Site default logo image

Настройка для сканирования — это довольно круто, но настоящее волшебство происходит, когда наконец приходит время начать сканирование.

Наблюдайте, как он думает…

Перед началом сканирования дрон тратит секунду на оценку ситуации, коротко пролетая, рассчитывая, что требуется для сканирования того, что находится внутри объема. А затем он приступает к работе.

Skydio 2 приходит в действие и начинает работать, делая снимки на лету. Он делает это быстро, даже не останавливаясь в каждом месте захвата. Это также часть магии. Несмотря на то, что у дрона есть камера с глобальным затвором — которая может быть подвержена размытию в движении — программное обеспечение учитывает условия движения и окружающего освещения, чтобы обеспечить правильную экспозицию фотографий. Это означает более быстрые сканирования. И если вы беспокоитесь, что освещение не оптимально, у вас есть возможность заставить Skydio останавливаться в каждом месте.

Когда вы сочетаете это с короткими возможными расстояниями до объекта, вы получите действительно последовательное, детальное разрешение с помощью 12-мегапиксельной камеры. Вот почему вы можете создать такую впечатляющую модель с Skydio 2: он может подлетать очень близко, а программное обеспечение постоянно обеспечивает постоянное расстояние от объекта.

Наблюдать за работой Skydio очень впечатляет. И пока он летает, вы можете отслеживать его прогресс через приложение. Опять же, AR помогает вам визуализировать, что он делает, пока он проходит свои испытания.

Site default logo image

Взорвало мозг

Наблюдать за работой Skydio 2 поистине взорвало мне мозг. Дрон быстро выполняет свою работу, ныряя внутрь и вокруг объекта, регулируя стабилизатор и действительно захватывая изображения со всех углов. Skydio любит говорить о своем ИИ, но наблюдение за этим действительно ощущалось так, как будто я смотрю на мыслящего робота, методично выполняющего свою работу.

Именно эта автономность в сочетании с программным обеспечением и ИИ дрона является настоящим секретным соусом Skydio. Да, феноменальные возможности отслеживания этого дрона — это одно, и действительно *большая* вещь для многих потребителей — но корпоративный рынок — это растущий и более прибыльный кусок пирога. Потребитель просто не будет иметь потребности или располагаемого дохода, чтобы ежегодно тратить 2999 долларов на программное обеспечение. Но инженерная фирма или крупное полицейское управление? Этот продукт принесет деньги в карман Skydio и простой и эффективный инструмент сканирования в руки профессиональных пользователей.

Где сканирование велосипеда?

Ну, изначально это должен был быть мой мотоцикл (который я даже заранее помыл). Но из-за ограничений COVID-19 в Торонто мое запланированное место, где у меня есть постоянное разрешение на полеты, было заперто на замок. Так что мой велосипед был следующим лучшим вариантом.

Но 3D Scan предназначен для зданий, башен, автомобилей — объектов несколько более существенных. Тонкие, тонкие вещи, такие как спицы — которые могут выглядеть по-разному, когда солнечный свет отражается от них под разными углами, — не всегда легко сочетаются. Я собирался попросить Skydio обработать эти изображения в сканы, но профессионально выполненные сканы Skydio демонстрируют возможности лучше, чем я мог бы. Skydio использует ContextCapture от Bentley в качестве предпочтительного движка обработки для сшивания, но вы можете использовать DroneDeploy, RealityCapture или один из других движков реконструкции для этой задачи.

Критика?

Ну, ничто не совершенно.

У нас было несколько мелких моментов в бета-версии, которые привлекли наше внимание: пол AR может быть немного запутанным поначалу, потому что он не появляется (или не появлялся, когда я им пользовался) так, чтобы он действительно соответствовал уровню земли (чего я добивался). Я все время пытался установить его вручную, но никак не мог добиться *того вида*, который мне нужен: чтобы пол удобно располагался на уровне, где колеса соприкасались с землей. Позволив этому меня беспокоить, я перечитал справочные материалы и просто оставил пол по умолчанию (который настроен для захвата уровня земли). И, конечно же, он захватывал эти изображения.

Нам также пришлось несколько раз менять батареи во время сканирования в полевых условиях. Skydio 2 способен возвращаться на базу для замены батареи и приземляться на чехол. У нас было два случая из нескольких посадок, когда он промахнулся мимо чехла, приземлившись прямо рядом с ним. (У вас есть возможность вручную «подталкивать» дрон во время спуска, чтобы исправить это.) С положительной стороны, AR также четко и заранее показывает вам, заблокирован ли дрон на этой цели, поэтому вы увидите, есть ли проблема, и можете вручную исправить ее с помощью стиков. Мы отнесем это к бета-версии и предполагаем, что это будет исправлено. Программное обеспечение также предлагает возможность просмотра базовой модели вашего 3D-скана через приложение, но это у нас не сработало. (Мы забыли сообщить об этом Skydio, но снова предполагаем, что это просто небольшая ошибка бета-версии.) То же самое касается кнопки перезагрузки на контроллере; она не вызвала перезагрузку дрона у нас.

В целом? Это мелочи. И это, опять же, была бета-версия программного обеспечения. Всего через 10 минут после выхода новостей Skydio объявила, что новая версия программного обеспечения, ориентированная на широкую публику, готова к загрузке.

Мнение DroneDJ

Нам приходится пробовать много инструментов в этой работе. Не все из них, конечно, но достаточно, чтобы иметь довольно хорошее представление о том, когда что-то действительно является выдающимся продуктом. Skydio 3D Scan прост, но чрезвычайно мощный. И благодаря вертикальной интеграции он создан для работы с продуктами Skydio.

Хотя у меня были первоначальные проблемы с пространством, которые я упоминал (и мелкие ошибки бета-версии, отмеченные выше), когда я наконец-то запустил сканирование Skydio 2, я буквально не мог перестать улыбаться. Наблюдать за тем, как дрон делает свое дело, пока я следил за функциями дополненной реальности по мере его работы, было действительно чем-то особенным.

Если бы у меня был инспекционный бизнес, я бы был в восторге.