Determination Architectural Plan Diagrams with Lidar Sensor: Brookline Children's Library Example

Abstract

Thanks to the influence of developing technology on disciplines, studies in every field continue to be carried out faster and more effectively. While problems such as creating maps in forestry have become easier with the development of laser point cloud systems, restoration projects in architecture and transferring building facades to a three-dimensional environment have become possible. Unfortunately, laser scanning devices are often not easily accessible due to their large size, weight and cost. The Lidar (Light Imaging Detection and Ranging) sensor proposed in this study is a method that is both cost-effective and does not strain the person performing the measurement due to the small size of the device. The Lidar sensor used in the study is the size of the palm of your hand and is manufactured integrated with the SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) method. It also provides results by connecting to mobile devices with a mobile application. The sensor, which is thought to find a field of use in architecture, is one of its biggest advantages in completing the reading of the plan diagram in a short time. As an example, the plan diagram of the children's section of the Brookline Public Library was extracted, transferred to the computer environment and functional analyses were performed.

Keywords

• The use of lidar sensor in architecture
• lidarslam
• Brookline children
• plan diagrams

Lidar Sensör ile Mimari Plan Şemalarının Okunması: Brookline Çocuk Kütüphanesi Örneği

Abstract

Gelişen teknolojinin disiplinlere etkisi sayesinde her alanda çalışmalar daha hızlı ve etkin şekilde yürütülmeye devam etmektedir. Lazer nokta bulut sistemlerinin gelişimi ile de ormancılıkta harita oluşturulması gibi sorunlar kolay hale gelirken mimari alanda restorasyon projeleri, bina cephelerinin üç boyutlu ortama aktarılması mümkün olmuştur. Fakat ne yazık ki lazer tarama cihazları çoğu zaman boyutlarının büyüklüğü, ağırlığı ve maliyeti sebebiyle kolay ulaşılabilir değildir. Bu çalışmada önerilen Lidar (Light Imaging Detection and Ranging) sensör ile mimaride plan şemasının okunması yöntemi hem maliyet açısından hesaplı hem de cihazın küçük olması sebebiyle ölçüm yapan kişiyi zorlamayan bir yöntemdir. Çalışma özelinde kullanılan Lidar sensör avuç içi büyüklüğü kadar olup SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) yöntemiyle bütünleşik olarak imal edilmiştir. Ayrıca mobil uygulama ile mobil cihazlara bağlanarak sonuç vermektedir. Mimaride kullanım alanı bulabileceği düşünülen sensörün plan şeması okumayı kısa sürede tamamlaması da en büyük avantajlarından biridir. Örneklem olarak Brookline Halk Kütüphanesi’nin çocuk bölümü plan şeması çıkarılmış, bilgisayar ortamına aktarılmış ve işlevsel analizler yapılmıştır.

Keywords

• Mimaride lidar sensör kullanımı
• lidarslam
• Brookline çocuk kütüphanesi
• plan şemaları

References

1. Akkaya, M. A., & Odabaş, H. (2019). Kütüphane deneyiminin beşiği olarak çocuk kütüphaneleri. İçinde M. A. Akkaya & H. Odabaş (Ed.), Bilgi merkezleri: Kütüphaneler-Arşivler-Müzele, 82-125. İstanbul: Hiperyayın.
2. Baysal, J. (1993). Kütüphanecilik. İstanbul: Esin Yayınevi.
3. Battis, C., Reed, A., & Clark, A. (2007). Public Library of Brookline 150th Anniversary, 1857-2007.
4. Dikici, B. Ü. (2023). Kütüphanelerde etkin gün ışığı sistemlerinin değerlendirilmesi; Konya İl Halk Kütüphanesi örneği (Doktora tezi). KTO Karatay Üniversitesi, Konya.
5. Duymaz, E., Oğuz, A. E., & Temeltaş, H. (2017). Eş zamanlı konum belirleme ve haritalama probleminde yeni bir durum tahmin yöntemi olarak parçacık akış filtresi. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 32(4).
6. Erturan, A. M., Durdu, A., & Erturan, E. M. (2019). The use of LIDAR technology in architectural offices. European Journal of Engineering Science and Technology, 2(2), 40-48.
7. Erturan, E. M. (2023). Lidar Slam ile mimari plan şeması belirleme yöntemi: Eskişehir Odunpazarı Evleri örneği (Doktora tezi). Konya Teknik Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Konya.
8. Grisetti, G., Stachniss, C., & Burgard, W. (2007). Improved techniques for grid mapping with Rao-Blackwellized particle filters. IEEE Transactions on Robotics, 23(1).

9. Güller, E. D., & Bilbay, P. (2016). Kütüphane yapılarında okul öncesi çocuklara yönelik interaktif mekânların irdelenmesi. Türk Kütüphaneciliği, 30(3), 398-414. http://www.tk.org.tr/index.php/TK/article/view/2691 (Erişim tarihi: 27.10.2021).
10. Hashim, A. H. (2021). A geometric nonlinear stochastic filter for simultaneous localization and mapping. Aerospace Science and Technology, 111, 106569.
11. Campaniolo, J. (2014). Legendary Local of Brookline Massachusetts. South Carolina: Arcadia Publishing. https://books.google.com/books?hl=tr&lr=&id=uoJQBAAAQBAJ&oi=fnd&pg=PA6&dq=public+library+of+brookline&ots=uwe9waoxA0&sig=tJVj8M3sNRP9R4xYfxlNWAcQsHg#v=onepage&q=public%20library%20of%20brookline&f=false
12. Kamarudin, K., Mamduh, S. M., Shakaff, A. Y. M., & Zakaria, A. (2014). Performance analysis of the Microsoft Kinect sensor for 2D simultaneous localization and mapping (SLAM) techniques. Sensors, 14(12), 23365-23387.
13. Koçak, N. (2001). Erken çocukluk döneminde eğitim ve Türkiye'de erken çocukluk eğitiminin durumu. Milli Eğitim Dergisi, Temmuz-Ağustos-Eylül, 151.
14. Kohlbrecher, S., Stryk, O., Meyer, J., & Klingauf, U. (2011). A flexible and scalable SLAM system with full 3D motion estimation. Proceedings of the 2011 IEEE International Symposium on Safety, Security and Rescue Robotics, Kyoto, Japan, November 1-5.
15. Korkmaz, M., Durdu, A., & Tusun, Y. E. (2018). Sensor comparison for a real-time SLAM application. International Journal of Information and Electronics Engineering, 8(1).
16. Onat, E. (1990). Mekansal organizasyonlarda ihtiyaç programlaması. Ankara: Teknik Yayınevi.
17. Potur, A. A. (2010). Sessizlikten oyunlaşan mekânlara: Özgürleştiren öğrenme ortamları olarak çocuk kütüphaneleri. Mimar.ist, 2010(3), 74-79.
18. Sağlamtunç, T. (1998). Türkiye'de çocuk ve halk kütüphaneleri. İçinde B. Onur (Yay. Haz.), Cumhuriyet ve çocuk - II. Ulusal Çocuk Kültürü Kongresi Bildirileri 4-6 Kasım 1998 (ss. 73-83). Ankara: Ankara Üniversitesi, ÇOKAUM.
19. Thrun, S., & Leonard, J. J. (2007). Simultaneous localization and mapping. In: Springer Berlin Heidelberg, Eds: Springer Berlin Heidelberg.
20. Topatan, S., & Aydın, D. (2022). 21. yüzyıl kütüphane binalarının mimari tasarım kriterleri doğrultusunda analizi. Journal of Architectural Sciences and Applications, 7(1), 263-283. https://doi.org/10.30785/mbud.1066760
21. Zhang, Z. (1994). Iterative point matching for registration of free-form curves and surfaces. International Journal of Computer Vision, 13(2), 119-152.