Skrevet af stud. geom. Martin Hedegaard, Aalborg Universitet, virksomhedspraktikant

Transkript

1 Laserscanning af Boy Skrevet af stud. geom. Martin Hedegaard, Aalborg Universitet, virksomhedspraktikant hos AAKJAER Landinspektører. Kunstværket Boy blev skabt af den australske kunstner Ron Muecks i år Det tog Ron Muecks otte måneder at skabe det 500 kg tunge kunstværk. Kunstværket Boy har imponeret ARoS s gæster siden år Dette dokument redegør for resultaterne af laserscanningen af kunstværket Boy udført den 11. oktober 2010 på kunstmuseet ARoS. Laserscanningen blev udført i forbindelse med landinspektørstuderende Martin Hedegaards praktikperiode hos AAKJAER Landinspektører i Århus. Laserscanningen blev foretaget med en Leica C10 ScanStation, der venligst blev udlånt af Leica Geosystems. For at få mest muligt af kunstværkets overflade tildelt koordinater, og dermed undgå huller i punktskyen, der definerer kunstværket, blev laserscanningen foretaget fra 10 opstillinger jævnt fordelt rundt om kunstværket. Et eksempel på en opstilling fremgår af figur 1 på den følgende side. 1

2 Figur 1: Laserscanning af Boy med en Leica C10 ScanStation Punktsky Det primære resultat af laserscanningen af Boy, er en punktsky, som repræsenterer kunstværkets overflade, se figur 2 på næste side. Punktskyen består af et stort antal punkter (ca. 1,5 mio.) med en indbyrdes afstand på ca. 1 cm. De varierende farver i skyen afhænger af intensiteten af den reflekterende laserstråle, som igen afhænger af materialet af den reflekterende overflade. Ud af punktskyen er det bl.a. muligt at hente informationer om Boys højde ved at foretage afstandsmålinger mellem udvalgte punkter i punktskyen. Kunstværkets højde er i dets siddende stilling 4,45 meter fra fod til top af finger. Beregningen af Boys højde i oprejst tilstand er sket uden videre kendskab til, hvorledes de forskellige legemsdele vil ændre form i oprejst tilstand i forhold til den siddende stilling, Boy indtager. Den beregnede højde vil derfor have en vis usikkerhed. Ønskes en mere nøjagtig angivelse af højden bør opmålingen attesteres af en specialist i kroppens anatomi. Ved summation af afstandsmålinger fra led til led fås et bud på Boys oprejste højde. Denne opmåling er foretaget fire gange, hvorefter et gennemsnit udgør det bedste bud på Boys højde. 2

3 Boys oprejste højde er på baggrund af den udførte laserscanning beregnet til at være ca. 10,06 meter fra top til tå. Figur 2: Punktsky af kunstværket Boy bestående af ca. 1,5 mio. punkter For at kunne sammenligne målte størrelser på kunstværket med menneskelige størrelser, er det nødvendigt at få fastlagt et størrelsesforhold. Kunstværkets hovedomkreds er målt til 3,62 meter. Dermed er det muligt at beregne et forhold mellem hovedomkreds og oprejst højde. Da hovedstørrelser er meget individuelle fra menneske til menneske, og der ikke direkte er sammenhæng mellem hovedomkreds, højde, og alder, kan det være svært at fastlægge et størrelsesforhold uden, der gøres antagelser. 3

4 Det er derfor nødvendigt at antage, at Boys hovedomkreds svarer til en virkelig omkreds på 56 cm. Valget af denne størrelse skyldes, at et barn i alderen ca år ofte har et hoved af denne størrelse. På baggrund af ovenstående antagelse kan størrelsen af kunstværket beregnes til at være ca gang større end et normalt menneske. Forholdet mellem kunstværk og virkelighed er ensbetydende med, at Boy vil have en menneskehøjde på ca. 1,56 meter. Ved hjælp af et diagram for sammenhængen mellem højde og alder er det muligt at komme med et bud på Boys menneskealder. Med en middelhøjde på 1,56 meter svarer dette til en alder på ca. 13 år. Måles størrelsen af Boys fødder, har disse en længde på 1,58 meter, hvilket i forhold til de tidligere antagelser giver en virkelig fodlængde på 24,4 cm. Dette tilsvarer en skostørrelse på 38. I tilfælde af, at kunstværkets arme strækkes ud, vil vingefanget være ca. 11 meter, hvilket er ca. en meter længere end den oprejste højde. Af tabel 1 fremgår en opsummering af de målte størrelser af kunstværket Boy holdt op imod de beregnede menneskestørrelser. Målt størrelse på Boy Menneskestørrelse Oprejst højde 10,06 m 156 cm Siddende højde 4,45 m 69 cm Hovedomkreds 3,62 m 56 cm Fodstørrelse 1,58 m 24 cm (str. 38) Armlængde 11,00 m 170 cm Tabel 1: Opsummering af de målte størrelser på kunstværket Boy Trekantsmodel På baggrund af punktskyen kan der genereres en trekantsmodel, hvormed alle punkter forbindes i et trekantsnet, se figur 3 på næste side. Genereringen af trekantsmodellen foregår automatisk på baggrund af en række algoritmer, der bl.a. reducerer antallet af punkter, der anvendes til 4

5 at danne modellens overflade. Programmet til generering af trekantsmodellen er ikke i stand til at skelne mellem f.eks. punkter på hovedet og armen, hvorfor de vokser sammen. Figur 3: Trekantsmodel af Boy, genereret på baggrund af laserscanningsdata, bestående af ca trekanter Ved hjælp af trekantsmodellen er det muligt at beregne rumfanget af Boy, da modellen er et lukket objekt. Fyldes Boy op med vand vil han kunne rumme næsten 12 m 3 svarende til en kube med en sidelængde på 2,29 m eller rummet i en stor varevogn. Da trekantsmodellen er konstrueret på baggrund af færre punkter end punktskyen indeholder, vil modellen have en vis usikkerhed. Det ønskes derfor undersøgt, hvor meget trekantsmodellen afviger i forhold til punkt- 5

6 skyen. Fra hvert punkt i skyen observeres afstanden til den nærmeste flade. Alle disse afstande anvendes til at beskrive nøjagtigheden af den udarbejdede trekantsmodel. Det ses af figur 4, at modellen i store træk er sammenfaldende med punktskyen. Figur 4: Visualisering af afvigelser mellem trekantsmodellen og punktskyen. De røde nuancer indikerer, at punktskyen ligger over trekantsmodellen, og de blå indikerer, at modellen ligger over punktskyen Det fremgår, at områderne omkring fødderne og ansigtet har de største unøjagtigheder. Det skyldes, at Boys overflade i disse områder er langt mere kompleks og varierende i sit udtryk end de øvrige dele af kroppen. Da punktmængden reduceres ved den automatiske modellering, er der for få punkter til at definere de komplekse strukturer. Det samme gør sig gældende ved revnerne mellem kropsdelene f.eks. mellem hans ben og siden af ryggen. Det fremgår eksempelvis af figur 4, at der sker en udglatning af mindre detaljer. Fx udglattes folderne på Boys bukser, variationerne i hans hår, samt detaljerne omkring hans hænder. Samlet set vurderes modellen dog at have en god nøjagtighed. Ønskes mo- 6

7 dellen gjort mere detaljeret, vil det kræve anvendelse af langt flere punkter til genereringen af trekantsmodellen. Det vil have den konsekvens, at datamængden forøges, hvilket kan medføre problemer med at gennemføre beregningen af overfladen. Kontaktoplysninger AAKJAER Landinspektører Vestergade Aarhus C Tlf Martin Hedegaard mhedeg09@student.aau.dk Landinspektøruddannelsens 9. semester Aalborg Universitet 7

8 8