Jak funguje Streetside

Stejně jako konkurenční Street View umožňuje i Streetside od Microsoftu internetovým surfařům virtuálně si projít zajímavá místa v zahraničí. Některá města nasnímal Microsoft pro Bing Maps, avšak diskrétněji než Google.
MARKUS MANDAU

Projekt Google Street View vyvolal jak nadšení, tak i zneklidnění. Auta Googlu však nejsou jediná, která brázdí ulice měst a fotografují. I Microsoft, rival Googlu, vyslal svá auta, aby fotografovala ulice pro mapy Bing Maps, ale i pro podobně laděný nástroj Streetside. V současné době se Microsoft soustřeďuje hlavně na americká města, v tomto roce by se však auta Streetside měla rozjet i po evropských velkoměstech. Žádné konkrétní datum ale zatím nepadlo.
Náklady, které museli oba konkurenti na tyto projekty vynaložit, jsou enormní, stejně jako množství dat, která vyprodukovali a museli zpracovat. Microsoft zaznamenává okolí o něco přesněji, zároveň chce ale co nejméně zasahovat do soukromé sféry a zabránit všem dalším problémům vyplývajícím z tohoto projektu – "neodposlouchává" tedy Wi-Fi sítě, jako to udělal Google.

1 Snímkování: Osobní auto s GPS zařízením a laserem

Speciální vůz prozkoumává svoje okolí za pomoci 360° snímků.
Když automobil Streetside skenuje svoje okolí, shromažďuje tři typy údajů: GPS souřadnice, fotografie a vzdálenosti naměřené pomocí laseru (Lidar: Light Detection and Ranging). Fotoaparát UltraCam se šesti objektivy je přimontován na horní část automobilu a pořizuje 360° snímky okolí, složené ze šesti fotografií. Každá z fotografií má nominální rozlišení 2 048 × 2 048 bodů. Tento výkonný fotoaparát byl sestrojen rakouskou firmou Vexcel, kterou společnost Microsoft převzala, a využívá se výhradně pro potřeby Streetside. Důležitou práci, která zajistí při sledování v prohlížeči trojrozměrný dojem, obstará laserový měřič Lidar.
Lidar určuje vzdálenost okolních předmětů od automobilu, a to tak, že vyšle laserový paprsek a měří, za jak dlouho se odrazí. Na běžné úzké městské komunikaci pořídí automobil okolní záběr každé čtyři metry, na silnicích bez zástavby každých osm metrů. Během jednoho kilometru cesty je tak vyprodukováno až 250 panoramatických snímků složených z 1 500 jednotlivých záběrů. Automobil jezdí pouze mezi desátou a čtrnáctou hodinou a jen za dobrého počasí, aby byly snímky pořízeny za co nejvíce podobných světelných podmínek. Potom je pevný disk s fotografiemi a dalšími daty zaslán kurýrem do Streetside centra ve městě Boulder v Coloradu, kde se všechna data centrálně zpracovávají – jde o 50 až 100 terabajtů dat za týden.

2 Středisko pro zpracování dat: Od sestavování panoramatických snímků po dokončení 3D objektů

Zde jsou z jednotlivých snímků sestaveny souvislé fotografie, z výsledků laserového měřiče se vypočítávají zjednodušené prostorové souřadnice a lidé se stávají anonymními.

KOMBINOVÁNÍ JEDNOTLIVÝCH SNÍMKŮ

Nejprve se ze šesti jednotlivých fotografií vytvoří panoramatický snímek. Společnost Microsoft pro to používá svůj "vlastnoručně" vyvinutý Photosynth software. Ten sleduje podobné rysy jednotlivých snímků a vhodně je sestaví dohromady. Navíc je schopen vyrovnat rozdíly v barvě a jasu. Potom software rozdělí panoramatický snímek na "krychli" složenou ze šesti jednotlivých obrázků – dva s fasádami jsou po stranách, po jednom pak vepředu a vzadu a nahoře a dole. Kromě toho se vytváří z každého ze šesti snímků ještě alespoň jedna další omezená verze v nižším rozlišení. Kombinace různých rozlišení je založena na technologii Seadragon, kterou firma Microsoft sama vyvinula podobně jako software Photosynth. To je také hlavní důvod, proč si pro použití Streetside musíte do internetového prohlížeče nainstalovat plug-in Silverlight (viz vpravo), který je implementován v Seadragonu. Tento software ukládá všechny jednotlivé soubory jako "kubické" soubory. Ty jsou potom dostupné jako jeden velký JPEG soubor.

VÝPOČTY PROSTOROVÝCH STRUKTUR

1. Surová data Lidaru
Výsledky laserového měření jsou uloženy ve formě hloubkové mapy až s 1,5 milionu prostorových bodů na jeden panoramatický snímek. Na tomto základě je vytvořen zjednodušený 3D model sledovaného okolí.
2. Zjednodušená struktura
Z množství nezpracovaných dat vypočítá software jednoduchý polygonální model obrazu ulice. V tomto případě se pracuje pouze s daty, která patří okrajovým stěnám domů nebo ulicím.
3. Trojrozměrný model
Program označí plochy polygonů jako ulice nebo domy a uloží všechny okrajové body. Pokud se zkombinuji s "kubickými" soubory, pak uživatel získá dojem, jako by se pohyboval v prostoru.

„ANONYMIZACE“ FOTOGRAFIÍ

Software "rozmaže" obličeje všech kolemjdoucích osob, aby se zabránilo jejich identifikaci. Stejně tak se znečitelní SPZ všech automobilů. Pro tyto účely použije software i surová data z Lidaru – nezkoumá se tedy jen obraz, ale i hloubka. Na základě těchto dat je totiž možné zjistit, zda se skutečně jedná o postavu, nebo auto, nebo jen například o vylepený reklamní plakát s modelkou, který anonymní být nemusí. Tváře se rozpoznávají stejně jako při běžném zpracování fotografií především podle typických barevných odstínů, jaké má lidská kůže.

3 Browser: 3D surfování po městě

Co se děje na pozadí při surfování po ulicích
V mapách vyhledávače Bing (Bing Maps) se můžete přepnout na "Streetside" pohled kliknutím na ikonu malé modré figurky. Poté software zprostředkuje příslušný "kubický" soubor v nízkém rozlišení. Až když nazoomujete na nějaký detail, zobrazí prohlížeč příslušný soubor, kde jsou jednotlivé detaily uloženy ve vysokém rozlišení. Malá modrá figurka, prostřednictvím které se pohybujete po ulicích Streetside, je umístěna na povrchu vozovky a hýbe se na podkladě prostorových souřadnic. Při procházení ulicí se zobrazuje jeden "kubický" soubor za druhým. Přechod z jednoho do druhého poznáte podle toho, že obraz je na chvíli neostrý.
Středisko pro zpracování dat doplňuje "kubické" soubory nových lokalit každých čtrnáct dní. Jedna dávka se skládá asi ze 400 disků se 100 až 160 TB dat. Data se do střediska z bezpečnostních důvodů dopravují prostřednictvím kurýrů, aby se ještě před zpracováním neobjevila někde na internetu. Zpracovaná data se potom zrcadlí i na další uzlové body rozmístěné po celém světě. Pokud tedy uživatel vyvolá funkce Streetside, dostane data od nejbližšího uzlu, kde jsou data uložena. Decentralizovaná distribuce tak zajišťuje krátké doby odezvy – menší než 20 milisekund. Uživatelé tím získávají pocit plynulého pohybu.


Foto: UltraCam mobile: 12megapixelový fotoaparát se šesti objektivy pořizuje každé čtyři metry šest snímků o velikosti asi 16 MB, které mají 16bitovou barevnou hloubkou.
Foto: Lidar: Laser zkoumá okolí auta a měří vzdálenosti jednotlivých objektů. Nová generace přístroje otestuje asi 1,5 milionu bodů ve všech směrech.
Foto: Rozhraní Streetside: Po ulici se navigujete prostřednictvím malé modré figurky. Pro otáčení doleva a doprava se používají kurzorové klávesy.