Onderzoekers ontwikkelden een digitale assistent die meehelpt met het onderhouden van een stokoude kathedraal.
De kathedraal in Lausanne is het grootste gotische bouwwerk van Zwitserland. De bouw begon rond 1170 en duurde tot 1235. Het gebouw ziet er indrukwekkend uit: het heeft een toren van bijna 80 meter hoog en is in de eeuwen daarna al meerdere keren uitgebreid. Ondanks al die pracht en praal is er helaas ook een probleem: de kathedraal bestaat (gedeeltelijk) uit zandsteen.
Dat gesteente ziet er mooi uit, maar is onder de motorkap ontzettend kwetsbaar voor water. Dat water kan uiteindelijk bevriezen waardoor scheuren ontstaan. Daarom moet er steeds goed worden gelet op hoe nat het gebouw wordt, waarbij zelfs rekening wordt gehouden met de manier waarop regen het gebouw raakt. Het gebouw onderhouden is dan ook oprecht een titanentaak.
Onderzoekers van ETH Zürich willen hun (zand)steentje bijdragen door dat onderhoudswerk makkelijker te maken. Hun oplossing: een ‘digitale assistent’ die onderhoudsteams helpt tijdens inspecties van het gebouw. Hiervoor maken ze gebruik van extended reality (XR): een vorm waarbij Virtual Reality (VR) als het ware ‘over de werkelijkheid heen’ wordt gelegd als een hologram. Een speciale AI kan op die manier meekijken en waarschuwen waar mogelijk schade is geleden.
Onderzoeksleider Robert Flatt is enthousiast. Hij zegt: “XR-technologieën hebben een enorm potentieel om samenwerking tussen experts in architectuur, materiaalkunde, geschiedenis en erfgoedconservering te verbeteren.” Het onderzoek is te vinden in het blad International Journal of Architectural Heritage.
Digitale versie
Voor deze digitale assistent maakten de onderzoekers eerst een digitale versie van de kathedraal. Ze gebruikten daarvoor laserscanning en fotogrammetrie om een nauwkeurig 3D-model van het gebouw te maken. Daarna voegden ze per steen extra informatie toe: wanneer een blok is geplaatst, waar het vandaan komt en hoe ernstig het beschadigd is. Geologen van de Universiteit van Lausanne leverden daarvoor de gegevens.
Promovenda Yamini Patankar heeft meegewerkt aan het project. Ze laat weten: “Tijdens inspecties geeft onze digitale assistent een overzicht van de toestand van het monument, plus extra relevante informatie. Op basis van de zwakke punten die we zien, kunnen we beter beslissen welke maatregelen nodig zijn.”
Veel technologie
Uit het onderzoek wordt duidelijk dat er voorheen ook al veel technologie werd ingezet om de kathedraal te beschermen. Zo staat rondom de kathedraal een netwerk van sensoren die de hoeveelheid regen, de luchtvochtigheid en de vochtigheid van de stenen continu meet. Zo krijgen de onderzoekers een beeld van het lokale klimaat en kunnen ze snel mogelijk beschadigde plekken signaleren. Daarnaast gebruiken ze die informatie ook om te voorspellen hoe schade zich in de toekomst zal ontwikkelen. Doordat het klimaat aan het opwarmen is valt er namelijk steeds meer regen op de kathedraal.
Architect Christophe Amsler, hoofdverantwoordelijke van de kathedraal, vindt de nieuwe digitale assistent een waardevolle toevoeging aan het arsenaal en verwacht dat dit soort technologieën niet meer zal verdwijnen. Amsler laat weten: “Het behoud van historische monumenten vraagt om voortdurende zorg en aandacht. Nieuwe technologie kan ons helpen deze gebouwen te herstellen en levend te houden.”
Een speciale app
Misschien nog wel het leukste weetje: ter gelegenheid van de 750ste verjaardag van de kathedraal ontwikkelden de onderzoekers ook een app. Bezoekers kunnen daardoor in en rond de kerk met hun smartphone of tablet extra informatie tevoorschijn toveren. Ze zien bijvoorbeeld de geschiedenis van het gebouw, welke restauratiewerkzaamheden lopen en waarom die op een specifieke plek nodig zijn.
De app verwijst daarnaast naar vakliteratuur en video’s waarin experts uitleg geven. Via de app wordt die informatie op de kathedraal geprojecteerd, net zoals de digitale assistent dat doet. In de toekomst wordt de digitale assistent verder uitgebreid met een AI die ook informatie haalt uit vakbladen en informatieve video’s. Onderhoudsteams kunnen dan ook ter plekke vragen stellen, bijvoorbeeld over een bepaald type schade of eerdere ingrepen. Op termijn moet die functie uiteindelijk ook in de app voor het brede publiek verschijnen.
We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Met dit nieuwe apparaat kun je straks een stukje taart proeven in virtual reality en Baanbrekend: Stanford-onderzoekers creëren augmented reality via op het oog doodnormale bril . Denk ook aan Rat maakt kennis met Virtual Reality en laat zien dat wij mensen echt niet zo bijzonder zijn als we denken .
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
