Rudi ma niesprawne tylne łapki, co sprawia, że nie chodzi normalnie, tylko pełza na brzuchu. Właścicielka psa kupowała w przeszłości różne wózki, ale żaden nie zdał egzaminu. – Chodzi o to, że ten piesek jest nieproporcjonalnie długi, bo jest to taki jamnikowaty kundelek. Wszystkie dotychczasowe wózki źle układały się na brzuszku i konieczne jest zaprojektowanie specjalistycznego wózka na wymiar, a do tego konieczne jest stworzenie wirtualnej wersji pieska w komputerze – wyjaśnia dr inż. Joanna Pawłowicz.  

Na tej podstawie w ramach pracy dyplomowej studentki zaprzyjaźnionej z UWM Politechniki Poznańskiej powstanie specjalny projekt. W związku z tym z dr inż. Joanną Pawłowicz i dr. inż. Piotrem Bilko skontaktowała się fundacja Psygarnij, która poprosiła ich o wykonanie skanu i tzw. „cyfrowego bliźniaka" (ang. digital twin) Rudiego.       

– Ze skanu, który zrobiliśmy powstała chmura punktów, czyli miliony punkcików, które odzwierciedlają dokładny kształt pieska w 3D. Dzięki temu osoba, która zaprojektuje ten wózek, będzie go mogła idealnie dopasować do ciała Rudiego. Ważne jest też to, że ten wózek ma zostać tak skonstruowany, że w momencie, w którym piesek będzie spacerował, będą poruszały się jego tylne łapki i jednocześnie się rehabilitowały – mówi dr inż. Joanna Pawłowicz.  

– Było to możliwe, ponieważ posiadamy skaner ręczny, który służy do skanowania niewielkich lub średniej wielkości obiektów. Małym utrudnieniem było to, że piesek ruszał się podczas skanowania, ale na szczęście był z nami weterynarz, który trochę go uspokoił. Chciałbym jednak podkreślić, że wszystko odbyło się w taki sposób, że piesek absolutnie nie ucierpiał, ani nie było to dla niego bolesne – zaznacza dr inż. Piotr Bilko.  

Wykonanie skanu 3D psa Rudiego przez naukowców z Wydziału Geoinżynierii jest namacalnym przykładem, że nauka ma wpływ na otoczenie społeczno-gospodarcze.   

– Bardzo się cieszymy, że nasze umiejętności, które na co dzień wykorzystujemy w pracy naukowej i dydaktycznej, mogą przydać się poza uczelnią. Jesteśmy otwarci na tego typu inicjatywy i chętnie pomagamy – dodaje dr inż. Joanna Pawłowicz.   

Inne zastosowania 

Skanowanie 3D jest jedną z najnowszych zdobyczy współczesnej technologii. Wykorzystuje się go nie tylko w budownictwie, ale również w wielu dziedzinach życia, m.in. w protetyce czy podczas badania wypadków drogowych.    

– W przypadku wypadków drogowych wykonanie skanu 3D miejsca zdarzenia pozwala na szybsze uprzątnięcie drogi, zwiększa bezpieczeństwo pracy, a także umożliwia prowadzenie pomiarów na ekranie komputera w dowolnym czasie. Dzięki  temu można zebrać dane, które mogłyby zostać pominięte podczas prac na miejscu zdarzenia. Przewaga skanu 3D nad zdjęciem jest chociażby taka, że umożliwia on szybkie pomierzenie obiektów o skomplikowanych kształtach lub trudno dostępnych – wyjaśnia dr inż. Piotr Bilko.  

Dr inż. Joanna Pawłowicz jest opiekunką Koła Naukowego Pasjonatów BIM “Kreska”, które zajmuje się m.in. wykorzystaniem technologii skaningu laserowego 3D w BIM (ang. Building Information Modeling) i w projektowaniu uniwersalnym.  

– Na przykład ostatnio ze studentami z koła skanowaliśmy zabytkowy drewniany kościół w Grążawach. W ten sposób zebraliśmy szczegółowe informacje o geometrii i detalu tego obiektu. Na ich podstawie możemy opracować inwentaryzację budynku, odtworzyć jego dokumentację do celów przebudowy lub wykonać jego model 3D na potrzeby BIM. Tymi wynikami jest również zainteresowana konserwatorka zabytków i zamierza je wykorzystać do zaplanowania i przeprowadzenia remontu kościoła. Uzyskana chmura punktów posłuży nam również do zbadania stanu technicznego budynku czy określenia jakości materiału budowlanego. Mój kolega, dr inż. Piotr Bilko, wykonuje chociażby symulacje i analizy wytrzymałościowe elementów konstrukcji. Muszę przyznać, że nasi studenci garną się do nowych technologii wykorzystywanych w budownictwie, są ich ciekawi - bardzo chętnie je stosują, także w pracach dyplomowych – mówi dr inż. Joanna Pawłowicz.   

– Skanowanie 3D jest przyszłością w pracy inżyniera. Weźmy np. części od starych samochodów albo detale w zabytkowych budynkach. Nie ma innej możliwości na ich zachowanie jak skan 3D, bo można je potem odtworzyć i wydrukować zupełnie nowe – dodaje dr inż. Piotr Bilko. 

Po tych słowach naukowców z Wydziału Geoinżynierii UWM nie ma wątpliwości, że stworzenie „cyfrowego bliźniaka” psa Rudiego jest tylko wierzchołkiem góry pomysłów i inicjatyw, które mają w swoich głowach dr inż. Joanna Pawłowicz i dr inż. Piotr Bilko.  

Marta Wiśniewska

zdjęcie główne: dr inż. Joanna Pawłowicz

Joanna Pawłowicz – doktor inżynier nauk technicznych, adiunkt na Wydziale Geoinżynierii, Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie. Autorka publikacji związanych z: budownictwem, BIM, projektowaniem uniwersalnym, inżynierią przestrzenną i urbanistyką, inżynierią odwrotną, szeroko rozumianym wykorzystaniem technologii skaningu laserowego w architekturze i budownictwie, inspekcją i monitoringiem wad i uszkodzeń budynków i budowli oraz zagadnieniami związanymi z ochroną konserwatorską obiektów zabytkowych. Uczestniczka wielu konferencji krajowych i zagranicznych. Członek komitetów naukowych i organizacyjnych oraz recenzent w czasopism krajowych i zagranicznych (Elsevier, De Gruyter) seminariów i konferencji naukowych (WoS, IEEE). Ambasador Stowarzyszenia BIM w Polsce i członek towarzystw zawodowych: Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budowlanych, Stowarzyszenia Geodetów Polskich, Towarzystwa Urbanistów Polskich. Pasjonatka nowoczesnych technologii i cyfryzacji budownictwa. Opiekun Studenckiego Koła Naukowego Pasjonatów BIM „KRESKA”. 

Piotr Bilko – doktor inżynier nauk technicznych, adiunkt na Wydziale Geoinżynierii, Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie. Dyscyplina i specjalność naukowa: budownictwo, mechanika konstrukcji. Obszar zainteresowań naukowych: konstrukcje budowlane, teoria konstrukcji, mechanika. Członek Komitetu Nauki Oddziału Olsztyńskiego PZiTB.