Onderwijs

Meer dan het blote oog kan zien

an petrochemische plants tot Zwijnstein: driedimensionale laserscannertechnologie duikt overal op. Virtual reality, maar dan gebaseerd op nauwkeurig meetwerk in de fysieke werkelijkheid.

Als project manager bij Delfttech heeft io’er Ronald Poelman de afgelopen twee jaar in Nederland het nodige pionierswerk verricht.

Anna van Ewsum ligt naast haar gestorven echtgenoot en kijkt naar hem alsof hij rustig ligt te slapen. Zo heeft Rombout Verhulst rond 1665 een Oost-Friese edelman en zijn weduwe in marmer vereeuwigd.

Nu is het beroemde grafmonument in de hervormde kerk van Midwolde zelf vereeuwigd, met behulp van 3D-laserscanners. Geen heiligschennis, maar een staaltje van 21ste-eeuwse monumentenzorg. Met een laserstraal tastte het apparaat punt voor punt Rombouts meesterwerk af, vrijwel tot op de millimeter nauwkeurig. (De afstand tot elk afzonderlijk punt wordt berekend aan de hand van de exacte tijd dat de uitgezonden groene laserpuls ‘in de lucht’ is.)

De scanner registreerde details die zelfs de meest toegewijde kunsthistoricus ontgaan: vingerafdrukken van Rombout Verhulst, de precieze inslag van zijn beitel op het marmer. Alle gemeten gegevens zijn digitaal vastgelegd. De basis voor de volmaakte replica, maar bovenal een ideaal archief voor latere restauraties.

Het is een van de uiteenlopende opdrachten die het bedrijf Delfttech de afgelopen twee jaar heeft uitgevoerd. “In visueel opzicht het interessantste project dat ik tot nu toe heb gedaan”, zegt Ronald Poelman.

Van een heel andere orde, maar even indrukwekkend vindt Poelman het driedimensionaal scannen van een compleet booreiland in de Noordzee, in opdracht van de NAM. Driehonderd scans in zes dagen tijd, tachtig miljoen punten die met de scanner moesten worden afgetast. “Zo’n grote, complete scan was wereldwijd nog nooit gedaan. We hebben bewezen dat het kan.”
Aanbod

Twee jaar geleden had Poelman nog geen idee dat de 3D-laserscanner zich leent voor dergelijke grootschalige projecten. Hij kende wat bescheiden toepassingen binnen industrieel ontwerpen, en daar hield het wel mee op. Maar vlak na zijn afstuderen kreeg hij het aanbod om te komen werken bij Delfttech . een klein maar ambitieus bedrijf, opgericht door een ingenieur civiele techniek en gespecialiseerd in het werken met uit de Verenigde Staten geïmporteerde Cyrax-laserscanners.

De scanners waren een nieuwe, snellere manier om de werkelijkheid in 3D vast te leggen. Uiterst precies, maar met de mogelijkheid om de gegevens meeslepend te visualiseren. Kijkend naar zulke 3D-beelden krijg je af en toe het idee dat ze door een boven en rondom de objecten vliegende camera zijn vastgelegd, in plaats van door een statisch apparaat op de grond.

Werken met nieuwe technologie, dat sprak Poelman wel aan. Bovendien bood de baan hem de gelegenheid om een aantal zaken goed onder de knie te krijgen. Potentiële klanten overtuigen, bijvoorbeeld. “Dat is leuk werk, omdat ik geloof in deze technologie. Het zou een ander verhaal zijn als ik met stofzuigers moest leuren. Ik krijg altijd een goede ontvangst.” Wat niet betekent dat Poelman overal moeiteloos opdrachten binnenhaalt. “Landmeters zijn zeer gehecht aan hun traditionele technieken. Dat verander je niet zomaar. Voor veel kunsthistorici geldt hetzelfde. Je moet jonge, frisse mensen zien te treffen die bereid zijn naar iets nieuws te kijken.”

Poelman trekt er zelf nog regelmatig op uit met de lasercanner. Het zijn kostbare, topzware apparaten, die qua uiterlijk wel wat doen denken aan de toestellen uit de beginjaren van de fotografie. Daarnaast traint hij klanten in het gebruik van de scanner en schrijft hij softwareprogramma’s ten behoeve van nieuwe projecten. “Het gaat vaak om heel complexe 3D-puzzels. Heerlijke breinbrekers zijn dat.”

Bij de term project manager denk je al snel aan de constante deadlinestress en klanten die roepen dat de klus ‘gisteren’ af moet zijn. “Dat beeld klopt wel”, zegt Poelman. “Juist als je je zeer verantwoordelijk voelt voor het eindresultaat kan die druk pittig zijn. Daar word je tijdens je opleiding als industrieel ontwerper niet op voorbereid.”

De ene klant is echter de andere niet, ontdekte Poelman. “Een voorbeeld: het Belgische ingenieursbedrijf BNS zet soms druk op de ketel, wil snel resultaten zien, maar als dan eens een project iets langer duurt, krijgen we de kans om uit te leggen waarom. Dat is voor alle partijen productiever. Je moet je niet achter papiertjes en keiharde afspraken verschuilen als je er samen uit kunt komen.”

Met Rijkswaterstaat, een grote opdrachtgever, heeft Poelman minder positieve ervaringen. “Een strakke deadline werd contractueel vastgelegd, zodat de betrokken ambtenaren goed waren ingedekt. Aan die deadline viel niet te torsen, ook al kwamen vertragingen voort uit aanvullende wensen van de klant. Ik heb nachten doorgewerkt om de deadline te halen. en vervolgens bleef het eindresultaat drie maanden op het bureau van een ambtenaar liggen. Die laksheid vind ik verschrikkelijk.”

Poelman heeft geleerd om te gaan met de eisen van opdrachtgevers. “Je moet op een gegeven moment enige afstand nemen. Er zijn bepaalde kwaliteitsnorm waar je je aan moet houden, en de deadline dient realistisch te zijn. Als de klant daar heel ver van afwijkt, zal ik zeggen: we doen ons best, maar verder dan dit kunnen we niet gaan.”

Grenzen aangeven is een kwestie van ervaring en gezond verstand, denkt Poelman. “Je moet nee durven zeggen. In het begin ben je daar huiverig voor, maar in de praktijk valt de reactie van de klant erg mee.” Het stellen van prioriteiten had effect: in het begin maakte Poelman werkweken van vijftig, zestig uur, nu kan hij het af met veertig, vijftig uur per week.

Delfttech heeft tot herfst 2003 behoorlijk last gehad van de recessie, zegt Poelman, maar nu gaat het goed. “Na een paar jaar pionieren is het bij bedrijven doorgedrongen dat ze met 3D-laserscans veel geld kunnen besparen. Neem een petrochemische plant: als je die tot in detail hebt laten scannen, hoef je niet langer bij een aanpassing of reparatie de complete plant een halve dag stil te leggen. Je hebt meteen alle informatie die je nodig hebt. Dat scheelt tonnen.”

Door zich toe te leggen op die combinatie van nauwkeurig meten en visualiseren heeft Delfttech in Nederland een kennisvoorsprong opgebouwd. De uiteenlopende toepassingen van laserscantechnologie zorgen er bovendien voor dat het bedrijf zich niet tot één doelgroep hoeft te beperken.
Politie

Zo heeft de Amsterdamse politie vorig jaar gebruik gemaakt van de diensten van Delfttech om na een liquidatie in het criminele circuit de plek van het misdrijf snel en nauwkeurig vast te leggen. Dat levert de recherche veel sneller dan voorheen een schat aan betrouwbare informatie op. Aan de hand van kogelinslagen valt bijvoorbeeld te bepalen hoe lang de moordenaar is, en of hij rechts- of linkshandig is. Poelman: “Ook voor rechtszaken is zo’n constructie met een 3D-laserscan relevant. Anders dan bij een digitale foto kun je niet achteraf met de opname knoeien: alle gemeten punten zijn opgeslagen in een database en niet te veranderen. Met behulp van een nauwkeurige virtual reality-simulatie kun je op de plek van het misdrijf ‘rondwandelen’ en getuigenverklaringen op betrouwbaarheid toetsen: kon getuige X vanuit zijn plek werkelijk waarnemen wat hij beweert te hebben gezien? Het geheugen is feilbaar, de laserscanner niet.”

Speelfilms vindt Poelman ook een interessant toepassingsgebied. “De eerste laserscanners werden verkocht aan de filmindustrie, dat zegt genoeg. Voor de achtergronden van alle delen van Lord of the Rings en Harry Potter is druk gebruikgemaakt van de technologie. 3D-scans kunnen filmcrews bovendien helpen bij het voorbereiden van filmen op locatie. Het scheelt veel tijd als je van tevoren weet hoe je een grot het mooist kunt uitlichten.”

(Foto’s: Hans Stakelbeek)

‘Het gaat vaak om heel complexe 3D-puzzels; heerlijke breinbrekers zijn dat’

www.delfttech.nl

Naam: Ronald Poelman

Leeftijd: 28

Woonplaats: Den Haag

Studie: industrieel ontwerpen (studeerde aan de Haagse Hogeschool, en deed daarna een master Engineering Product Design die hem naar de faculteit IO in Delft voerde)

Afstudeerjaar master: 2001

Loopbaan: werkte tijdens zijn studies in het bedrijf van zijn vader, ir. Wim Poelman, die onder meer een aantal veelgebruikte leerboeken over industrieel ontwerpen schreef. Sinds twee jaar in dienst bij Delfttech.

Verliefd/verloofd/getrouwd: verliefd

Anna van Ewsum ligt naast haar gestorven echtgenoot en kijkt naar hem alsof hij rustig ligt te slapen. Zo heeft Rombout Verhulst rond 1665 een Oost-Friese edelman en zijn weduwe in marmer vereeuwigd.

Nu is het beroemde grafmonument in de hervormde kerk van Midwolde zelf vereeuwigd, met behulp van 3D-laserscanners. Geen heiligschennis, maar een staaltje van 21ste-eeuwse monumentenzorg. Met een laserstraal tastte het apparaat punt voor punt Rombouts meesterwerk af, vrijwel tot op de millimeter nauwkeurig. (De afstand tot elk afzonderlijk punt wordt berekend aan de hand van de exacte tijd dat de uitgezonden groene laserpuls ‘in de lucht’ is.)

De scanner registreerde details die zelfs de meest toegewijde kunsthistoricus ontgaan: vingerafdrukken van Rombout Verhulst, de precieze inslag van zijn beitel op het marmer. Alle gemeten gegevens zijn digitaal vastgelegd. De basis voor de volmaakte replica, maar bovenal een ideaal archief voor latere restauraties.

Het is een van de uiteenlopende opdrachten die het bedrijf Delfttech de afgelopen twee jaar heeft uitgevoerd. “In visueel opzicht het interessantste project dat ik tot nu toe heb gedaan”, zegt Ronald Poelman.

Van een heel andere orde, maar even indrukwekkend vindt Poelman het driedimensionaal scannen van een compleet booreiland in de Noordzee, in opdracht van de NAM. Driehonderd scans in zes dagen tijd, tachtig miljoen punten die met de scanner moesten worden afgetast. “Zo’n grote, complete scan was wereldwijd nog nooit gedaan. We hebben bewezen dat het kan.”
Aanbod

Twee jaar geleden had Poelman nog geen idee dat de 3D-laserscanner zich leent voor dergelijke grootschalige projecten. Hij kende wat bescheiden toepassingen binnen industrieel ontwerpen, en daar hield het wel mee op. Maar vlak na zijn afstuderen kreeg hij het aanbod om te komen werken bij Delfttech . een klein maar ambitieus bedrijf, opgericht door een ingenieur civiele techniek en gespecialiseerd in het werken met uit de Verenigde Staten geïmporteerde Cyrax-laserscanners.

De scanners waren een nieuwe, snellere manier om de werkelijkheid in 3D vast te leggen. Uiterst precies, maar met de mogelijkheid om de gegevens meeslepend te visualiseren. Kijkend naar zulke 3D-beelden krijg je af en toe het idee dat ze door een boven en rondom de objecten vliegende camera zijn vastgelegd, in plaats van door een statisch apparaat op de grond.

Werken met nieuwe technologie, dat sprak Poelman wel aan. Bovendien bood de baan hem de gelegenheid om een aantal zaken goed onder de knie te krijgen. Potentiële klanten overtuigen, bijvoorbeeld. “Dat is leuk werk, omdat ik geloof in deze technologie. Het zou een ander verhaal zijn als ik met stofzuigers moest leuren. Ik krijg altijd een goede ontvangst.” Wat niet betekent dat Poelman overal moeiteloos opdrachten binnenhaalt. “Landmeters zijn zeer gehecht aan hun traditionele technieken. Dat verander je niet zomaar. Voor veel kunsthistorici geldt hetzelfde. Je moet jonge, frisse mensen zien te treffen die bereid zijn naar iets nieuws te kijken.”

Poelman trekt er zelf nog regelmatig op uit met de lasercanner. Het zijn kostbare, topzware apparaten, die qua uiterlijk wel wat doen denken aan de toestellen uit de beginjaren van de fotografie. Daarnaast traint hij klanten in het gebruik van de scanner en schrijft hij softwareprogramma’s ten behoeve van nieuwe projecten. “Het gaat vaak om heel complexe 3D-puzzels. Heerlijke breinbrekers zijn dat.”

Bij de term project manager denk je al snel aan de constante deadlinestress en klanten die roepen dat de klus ‘gisteren’ af moet zijn. “Dat beeld klopt wel”, zegt Poelman. “Juist als je je zeer verantwoordelijk voelt voor het eindresultaat kan die druk pittig zijn. Daar word je tijdens je opleiding als industrieel ontwerper niet op voorbereid.”

De ene klant is echter de andere niet, ontdekte Poelman. “Een voorbeeld: het Belgische ingenieursbedrijf BNS zet soms druk op de ketel, wil snel resultaten zien, maar als dan eens een project iets langer duurt, krijgen we de kans om uit te leggen waarom. Dat is voor alle partijen productiever. Je moet je niet achter papiertjes en keiharde afspraken verschuilen als je er samen uit kunt komen.”

Met Rijkswaterstaat, een grote opdrachtgever, heeft Poelman minder positieve ervaringen. “Een strakke deadline werd contractueel vastgelegd, zodat de betrokken ambtenaren goed waren ingedekt. Aan die deadline viel niet te torsen, ook al kwamen vertragingen voort uit aanvullende wensen van de klant. Ik heb nachten doorgewerkt om de deadline te halen. en vervolgens bleef het eindresultaat drie maanden op het bureau van een ambtenaar liggen. Die laksheid vind ik verschrikkelijk.”

Poelman heeft geleerd om te gaan met de eisen van opdrachtgevers. “Je moet op een gegeven moment enige afstand nemen. Er zijn bepaalde kwaliteitsnorm waar je je aan moet houden, en de deadline dient realistisch te zijn. Als de klant daar heel ver van afwijkt, zal ik zeggen: we doen ons best, maar verder dan dit kunnen we niet gaan.”

Grenzen aangeven is een kwestie van ervaring en gezond verstand, denkt Poelman. “Je moet nee durven zeggen. In het begin ben je daar huiverig voor, maar in de praktijk valt de reactie van de klant erg mee.” Het stellen van prioriteiten had effect: in het begin maakte Poelman werkweken van vijftig, zestig uur, nu kan hij het af met veertig, vijftig uur per week.

Delfttech heeft tot herfst 2003 behoorlijk last gehad van de recessie, zegt Poelman, maar nu gaat het goed. “Na een paar jaar pionieren is het bij bedrijven doorgedrongen dat ze met 3D-laserscans veel geld kunnen besparen. Neem een petrochemische plant: als je die tot in detail hebt laten scannen, hoef je niet langer bij een aanpassing of reparatie de complete plant een halve dag stil te leggen. Je hebt meteen alle informatie die je nodig hebt. Dat scheelt tonnen.”

Door zich toe te leggen op die combinatie van nauwkeurig meten en visualiseren heeft Delfttech in Nederland een kennisvoorsprong opgebouwd. De uiteenlopende toepassingen van laserscantechnologie zorgen er bovendien voor dat het bedrijf zich niet tot één doelgroep hoeft te beperken.
Politie

Zo heeft de Amsterdamse politie vorig jaar gebruik gemaakt van de diensten van Delfttech om na een liquidatie in het criminele circuit de plek van het misdrijf snel en nauwkeurig vast te leggen. Dat levert de recherche veel sneller dan voorheen een schat aan betrouwbare informatie op. Aan de hand van kogelinslagen valt bijvoorbeeld te bepalen hoe lang de moordenaar is, en of hij rechts- of linkshandig is. Poelman: “Ook voor rechtszaken is zo’n constructie met een 3D-laserscan relevant. Anders dan bij een digitale foto kun je niet achteraf met de opname knoeien: alle gemeten punten zijn opgeslagen in een database en niet te veranderen. Met behulp van een nauwkeurige virtual reality-simulatie kun je op de plek van het misdrijf ‘rondwandelen’ en getuigenverklaringen op betrouwbaarheid toetsen: kon getuige X vanuit zijn plek werkelijk waarnemen wat hij beweert te hebben gezien? Het geheugen is feilbaar, de laserscanner niet.”

Speelfilms vindt Poelman ook een interessant toepassingsgebied. “De eerste laserscanners werden verkocht aan de filmindustrie, dat zegt genoeg. Voor de achtergronden van alle delen van Lord of the Rings en Harry Potter is druk gebruikgemaakt van de technologie. 3D-scans kunnen filmcrews bovendien helpen bij het voorbereiden van filmen op locatie. Het scheelt veel tijd als je van tevoren weet hoe je een grot het mooist kunt uitlichten.”

(Foto’s: Hans Stakelbeek)

‘Het gaat vaak om heel complexe 3D-puzzels; heerlijke breinbrekers zijn dat’

www.delfttech.nl

Naam: Ronald Poelman

Leeftijd: 28

Woonplaats: Den Haag

Studie: industrieel ontwerpen (studeerde aan de Haagse Hogeschool, en deed daarna een master Engineering Product Design die hem naar de faculteit IO in Delft voerde)

Afstudeerjaar master: 2001

Loopbaan: werkte tijdens zijn studies in het bedrijf van zijn vader, ir. Wim Poelman, die onder meer een aantal veelgebruikte leerboeken over industrieel ontwerpen schreef. Sinds twee jaar in dienst bij Delfttech.

Verliefd/verloofd/getrouwd: verliefd

Redacteur Redactie

Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.