VIII. 1. 3. Naplánování autonomní mise

Obrázek 018: Záběr z programu využívaného pro specifikaci dokumentovaných prvků.

Poslední částí fáze předcházející samotnému nasazení systému v rámci historického objektu je výběr dokumentovaných prvků v rámci konkrétního objektu, výběr dokumentačních technik, které mají být realizovány a naplánování autonomních dokumentačních misí. Specifikace dokumentovaných prvků probíhá s využitím programu, vyvinutého v rámci našeho projektu, který umožňuje upravování pozice a orientace virtuálního modelu kamery ve zhotoveném 3D modelu prostředí a ukládání těchto pozic. Virtuálnímu modelu je možné nastavit parametry odpovídající kameře použité v rámci samotných dokumentačních misí. Vizualizace modelu v podobě zorného pole (FoV) poté přesně odpovídá reálné kameře, což umožňuje velmi přesné pozicování modelu tak, aby záběr odpovídal požadovanému snímku. Změnou orientace kamery je poté možné specifikovat i požadovaný záběr z nadhledu či podhledu. Nad rámec základních funkcí disponuje program i funkcionalitou pro interpolaci mezi dvojicí pozic a generování množiny pozic pokrývající záběry určitou část prostoru. Tyto funkce jsou užitečné především pro generování pozic za účelem snímání větších ploch a vytváření fotomap. Kromě specifikace pozic kamery program rovněž umožňuje přidávat k jednotlivým snímkům i požadované osvětlení definované úhlem vůči optické ose kamery a vzdáleností od snímaného objektu (Obrázek 018). Množina pozic vygenerovaná na základě požadovaných snímků definovaných odpovědnou osobou z řad restaurátorů, památkářů či vlastníků dokumentovaných objektů, je základním vstupem algoritmu pro plánování bezkolizních trajektorií. Vzhledem k omezenému letovému času bezpilotních helikoptér a zpravidla vysokému počtu požadovaných objektů, které mají být nasnímány, není možné realizovat nasnímání všech požadovaných fotografií v rámci jednoho letu. Z toho důvodu je proces generování plánů rozdělen do několika kroků. V prvním kroku je nalezena sekvence navštívených bodů minimalizující součet

Euklidovských vzdáleností mezi dvojicemi po sobě jdoucích pozic. Tento problém je řešen uplatněním Lin-Kernighan heuristiky původně navržené pro řešení problému obchodního cestujícího. V druhém kroku jsou poté naplánovány bezkolizní cesty modelem prostředí propojující optimální sekvenci pozic. Následně je tato cesta a s ní i sekvence pozic rozdělena na několik částí, které je možné jednotlivě navštívit během jednoho letu. Takto je vytvořena množina plánů, která zajišťuje navštívení všech požadovaných pozic a s tím související pořízení všech požadovaných snímků. Součástí vygenerovaných plánů je i zastavení v jednotlivých pozicích určených pro fotografování, čímž je možné dosáhnout předdefinované pozice s vyšší přesností než v případě pouhého průletu touto pozicí bez zastavení. Naplánované cesty poté podléhají verifikaci, jejímž cílem je ověření jejich bezkoliznosti. V první fázi je cesta vizualizována ve vytvořeném 3D modelu a odborníci zhodnotí její bezkoliznost (Obrázek 018). Závěrečná verifikace poté probíhá v simulátoru, ve kterém je simulována celá mise v dříve vytvořeném modelu prostředí. V rámci využitého simulátoru jsou realisticky simulovány veškeré senzory a algoritmy (včetně chyb a nepřesností), které jsou nasazeny na reálné helikoptéře.