Unen miles de imágenes hechas con drones para crear un modelo 3D del campus de la BYU

14-12-2021

El campus principal de la BYU tiene un tamaño de 226 hectáreas e incluye unos 100 grandes edificios académicos. Hay unos 6.000 árboles (900 especies) y kilómetros de aceras. Utilizando más de 80.000 imágenes captadas por drones y desde el suelo, y aplicando sistemas de GPS para mayor precisión, se ha conseguido un completo modelo 3D de todo el campus de la BYU.

modelo 3D del campus de la BYU
Modelo 3D del campus de la BYU

Según dice el estudiante de posgrado Bryce Berrett, “Nuestro grupo de investigación lleva un tiempo creando modelos 3D a partir de fotos aéreas, pero para ello tenemos que volar con drones y no podemos hacerlo de forma segura con personas debajo. Cuando se produjo la pandemia de COVID y la mayoría de las clases se hicieron a distancia en 2020, nos dimos cuenta de que teníamos una oportunidad única para fotografiar el campus”.

Con el profesor de ingeniería civil Kevin Franke como mentor, Berrett y sus compañeros de clase pasaron el verano de 2020 realizando cientos de vuelos con drones, tomando decenas de miles de imágenes -tanto de los drones como de las cámaras DSLR- y luego procesando esas imágenes con una tecnología llamada visión por ordenador Structure From Motion.

El resultado es una versión virtual de alta resolución del campus tan detallada que, al ampliarla, se obtiene una imagen fotorrealista de las características del campus. La visión inmersiva del campus virtual puede dar a un posible estudiante -o a un antiguo estudiante- una visión de cómo es el campus sin estar allí, y es exponencialmente más detallada y precisa que la experiencia proporcionada por las imágenes de satélite o Google Street View.

El modelo 3D del campus tiene una resolución media de unos 0,7 centímetros por píxel, pero aumenta a 0,5 centímetros por píxel en el caso de los edificios y llega a 2 milímetros por píxel en algunos puntos como las estatuas. Esto significa que se pueden leer las palabras de las placas y ver los detalles de la estatua virtual de Brigham Young frente al ASB, o el puma frente al edificio de deportes para estudiantes. Y el modelo es lo suficientemente preciso como para que el equipo de Berrett pueda imprimir en 3D versiones en miniatura de cualquier edificio o estatua del campus a partir de los datos del modelo.

“Este es, con mucho, el mayor proyecto que hemos emprendido”, dijo Franke. “Hay más área y más edificios que cubrir aquí que los que hemos cubierto en cualquier otro sitio”.

Franke y su equipo ya crearon anteriormente un modelo 3D de todo el pueblo de montaña italiano de Pescara del Tronto allá por 2016, después de que este (y otros pueblos italianos) fueran devastados por un terremoto de magnitud 6,2.

Franke dijo que ve muchas aplicaciones para el modelo del campus de la BYU, una de las cuales es para los ingenieros o diseñadores de edificios. Espera que lo utilicen para hacer mediciones precisas de distancias o ubicaciones o para ver con claridad las condiciones de los edificios para su reparación, mantenimiento o incluso nueva construcción.

Después de que los profesores del Departamento de Informática vieran el modelo en primicia, un grupo dirigido por el profesor David Wingate preguntó si podían utilizarlo para crear un sobrevuelo virtual del campus. Gracias a los esfuerzos de Wingate y su estudiante Vin Howe, ahora cualquiera puede entrar en el vestíbulo del edificio Talmage, coger un mando de juegos y controlar un sobrevuelo de un campus virtual de la BYU mientras lo ven en una pantalla grande.

“Este proyecto es un gran ejemplo de un esfuerzo interdisciplinario e impulsado por los estudiantes”, dijo Wingate. “Me encanta ver lo que los estudiantes pueden lograr cuando les das un reto y los dejas libres”.

Los modelos están disponibles para que cualquiera pueda acceder a ellos y explorarlos,Berrett también ha trabajado con Craig Harris y el Laboratorio de Realidad Mixta del campus para hacer una aplicación de realidad virtual de una parte del modelo del campus. El montaje permitirá a un futuro estudiante sumergirse completamente en una experiencia virtual del campus de la BYU, y a medida que la tecnología mejore, los colaboradores esperan incorporar más partes del modelo.

“Hay muchas, muchas aplicaciones para modelos como éste y creo que sólo estamos arañando la superficie”, dijo Berrett. “A un nivel muy básico, es simplemente una gran oportunidad para preservar nuestro patrimonio histórico aquí en este campus. Este proyecto me ha ayudado a sentir que tengo algo que devolver por todas las maravillosas oportunidades que he tenido de aprender en la BYU.”