Tim Burch

Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam dịch và biên soạn.

QUÁ TRÌNH XỬ LÝ XÂY DỰNG MÔ HÌNH

Quá trình xử lý mô hình hoá từ các khối số liệu đang được biết đến với tên gọi “Digital Twin” – Một cách giải thích đơn giản nhất cho thuật ngữ này như sau: Digital Twin là quá trình xử lý số liệu mô hình để tạo ra một bản sao dưới dạng số đối tượng và hệ thống nào đó đang tồn tại trong thực tiễn. Như vậy nếu chúng ta thực hiện quá trình xây dựng hoàn chỉnh mô hình 3D của một khu vực nào đó trên mặt đất giống như làm bản đồ địa hình nhưng có mức độ chi tiết cao hơn, thì bản số đó được coi là một sản phẩm Digital Twin. NASA là tổ chức nổi tiếng trong việc sử dụng khái niệm Digital Twin phục vụ cho các chương trình không gian mà NASA đã thực hiện, các chuyên gia của NASA xây dựng mô hình giả lập để mô phỏng và đặt ra các tình huống cùng các bước, thủ tục xử lý gần như tất cả các trường hợp có khả năng xảy ra trong thực tiễn. Khái niệm này cũng phát triển một cách nhanh chóng với sự hỗ trợ đắc lực của công nghệ máy tính, kỹ thuật đồ hoạ và khả năng thu thập các loại số liệu không gian có độ chính xác và mức chi tiết rất cao. Khi đã tạo ra được mô hình, cả số liệu thực tiễn và số liệu điểm nghiên cứu đều có thể được sử dụng để thể hiện cho các đối tượng thực tiễn cũng như các đối tượng xuất hiện theo tình huống sẽ diễn ra bằng kịch bản.

Thực tiễn cho thấy ý tưởng về Digital Twin cũng không quá mới, công nghệ chính là nguồn động lực thúc đẩy những gì đang tồn tại trong cuộc sống phát triển nhanh hơn, mạnh mẽ hơn và xoá nhoà không gian thực và ảo, điển hình ở đây chính là công nghệ và sức mạnh xử lý của máy tính và khả năng lưu trữ to lớn các khối số liệu khổng lồ. Cá nhân tôi còn nhớ rằng, khi bắt đầu vào trường Đại học, chúng tôi sử dụng các máy tính với ổ đĩa mềm và dung lượng bộ nhớ vô cùng hạn chế, sinh viên kiến trúc và xây dựng làm các mô hình bằng vật liệu thật (đất, bìa, gỗ …) và dù có cố gắng tới mức tối đa thì các công trình xây dựng cũng không thể thể hiện hết bằng những vật liệu hạn chế nêu trên. Hiện tại thì sao, ngay cả sinh viên cũng có thể tạo ra được một toà nhà trên máy tính và thực hiện quá trình xây dựng cho tới khi hoàn thành và đi vào vận hành. Không những vậy Digital Twin ở thời điểm hiện tại còn cho phép chúng ta quy hoạch không gian tốt hơn, thử nghiệm các phương án kiến trúc nội ngoại thất để tìm ra điểm tối ưu và vô vàn những tiện ích khác. Nhiều thành phố lớn trên thế giới đã bắt đầu thu thập số liệu để hình thành bản sao dạng số Digital Twin của mình như New York, Singapore, Boston, Rotterdam …Việc quy hoạch và triển khai xây dựng hạ tầng cho các khu vực mới hay thay thế khu vực cũ vô cùng tốn kém, nhưng với sự hỗ trợ của các mô hình Digital Twin, thành phố có thể tiết kiệm được những khoản kinh phí vô cùng lớn nhờ tìm được phương án tối ưu nhất.

LÀ NHÀ ĐO ĐẠC – LỢI ÍCH CỦA CHÚNG TA LÀ GÌ?

Phần mềm trang bị các tính năng cao cấp đã sẵn sàng cho các nhà đo đạc do các nhà sản xuất lớn như Trimble, Topcon, Sokkia, ESRI, AgriSoft ... là một số thương hiệu đã tiến hành xây dựng phần mềm để thực hiện ý tưởng Digital Twin từ nhiều năm. Vấn đề là có quá nhiều nhà đo đạc hoàn toàn không biết gì về khái niệm này ở thời điểm hiện tại. Và chúng ta hiện đang sinh sống ở những khu vực mà cơ sở hạ tầng được xây dựng trong quá khứ cần phải thay thế từ lâu. Bằng cách bắt đầu từ bây giờ với việc thu thập số liệu có độ chính xác và chi tiết cao để tạo ra mô hình thời gian thực, các nhà đo đạc sẽ mang lại nền tảng quan trọng phục vụ cho chính quyền và các tổ chức tư vấn thực hiện nhiệm vụ trên nền tảng Digital Twin giúp tiết kiệm những khoản kinh phí lớn.

Điều này có ý nghĩa gì đối với các nhà đo đạc? Rõ ràng các nhà đo đạc buộc phải thay đổi tư duy, thay đổi các kỹ thuật công nghệ đặc biệt là kỹ thuật viễn thám (LiDAR, ảnh…). Nếu các nhà đo đạc không bắt đầu từ thời điểm này, đơn giản nhất là với kỹ thuật máy bay không người lái UAV và đo vẽ ảnh hàng không hiện đại, chắc chắn họ đã bị bỏ lại phía sau ngay ở thời điểm này. Trong khi đó những công ty đo đạc tiên phong đã chuyển sang các hệ thống LiDAR cường độ mạnh gắn trên UAV để thu được những lợi thế kỹ thuật công nghệ vượt trội và bỏ xa các đối thủ cạnh tranh. Các máy quét laser 3D được triển khai trong thực tiễn lần đầu vào khoảng năm 2008, quyết định đầu tư công nghệ ở thời điểm ấy đã tạo ra bước nhảy vọt về năng lực cạnh tranh, nhưng rõ ràng công nghệ đã thay đổi quá nhiều và nếu những quyết định từ năm 2008 không được bổ sung bằng những quyết định mới hơn thì ngay cả những người tiên phong của năm 2008 cũng sẽ bị bỏ lại. Bước tiến lớn tiếp theo chắc chắn sẽ là các máy quét laser 3D cầm tay được trang bị kỹ thuật SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) phục vụ cho định vị trong nhà và thu số liệu 3D ở khoảng cách gần. Những kỹ thuật và công nghệ mới cũng sẽ tiêu tốn những khoản đầu tư không nhỏ khi triển khai, tuy nhiên lợi ích mà chúng mang lại cho chúng ta thực sự là bước tiến vô cùng lớn, ngoài sức tưởng tượng.

Với những yêu cầu xây dựng các đô thị thông minh tương lai, yêu cầu thay thế hạ tầng cũ kỹ, phát triển các hệ thống giao thông hiện đại … đây thực sự là cơ hội to lớn để các nhà đo đạc kết hợp với kỹ thuật công nghệ hợp lại và tạo ra bước đột phá mới. Các nhà đo đạc và bản đồ đừng để những khái niệm như Digital Twin, Point Cloud, UAV, Terabytes làm cho mình sợ hãi, đừng nghe thông tin một chiều mà hãy bỏ công sức ra để tìm hiểu, làm thế nào để nhận thức được rằng nếu các nhà đo đạc bản đồ có thể tạo ra bảo sao Digital Twin của Thế giới chắc chắn lợi thế sẽ tự tìm đến – Không ai được gì nếu không chấp nhận thách thức.

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn