Blog | 24 augustus 2023
Van LOD2 naar fotorealistische 3D mesh
Meer detail om (nog) slimmer en sneller te innoveren in projecten
Ontwikkelingen in de techniek gaan snel en maken steeds meer mogelijk. Innovatie is ‘hot & happening’ en staat bij elke organisatie wel ergens op de agenda. Of het nu gaat om een bijdrage aan duurzaamheid, efficiëntie of kostenbesparing, uiteindelijk innoveer je omdat het voordelen oplevert. De stap van LOD2 (Level of Detail 2) naar fotorealistische 3D mesh modellen is zo’n innovatie die zowel vanuit technisch als bedrijfsperspectief echt winst oplevert. Thomas Pelzer, Product Manager 3D bij Cyclomedia, vertelt in dit artikel waarom steeds meer organisaties de voordelen inzien van een stap naar hoogwaardige 3D data en waar je op moet letten.
Wat is LOD2?
LOD2 modellen zijn nauwkeurige, abstracte 3D weergaves van (met name) gebouwen. Het 3D model komt overeen met de vorm van het gebouw. Er zijn vele artikelen beschikbaar die goed uitleggen wat de verschillen zijn tussen vormen van LOD, neem bijvoorbeeld dit artikel van 3D BAG. In het kort komt het neer op de mate van detail waarover je als gebruiker kunt beschikken. Hoe hoger het LOD niveau, hoe meer detail je uit het 3D model kunt herleiden.
TU-Delft en het Kadaster hebben afgelopen jaren hard gewerkt en doorontwikkeld, om data uit het Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN) te gebruiken als bron om op geautomatiseerde wijze LOD modellen te creëren. Aan de hand van puntenwolken uit AHN worden vlakken berekend die de basis vormen voor het LOD model. In de loop van de tijd verbeteren de LOD modellen van LOD1.2, via LOD1.3, naar LOD2.2, waarbij de laatste zich voornamelijk onderscheidt waar het gaat om de daken van gebouwen. Hierop kun je nu in veel gevallen de vorm van grote objecten zoals airco units en dakkapellen herkennen.
Waarom werken met LOD2?
Een van de grootste voordelen van LOD2 is dat de data die wordt gebruikt vrij licht is om mee te werken, zonder dat dit ten koste gaat van de nauwkeurigheid. Dat zorgt ervoor dat je er heel snel mee kunt rekenen en visualiseren. Het is een krachtig 3D model dat in veel gevallen voldoet als weergave van de werkelijke situatie. Daarom worden LOD2 modellen in talrijke applicaties gebruikt en zijn ze onmisbaar geworden in ons digitale leven.
- Een goed voorbeeld van grootschalig gebruik van LOD modellen, is de visualisatie van 3D gebouwen in de navigatie- en automobielindustrie. Al rijdend door de stad, zie je op het scherm in de auto de straat waar je rijdt, met daarnaast de passerende 3D modellen van de gebouwen. In een auto zitten standaard geen krachtige computer, uitgebreide lokale opslag en supersterke grafische kaart voor dit type gebruik. Daarom wil je hier kunnen werken met modellen met zo min mogelijk data, die snel en eenduidig op het display worden getoond.
- Een ander voorbeeld waar LOD2 modellen prima inzetbaar zijn, zijn windanalyses. Voor het simuleren van de wind aan de hand van bebouwing, groen, hoogteverschillen, etc., heb je geen fotorealistische mesh nodig om mee te rekenen. Hier bepaalt voornamelijk de vorm van 3D objecten de invloed van wind. Je kunt de uitgerekende windstromen vervolgens visualiseren in de context van je 3D model.
- De uitgerekende windstromen kun je desgewenst vervolgens laten zien in een fotorealistisch 3D mesh model, omdat dit voor de meeste mensen begrijpelijker is. De windstromen worden inzichtelijk gemaakt als abstracte weergaves, waarbij je vanuit elke hoek of plaats de dynamiek ter plekke kunt zien.
De volgende stap naar de Digitale Twin van Nederland
Hoe gedetailleerder en completer de informatie die je kunt gebruiken, liefst in de actuele context, hoe beter je weergaves, inschattingen en projectplannen uit de verf komen. Zoals eerder aangegeven, is de vorm van gebouwen in LOD2 modellen redelijk nauwkeurig. In figuur 2 kun je zien hoe ook complexe gebouwvormen goed zijn gemodelleerd. Toch mist een stuk visuele context, zoals de ramen in gebouwen, architecturale elementen in bijvoorbeeld gevels, of zonnepanelen bovenop daken die je in LOD2 modellen niet kunt onderscheiden.
Waar LOD in principe ophoudt in de meest gedetailleerde weergave van de vorm van een gebouw, voegt de fotorealistische laag van getextureerde 3D modellen waarde toe door de visuele referentie van hoe het gebouw eruit ziet.
Met de introductie van fotorealistische, getextureerde 3D mesh modellen komen we weer een stap dichter bij het optimaal visualiseren van de buitenwereld in de zogenaamde Digital Twin van Nederland. Wat een Digital Twin is, dat kan voor iedereen anders zijn. In de context van dit artikel, bedoelen we de digitale of virtuele representatie van de complete buitenruimte in 3D, als een soort van basislaag of canvas waarop je andere datalagen kunt leggen, of analyses mee kunt uitvoeren.
Waarom werken met 3D
De technische mogelijkheden van 3D zijn één kant van het verhaal. Maar daarmee zul je niet persé gelijk je collega’s uit de business meekrijgen. Welke argumenten en voorbeelden zijn voor deze groep aansprekend om hen te interesseren voor de mogelijkheden van 3D? In gesprekken die wij dagelijks voeren met klanten en geïnteresseerden blijkt vooral stakeholderparticipatie door gebruik van 3D duidelijk te verbeteren. Hoe realistischer de voorstellen van projecten, des te makkelijker wordt het om de (project-)omgeving mee te krijgen in je plannen. Of het nu gaat om nieuwbouw in een bestaande wijk, renovatie van een gebouw of het verplaatsen van een ringweg, een natuurgetrouwe, realistische voorstelling van een plan voorkomt onnodige vragen, wrevel en vertraging.
Voordelen van fotorealistische, getextureerde 3D modellen:
- Alle objecten in de buitenruimte in 3D
- Grotere herkenbaarheid in de omgeving, ook voor mensen zonder technische achtergrond
- Hogere mate van waarneembaar detail van gebouwen
- 1 op 1 koppeling tussen fotorealistisch 3D en LOD2
Zelf aan de slag met 3D: waar moet je op letten?
GEOBIMexperts geeft in hun blog LoD 2 punt 2 Hoezee aan dat Cyclomedia het mooiste beeld biedt van gebouwen in Nederland. En dat vooral bouwers baat hebben bij de hoge mate van detail en actualiteit van bouwwerken en andere objecten in Nederland. Naast aantrekkelijke visuele weergaves vind je onderstaand een aantal belangrijke dingen om op te letten als je de overstap naar fotorealistische, getextureerde 3D modellen overweegt:
- de actualiteit van de data (geldt ook voor LOD2 data),
- de mogelijkheid om gedetailleerde objectinformatie in een ruimtelijke context te plaatsen,
- de koppeling met andere geo-gerefereerde datasets,
- analysemogelijkheden,
- prestaties op het scherm.
Laat je inspireren!
De mogelijkheden en voordelen van 3D data worden het best tastbaar aan de hand van praktijkvoorbeelden. Daarom hebben we voor gemeentes en zakelijke klanten een eigen inspiratiegids gemaakt met mogelijke toepassingen van 3D data in de praktijk.
Van het optimaliseren van processen en het verminderen van faalkosten, tot het eenvoudig en accuraat betrekken van uitvoerenden en andere betrokkenen. Verruim je horizon, vergelijk toepassingen en doe ook je voordeel met de mogelijkheden van 3D data!
- Inspiratiegids gemeenten: Efficiënter werken, kosten besparen én belastinginkomsten verhogen
- Inspiratiegids bedrijven: Efficiënt, duurzaam, én transparant: verbeter je (wegen-) bouwprojecten