Skanowanie 3D jest szeroko stosowane w przemyśle, budownictwie i architekturze, w medycynie i edukacji. W budownictwie Scan to BIM to proces, w efekcie którego otrzymujemy cyfrową reprezentację obiektu, którą następnie wykorzystujemy do przygotowania modeli BIM.
Proces Scan to BIM składa się z dwóch głównych etapów. Pierwszy, to pozyskanie chmury punktów. Drugi, to przekształcenie danych do modelu BIM.
Jak pozyskuje się dane dla Scan to BIM?
Jest wiele metod skanowania, zależnie od realizowanego celu i technologii. W HydroBIM pracujemy przy projektach infrastruktury hydrotechnicznej. Są to zwykle relatywnie duże obszary, dlatego najczęściej wykorzystujemy skanowanie 3D z drona. Gdy chcemy wykorzystać dane w procesie Scan to BIM, to zależy nam na jak największej dokładności. Taką zapewnia technologia skanowania laserowego. LiDAR to akronim od angielskojęzycznego terminu Light Detection And Ranging.
Skanowanie 3D z powietrza jest szybką i skuteczną metodą pozyskiwania danych z dużych obszarów. Dane te są dostępne do dalczego przetwarzania w formie chmury punktów.
Zasada działania skanera laserowego jest podobna do działania radaru. Pomiar czasu potrzebnego na powrót odbitej wiązki światła do czujnika głowicy skanującej pozwala na precyzyjne określenie odległości punktu od skanera. Ilość wykonywanych pomiarów jest bardzo duża, może dochodzić niemal do miliona punktów na sekundę. Dlatego dane pomiarowe udostępniane są w fromie chmury punktów, która odwzorowuje cyfrowo zeskanowany teren.
Dane pozyskane ze skanowania 3D, wykorzystywane do projektowania i modelowania BIM, muszą być zorientowane geodezyjnie. Dlatego chmura punktów jest opisywana przy użyciu koordynatów GPS i punktów osnowy geodezyjnej.
Wyróżniamy skanery naziemne i powietrzne. Te drugie, w których głowica skanująca jest zamontowana na statku powietrznym doskonale się sprawdzają przy projektach infrastruktury liniowej.
Czym jest model mesh 3D?
Jednym z rezultatów skanowania, który wykorzystujemy w modelowaniu BIM jest mesh 3D. To siatka wielokątów (najczęściej trójkątów), zbudowanych z punktów zebranych podczas skanowania laserowego. Im większa gęstość chmury punktów, tym wyższa dokładność modelu mesh. Mesh 3D może mieć kolorową teksturę. Takie modele wykorzystujemy przygotowując wizualizacje 3D.
Jak wykorzystujemy chmurę punktów w projektowaniu modeli BIM?
W procesie Scan to BIM samo pozyskanie danych to dopiero początek. Teraz należy z pozyskanych informacji zrobić jak najlepszy użytek.
Pierwszym krokiem jest przetwarzanie chmury punktów do postaci danych wektorowych. Po przetworzeniu danych otrzymujemy dokładną reprezentację zeskanowanego obiektu lub terenu, zawierającą współrzędne położenia punktów w przestrzeni. W kolejnych etapach procesu Scan to BIM wykorzystujemy te dane w specjalistycznym oprogramowaniu, na przykład Revit, Civil 3D, InfraWorks, do tworzenia modeli BIM według wymaganych kryteriów.
Porównujemy dane ze skanowania z dokumentacją projektową i
- odtwarzamy elementy wyposażenia, których brak w dokumentacji;
- korygujemy geometrię konstrukcji, aby lepiej odzwierciedlała rzeczywistość;
- wychwytujemy obiekty, których brak w dokumentacji lub zostały zmienione i nie uwzględniono tego w projekcie
Chmura pozwala dokładniej zinterpretować odtwarzane elementy – zwłaszcza gdy dokumentacja jest mało szczegółowa.
Przykłady stosowania Scan to BIM modelowaniu parametrycznym
W tradycyjnym podejściu do projektów infrastrukturalnych, ze względu na duże odległości pomiary geodezyjne są czasochłonne, a więc kosztowne. Skanowanie 3D wydatnie skraca czas pozyskania danych, jednocześnie dostarczając nieporównywalnie więcej informacji. Oto przykłady wykorzystania danych ze skanowania w procesie projektowania w BIM:
- porównanie rzeczywistego obiektu z projektem;
- inwentaryzacja obiektów infrastruktury;
- pomiary odległości, kątów i rzędnych wybranych punktów;
- wykrywanie kolizji;
- dokumentowanie etapów budowy;
W HydroBIM wykorzystujemy dane ze skanowania przy opracowywaniu modelu centralnego 3D. Model ten jest środowiskiem współpracy międzybranżowej. Udostępnienie trójwymiarowego modelu inwestycji pozwala wszystkim uczestnikom procesu szybko zrozumieć, co się dzieje na budowie. Przekazywane informacje nabierają kontekstu.
Co więcej, osoby bez przygotowania inżynierskiego lepiej wykorzystują informacje, na przykład podczas rady budowy.
Zainteresowało Cię, czym zajmujemy się w HydroBIM? Jeśli tak, to kliknij poniżej i
Więcej informacji na temat wykorzystania danych pozyskiwanych z powietrza znajdziesz w artykule: Jak wykorzystać drony w budownictwie.
