TKI-hankkeiden monipuolisuus ja aiheiden laajuus on usein hankala käsittää yleisölle. FrostBitillä työskentelemme jatkuvasti monialaisissa projekteissa, joissa yhdistyvät pelimoottorit, XR-ratkaisut, verkkokehitys ja tietojärjestelmät. Joitakin konkreettisia esimerkkejä päivittäisistä tehtävistämme on esimerkiksi käynnissä olevan MiGaEL-projekti, jossa tavoitteena on parantaa kaivosteollisuuden koulutusta digitaalisen peliperustaisen oppimisen avulla, kun taas virtuaaliteurastamo-projekti luo virtuaalitodellisuuden koulutusta ja simulaatiota poronhoitoon. Käynnissä on myös Kohti kestävää kehitystä -hanke, joka kehittää verkkopohjaisen työkalun, jolla parannetaan ekologista hankintaprosessia johtaen pitkäaikaisiin taloudellisiin ja ympäristövaikutuksiin Lapin alueella.
TKI-prjektien toteuttaminen on monimutkaista ja vaatii kattavaa suunnittelua. Kuinka tämä toimii käytännössä FrostBit-ohjelmistolaboratoriossa? Uusia teknisiä ratkaisuja kehitettäessä käytämme iteratiivista prosessia, joka perustuu tutkimukseen, soveltamiseen ja testaamiseen. Yritän hajottaa työnkulun keskittymällä meneillään olevan WinterSIM-projektiin joka on vasta alkanut: Lyhyesti sanottuna Business Finlandin rahoittama WinterSIM tähtää Lapin ja Snowboxin testaustilojen muuttaminen autonomisten ajoneuvojen talvitestien ja simulaatioiden eurooppalaiseksi ”keskukseksi”. FrostBitin rooli WinterSIM-projektissa on luoda virtuaalisia simulaatioita autonomisille ajoneuvoille käyttämällä peliteknologioita, kuten Unrealia ja avoimen lähdekoodin CARLA-simulaattoria. Tämä tehdään antureiden, LIDAR:n ja kameroiden avulla, jotka keräävät virtuaalisen simulointiympäristön luomiseksi tosielämän dataa, esimerkiksi tietoa lumisateista ja jäästä. Tiedot viedään sitten CARLA-simulaattoriin ja yhdistetään kaupunkien ja maaseudun tien talviolosuhteisiin.
Mittausaseman suunnittelu – Tiedonkeruupiste
Insinöörit FrostBitillä ovat suunnitelleet räätälöidyn mittausaseman, jota käytetään tietojen keräämiseen reaalimaailman simulaatioista. Mittausasema sijaitsee Lapin ammattikorkeakoulussa. Mittausasema sisältää kaksi LIDAR-anturia, syvyyskameran, tutkan ja sääaseman. Mittausasemaa ohjataan etäyhteydellä langattoman yhteyden avulla. Tällä hetkellä insinöörit testaavat asemaa ja valmistautuvat todelliseen tiedonkeruuseen. Projektin myöhemmissä vaiheissa tiedonkeruuta varten käytetään muita mittalaitteita.
CARLA:n avoimen lähdekoodin simulaattorin käyttö
CARLA-simulaattori on Unreal Engine 4:n kanssa kehitetty avoimen lähdekoodin simulaattori, jota käytetään kehittämään talvikerros(olosuhteet)-simulaatio autonomisille ajoneuvoille. FrostBit luo ensimmäisenä talvikerroksen CARLA-simulaattorille. Odotettu tulos on validoitu virtuaalinen talvisimulaatio CARLA:ssa, jossa yhdistyvät mittausaseman tiedot, Aurora Intelligent Roadin digitaalinen kaksonen ja Aurora Roadin 3D-ympäristö.
RoadRunner luo virtuaalimallin Aurora-älytiestä
FrostBit-insinöörit käyttävät RoadRunnerissa todellisia karttatietoja luodakseen virtuaalimallin Aurora Intelligent Road -kadusta. RoadRunner on täysin yhteensopiva Unreal Engine 4: n kanssa ja mahdollistaa korkeusmallin, pistepilven ja ilmakuvan. RoadRunneria käyttämällä varmistamme, että virtuaalimalli edustaa todellista tietä mahdollisimman tarkasti.
Tiedonkeruu 360° -videon avulla Muoniossa, Lapissa
Koska materiaalia ei ollut riittävästi verkossa, FrostBit-tiimi matkusti Muonion kaupunkiin ja otti 360°-videokuvaa voidakseen käyttää materiaalia tarkkana lähteenä Aurora Intelligent Road -ympäristön 3D-mallinnuksessa. Käytämme Blenderiä (avoimen lähdekoodin) virtuaalisen ympäristön mallintamiseen. 360°-kamera asennettiin auton päälle, joka ajoi 40 km / h 10 km pitkän tien varrella.
Varhainen prototyyppi
Alla olevasta videosta näet toimivan simulaattorin varhaisen vaiheen prototyypin. Olemme valmiita integroimaan tietoaineiston Aurora Intelligent Road -simulaatioon sekä 3D-malleihin. Tavoitteena on luoda virtuaalinen simulointiympäristö, jossa visuaalinen talvitila voidaan simuloida tietojen mukaan. Käyttäjät voivat esimerkiksi simuloida kovaa lunta tai hyvin jäisiä tieolosuhteita. Ensimmäiset visuaalisten talvisimulaatioiden tulokset ovat lupaavia, vaikka projekti on alkuvaiheessa.
Jos haluat lisätietoa WinterSIM-projektista, ota yhteyttä Pertti Rauhalaan sähköpostitse (etunimi.sukunimi@lapinamk.fi).
Projektissa työskentelevään tiimiin kuuluu FrostBitiltä Pertti Rauhala, Tuomas Herranen, Reko Paananen, Samuli Valkama, Miko Piitsalo, Aleksi Narkilahti, Juha Petäjäjärvi ja Joel Koutonen.
Projektissa työskenteleviä opettajia ovat Minna Korhonen, Tauno Tepsa ja Petri Hannula.
Yhteishanke on toteutettu seuraavien toimijoiden kesken: Lapland Proving Ground, Ramboll Finland, Lapin ammattikorkeakoulu, Roadscanners, Sensible 4, Toptester, ja Aurora Snowbox.
Kirjoittanut Erson Halili | 01/12/2020