Nederland in 360 graden | Personal Computer Magazine, september 2006

DE TECHNIEK ACHTER 360° PANORAMAFOTOGRAFIE Stelt u zich eens voor dat u vanachter uw pc door uw eigen stad kunt wandelen.

Of dat u een winkelcentrum kunt bezoeken terwijl u daar niet bent. Een blik in de toekomst? Welnee, dit is allemaal al mogelijk dankzij de 360° panoramafotografie van het bedrijf CycloMedia, dat al meer dan vijftien jaar ons land in beeld brengt.

De Rotterdamse Coolsingel gezien door een fisheye-lens.

Nederland in M Sinds januari 2006: Opel Corsa met DCR3.

92

PERSONAL COMPUTER MAGAZINE september 2006

et een 360° panoramafoto, ook wel een cyclorama geheten, is het mogelijk om in één keer een gehele omgeving te overzien.

Dat is handig, want zo hoeft bijvoorbeeld een medewerker van een gemeente zijn kantoor niet te verlaten als hij de buitenkant van een pand wil bekijken. En de brandweer en andere hulpdiensten krijgen op die manier snel een overzicht van de panden en straten in de omgeving. Ook www.pcmweb.nl/internet

/internet

voor militaire doeleinden kunnen cyclorama’s van grote waarde zijn. Zo kan een onbemande legertank met camera een oorlogsgebied verkennen en de gemaakte beelden draadloos overseinen naar de centrale commandopost, waardoor de militairen beter hun missie kunnen uitvoeren. Voor particulieren zijn op de website van WoningNet cyclorama’s van straten en panden te zien – leuk om uw toekomstige woonomgeving te bekijken.

CYCLOMEDIA CycloMedia is halverwege de jaren tachtig voortgekomen uit de Technische Universiteit Delft. Op de faculteit Geodesie (landmeetkunde) ontwikkelde men een camera om 360° panoramafoto’s te maken, om zo het land in beeld te brengen. Sinds 1991 is CycloMedia een commerciële organisatie met zo’n 100 medewerkers.

Men werkt nog steeds samen met een aantal universiteiten om verschillende technieken gezamenlijk te verbeteren. Het bedrijf heeft plannen om het werkterrein

gevallen is een kopie van de database lokaal bij de eindgebruiker gestationeerd, vanwege de beoogde snelheid waarmee de cyclorama’s op het scherm moeten verschijnen. Een cyclorama van een pand of een straat is gemakkelijk in de database op te vragen, bijvoorbeeld door de postcode en het huisnummer in te voeren.

AUTORIJDEN OP HET FIETSPAD Misschien hebt u ze weleens zien rijden: de auto’s van CycloMedia, met op het dak een prominent aanwezige camera, die om de tien meter stoppen om een foto van de omgeving te maken. Met behulp van een speciale viewer kan elke cyclorama op de computer worden bekeken en met de pijltjestoetsen kan 360° door de omgeving worden genavigeerd. Het is doorgaans erg lastig voor de bestuurder om precies om de tien meter te stoppen en een cyclorama te maken. Daarom krijgt de chauffeur hulp van een gps-ontvanger die samenwerkt met een satelliet om zo exact de beoogde locatie van de auto te bepalen. Daarnaast

eerst ontheffingen aanvragen, bijvoorbeeld om op fietspaden te mogen rijden. En voordat ze aan de slag gaan, worden hun activiteiten aangekondigd in plaatselijke kranten. CycloMedia probeert bij het maken van de foto’s zo min mogelijk voertuigen en personen vast te leggen. Daarom fotograferen ze ook in het weekend of na zes uur ’s avonds.

Momenteel rijden in Nederland dagelijks 27 auto’s van CycloMedia rond die opnamen maken. Elke auto maakt per dag ongeveer duizend cyclorama’s. Voor gebieden die niet toegankelijk zijn voor auto’s, zoals overdekte winkelcentra, is een mobiele set beschikbaar, die bestaat uit een fotostatief met wielen, waarop een camera geplaatst kan worden.

METEN IS WETEN De 360° panoramafotografie bestaat al een paar jaar. Met een eenvoudige digitale camera op een statief is het mogelijk om een object vanuit verschillende hoeken te fotograferen en de afzonderlijke opnamen

360 graden Een panoramafoto van de Rotterdamse Coolsingel.

te verleggen naar het buitenland, zodat ook daar in de toekomst auto’s met speciale camera’s op het dak rondrijden.

Vooralsnog zijn het commerciële organisaties en de overheid die van de diensten van CycloMedia gebruikmaken. De klanten hebben een gebruikslicentie op (een deel van) de databases waarin de cyclorama’s zijn opgeslagen. Via een gebruikersnaam en wachtwoord zijn de databases via internet te raadplegen. In bepaalde www.pcmweb.be/internet

is in de auto ook een meter ingebouwd die de omwenteling van de wielen meet. Zo wordt het mogelijk om precies elke tien meter te stoppen en een cyclorama te maken. Op de stoel van de bijrijder is een laptop geïnstalleerd, waarop de bestuurder de voortgang en resultaten van zijn activiteiten van die dag kan zien.

De medewerkers van CycloMedia kunnen niet zomaar beginnen met fotograferen in (stedelijke) gebieden. Ze moeten

naadloos door software aan elkaar te laten monteren tot een panoramabeeld. Deze software wordt soms meegeleverd bij de aanschaf van een camera, maar is ook via internet te downloaden.

CycloMedia kan aan de 360° panoramafoto’s informatie toevoegen. Van elke cyclorama is bekend wanneer en op welke locatie deze is genomen. Elk object, zoals een gebouw, wordt altijd vanuit twee verschillende hoeken gefotografeerd. Via een

september 2006 PERSONAL COMPUTER MAGAZINE

93

VIRTUEEL HELMOND Een deel van de gemeente Helmond is als 3D-model beschikbaar op internet. Nadat u uw naam hebt ingevoerd en voor een personage hebt gekozen kunt u met de pijltjestoetsen rondlopen in deze virtuele wereld. Het geheel wekt de indruk alsof u een computergame aan het spelen bent. U kunt rondwandelen in woonwijken, of u pakt gewoon de bus voor een rondleiding! Als u goed oplet, ziet u zelfs een auto van CycloMedia rijden. In Virtueel Helmond zijn ook panden te zien die in werkelijkheid nog in aanbouw zijn. U kunt die van binnen bekijken en alvast genieten van het toekomstige uitzicht. De nieuwbouwpanden in deze virtuele wereld zijn gebouwd op basis van de tekeningen van de architect. Om de voortgang van een pand in aanbouw ook in werkelijkheid te volgen, is een webcam op een bouwkraan geplaatst. Bouwplaatsen hebben doorgaans geen permanente internetverbinding. Via een straalverbinding wordt een connectie tot stand gebracht tussen de webcam en een gebouw dat wél een internetaansluiting heeft, waardoor de live-beelden in Virtueel Helmond te zien zijn.

INTERACTIE Virtueel Helmond is interactief. Bezoekers kunnen via een chatapplicatie met elkaar van gedachten wisselen over de toekomstige inrichting van een woonwijk of op een bestaand gebouw klikken, waarna meer achtergrondinformatie, zoals het bouwjaar, op het scherm verschijnt. In bepaalde gevallen is het ook mogelijk om de vroegere situatie te bekijken.

Bezoekers kunnen eventueel vragen stellen in een forum.

Virtueel Helmond is in het kader van het project Kenniswijk ontwikkeld door Cebra (Center for Electronic Business Research & Application). Cebra is een spin-off van de Technische Universiteit Eindhoven. Het bedrijf ontwikkelt virtuele werelden die gebaseerd zijn op werkelijke omgevingen van bestaande dorpen en steden.

Overigens was het maken van Virtueel Helmond een behoorlijk arbeidsintensieve klus: een jaar lang hebben vier mensen aan dit project gewerkt. Voor het vervaardigen van deze virtuele werelden wordt gebruikgemaakt van 3D Studio Max, waarmee omgevingen en gebouwen kunnen worden gecreëerd. Op de voorkanten van de gebouwen komt een echte gevelfoto.

Hierdoor ontstaat een virtuele omgeving met levensechte kenmerken. De gevelfoto’s komen van CycloMedia. Op de gevelfoto’s mogen geen personen en voertuigen staan. Staan er toch ongewenste zaken op de foto, dan worden die handmatig met Photoshop weggewerkt.

CENTRALE SERVER De achterliggende technische infrastructuur, genaamd VirtuoCity, is gehost op een centrale server. De eindgebruiker installeert slechts een kleine applicatie, bestaande uit een plug-in voor de browser, op de pc. Alle informatie die op het beeldscherm van de eindgebruiker verschijnt, komt vanaf een centrale server. Virtuele werelden vergen doorgaans veel dataopslag.

Als alle data waaruit een virtuele stad bestaat eerst zouden moeten worden gedownload, zou dat veel tijd kosten. Distributie van deze data op cd of dvd kan natuurlijk ook, maar is in de praktijk wat omslachtig. Met de toepassing die Cebra heeft ontwikkeld, wordt alleen dat deel van de virtuele stad via internet binnengehaald waar de bezoeker zich op dat moment bevindt. In de praktijk kan men hierdoor snel door deze virtuele wereld navigeren. Om een zo groot mogelijke groep mensen te bereiken, stelt de applicatie VirtuoCity niet al te hoge eisen aan de processor van de eindgebruiker. Wel is een breedbandinternetaansluiting vereist voor prettig gebruik. Het is een multi-user applicatie: meerdere gebruikers kunnen tegelijkertijd actief zijn in deze virtuele wereld. www.virtuocity.eu/helmond

zelfontwikkelde rekenmethode zijn cyclorama’s hierdoor geometrisch correct: dit betekent dat in een opname gemeten kan worden. Als met de muis twee willekeurige punten in een cyclorama worden aangeklikt, berekent de computer automatisch de afstand hiertussen. Zo kan gemakkelijk de hoogte worden berekend tussen de dakgoot en het trottoir. Overheidsinstanties hoeven dan niet meer op locatie zelf metingen uit te voeren.

Elke cyclorama bevat de coördinaten van het Rijksdriehoekstelsel. Met de coördinaten van het Rijksdriehoekstelsel kan elke locatie in Nederland nauwkeurig worden aangegeven. Elke cyclorama bevat dus gedetailleerde geografische informatie over de locatie, waardoor gemakkelijk informatie uit andere bestanden aan de foto’s kan worden toegevoegd. Zo is het mogelijk om op cyclorama’s weer te geven waar kabels en leidingen in de grond liggen. Voor grondwerkers op locatie die een umts-telefoon hebben, zijn cyclorama’s met deze extra informatie op te vragen, waardoor de kans op schade aan kabels en leidingen aanzienlijk wordt verkleind.

OPSLAG

Een impressie van Virtueel Helmond.

94

PERSONAL COMPUTER MAGAZINE september 2006

Alle cyclorama’s worden opgeslagen in immense databases, die door verschillende klanten van CycloMedia te raadplegen zijn. Vanwege veranderingen in de fysieke omgeving van Nederland worden regelmatig nieuwe opnamen gemaakt.

Alle cyclorama’s van de afgelopen jaren worden opgeslagen en niets wordt weggegooid. Zo ontstaat op termijn een digitaal fotobestand van Nederland dat vanuit cultureel-historisch perspectief eveneens www.pcmweb.nl/internet

/internet

Meten in cyclorama’s.

van grote waarde is. Aangezien de auto’s van CycloMedia vrijwel dagelijks nieuwe opnamen maken, komt er per week ongeveer 10 terabyte aan data bij. Opslag van data en het gemakkelijk toegankelijk maken hiervan vereist specialistische kennis. Daarom huurt CycloMedia het bedrijf EMC in, dat verantwoordelijk is voor de opslag van alle cyclorama’s. Vanwege de snelheid waarmee de database toegankelijk moet zijn voor derden, is gekozen voor opslag op harde schijven. Opslag op andere media is in principe ook mogelijk, maar dat is in de praktijk niet of nauwelijks haalbaar vanwege de kostenfactor (flashgeheugen), de beperkte capaciteit (dvd-rom) of een te lage snelheid van datatransmissie (tape).

Cyclorama’s worden opgeslagen op CMIformaat (CycloMedia Image). Dat formaat is ontwikkeld in de tijd dat er nog niet zoveel internetbandbreedte beschikbaar was.

Destijds werden al veel cyclorama’s via internet opgevraagd en daarom moest een slimme manier bedacht worden om de gevraagde beeldinformatie snel op het scherm van de eindgebruiker te krijgen. Met het CMI-formaat wordt telkens maar een gedeelte van de cyclorama op het scherm van de eindgebruiker vertoond. Op het moment dat de eindgebruiker met de pijltjestoetsen door de cyclorama navigeert, wordt de overige beeldinformatie via de achterliggende database binnengehaald.

ONTWIKKELING CAMERA’S In de loop van de tijd heeft CycloMedia voor de 360° panoramafotografie verschillende camera’s ontwikkeld. Deze camera’s zijn door praktijkervaring steeds verder www.pcmweb.be/internet

verbeterd en inmiddels is een derde generatie in gebruik. De eerste camera, de CycloMedia Recorder (CMR1), was in gebruik van 1994 tot 2000. In deze camera werd een filmrol met een breedte van 126 mm geplaatst. Na ontwikkeling van de filmrol werden scans van de negatieven gemaakt, waardoor de cyclorama’s op een beeldscherm zichtbaar werden gemaakt.

De opvolger was de CMR2. Achter de lens werd een gemodificeerde Linhof Aero Technica-camera geplaatst met een filmrol van 70 mm breed. De lenzen zijn in de loop van de tijd aangepast voor digitaal gebruik, waardoor de camera uiteindelijk de naam Digital CycloMedia Recorder (DCR2) kreeg. Bij de DCR3, in gebruik sinds augustus 2005, wordt elke cyclorama in

twee keer genomen. De DCR3 staat op een ronddraaiend statief en na elke gemaakte opname wordt de camera 180 graden gedraaid, waarna de tweede foto wordt gemaakt. De computer monteert daarna beide opnamen aan elkaar, zodat een 360° panoramabeeld ontstaat. Bij de oudere modellen (CMR1, CMR2 en DCR2) werden de 360° panoramafoto’s in één keer gemaakt met een speciaal geslepen lens.

Tekst: Marc Boersma

<

Interessante websites www.cyclomedia.nl www.virtuocity.eu/cebra www.virtuocity.eu/helmond

TOEKOMSTIGE ONTWIKKELINGEN In de toekomst zal het mogelijk zijn om in de omgeving van uw eigen stad of dorp te gamen.

U zult daarvoor dan een extra bestand moeten downloaden met gegevens van de gewenste omgeving, zoals dat nu al mogelijk is met Flight Simulator. Het is best mogelijk dat over een paar jaar steden als Rotterdam en Amsterdam eveneens als 3D-wereld op internet beschikbaar zijn. Vanwege uitbreidingen worden deze steden meerdere keren per jaar gefotografeerd, zodat steeds actuele beelden beschikbaar zijn.

Het is ook niet ondenkbaar dat u straks via internet virtueel door New York kunt wandelen waarbij gebruikgemaakt wordt van levensechte opnamen van wolkenkrabbers. Door de ingebouwde interactiviteit van deze 3D-wereld zou u dan een winkel kunnen betreden en daar iets kunnen aankopen. Een andere mogelijkheid zou kunnen zijn dat u vanuit uw luie stoel een bestaande tentoonstelling in een museum bezoekt, waarbij u kunt inzoomen op de kunstobjecten. Bij stadsvernieuwingsprojecten kan via een 3D-wereld gemakkelijk aan burgers worden getoond hoe de toekomstige situatie eruit gaat zien. Dure maquettes zijn dan niet meer nodig. Verandert er iets in de bestemmingsplannen, dan zijn deze in het 3D-model gemakkelijk aan te passen. Rijles nemen kan straks ook via een simulator waarbij gebruikgemaakt wordt van levensechte cyclorama’s uit de omgeving. Hierdoor ontstaat een realistisch effect en dat kan het leerproces versnellen.

september 2006 PERSONAL COMPUTER MAGAZINE

95