Tags

, , , , ,


Visualisasi 3D dengan Z+FLaserControl

Visualisasi 3D dengan Z+FLaserControl

Proses pemindaian tiga dimensi dengan menggunakan pemindai 3D Terrestrial Laser Scanning memerlukan disain tersendiri. Hal ini terkait dengan kepentingan obyek utama yang akan direkam dan juga tingkat kedetilan hasil rekaman.

Seperti yang telah saya tulis dalam Pemindaian 3D dengan Terrestrial Laser Scanning, maka prinsip utama dalam perekaman ini adalah merekam obyek dengan memanfaatkan cahaya, dalam hal ini adalah laser.

Lilin sebagai titik sumber cahaya.

Lilin sebagai titik sumber cahaya.

Gambaran prosesnya adalah dengan menghidupkan sebuah lilin di dalam ruang saat malam hari dan lampu ruang dimatikan. Obyek yang terlihat adalah semua yang masuk dalam sudut dari cahaya lilin tersebut.

Bagian yang tidak terjangkau secara langsung oleh cahaya lilin itu adalah yang kita namakan bayangan. Artinya adalah benda pada posisi bayangan tidak kita kenali.

Shadow, atau bayangan, juga merupakan istilah yang digunakan dalam pemindaian 3D TLS ini. Pada posisi bayangan maka data tidak terekam sama sekali. Bagaimana untuk mengatasi hal ini?

Untuk mendapatkan data 3D yang baik maka diperlukan beberapa kali pengukuran dengan menempatkan stasiun pemindai pada lokasi berbeda, sehingga obyek utama kita telah sepenuhnya dapat direkam.

Contoh perekaman adalah sebuah batang pohon seperti gambar berikut ini.

Pohon sebagai obyek pemindaian 3D TLS

Pohon sebagai obyek pemindaian 3D TLS, dan beberapa tag yang dipasangkan.

Untuk dapat merekam obyek ini dengan baik maka diperlukan perekaman 3D TLS dari beberapa lokasi (lima atau tujuh posisi) di sekitar pohon tersebut. Tidak ada besaran pasti mengenai jumlah titik posisi karena semua disesuaikan dengan kondisi sekitar obyek tersebut.

Untuk keperluan pemrosesan lebih lanjut dari hasil pemindaian ini, maka diperlukan pemasangan tanda (tag) pada beberapa lokasi di sekitar pohon dan juga pada obyek utama. Tujuan dari pemasangan ini adalah untuk menjadi acuan (register) saat penggabungan (mosaic) data 3D dari beberapa lokasi. Dengan adanya tag ini maka data dapat di-register dan kemudan disatukan dalam cloud data 3D.

Cara kerja pemindai untuk masing-masing lokasi adalah sebagai berikut:

  • Pemindai diletakkan pada penyangga (biasanya: tripod) dan posisi awal akan direkam pada panel kontrol yang ada pada pemindai.
  • Pemindai akan berputar 360 derajat pada posisi vertikal, yang kemudian juga berputar 360 derajat pada posisi horisontal. Dengan proses seperti ini maka hampir semua obyek di sekeliling pemindai dapat direkam, kecuali arah bawah pemindai sendiri.
  • Setelah selesai dengan pemindaian dengan laser, maka alat juga akan mengambil gambar/foto pada banyak sudut yang berputar pada sisi horisontal (hal ini serupa dengan pemotretan mode panorama pada kamera dijital kita).
  • Jika kedua proses ini telah selesai maka alat dapat dipindahkan pada lokasi lain sesuai dengan disain yang telah dibuat.

Masing-masing lokasi akan mempunyai file data tersendiri, dan kemudian diproses lebih lanjut menggunakan perangkat lunak yang telah disediakan oleh pabrikan alat pemindai tersebut.

Proses selanjutnya dari rangkaian ini adalah me-register data yang telah ada. Caranya adalah dengan membuka file untuk 2 atau lebih lokasi dan kemudian mengikatnya sesuai dengan tag yang tampak pada data tersebut. Ketelitian dalam me-register data ini akan sangat menentukan kualitas hasil mosaik data keseluruhan.

Tag yang digunakan untuk proses registrasi data.

Tag yang digunakan untuk proses registrasi data.

Data yang telah selesai di-register maka dapat diolah lebih lanjut sesuai kepentingan. Misalnya akan menganalisis satu buah pohon utama ini saja maka data dapat “digunting” dengan menggunakan tools yang ada pada perangkat lunak. Pengukuran-pengukuran lain juga bisa dilakukan, seperti misalnya luas daun:

Menghitung luasan daun untuk LAI, misalnya.

Menghitung luasan daun.

Atau juga diameter batang, bahkan hingga ke penampang vertikal ataupun horisontal dari semua dahan yang terekam. Dari data penampang akan dapat diturunkan volume dari batang pohon tersebut.

Menghitung diameter batang pohon.

Menghitung diameter batang pohon.

File yang telah diproses ini dapat dibaca juga dengan perangkat lunak lain dengan cara menyimpannya dalam format yang sesuai. Perangkat lunak untuk visualisasi data 3D TLS yang dapat diunduh free salah satunya adalah CloudCompare. Perangkat lunak ini bahkan termasuk Open Source, sehingga dapat kita kembangkan sendiri modulnya sesuai dengan kepentingan kita.

_

  • Bahan dari: Collaborative Short Course “Terrestrial Laser Scanning: Remote Sensing from The Ground” yang diselenggarakan oleh Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor dan Georg-August-University Göttingen. Pemberi materi adalah Dr. Dominik Seidel. Lokasi perekaman pada contoh diatas adalah di Kebun Raya Bogor.

_