Wykorzystanie skaningu laserowego i ReCap Pro do inwentaryzacji otoczenia i budynków
Zaryzykuję stwierdzeniem, że każdy z nas próbuje przyspieszyć swoją pracę, nie tracąc przy tym na jakości oraz, eliminując liczbę błędów. Oczywiste. Jak się to ma do tematu szeroko rozumianej architektury? BIM ma usprawniać i maksymalizować wydajność projektowania w każdym jej aspekcie: od tworzenia strategii po zarządzanie obiektem. Na pewno wiesz, że proces projektowy jest najbardziej efektywny, jeśli na samym początku popełnisz jak najmniej błędów. Błędy popełnione w inwentaryzacji oraz koordynacji wychodzą zawsze na etapie realizacji inwestycji, wtedy kiedy ich wykrycie jest najdroższe. Właśnie pomiarom inwentaryzacyjnym przyjrzymy się razem bliżej, a mianowicie spróbuję odpowiedzieć na pytanie: jak BIM może, w tym pomóc? Każda adaptacja istniejącego budynku lub obszaru wymaga odwzorowania stanu istniejącego. Są budynki, w których zbieranie danych tradycyjnymi metodami jest szybkie i przyjemna, jednak zdarza się to sporadycznie. W pozostałych przypadkach pomiary stanowią spore wyzwanie. Inwentaryzacja obiektów zabytkowych rządzi się swoimi „krzywymi” prawami. Zatem jak nowoczesne technologie mogą Ci pomóc?
Spis treści:
- Czym jest skaning laserowy?
- Kiedy powinnaś zdecydować się na wykorzystanie skaningu laserowego?
- ReCap Pro – gdzie jest jego miejsce w odwzorowaniu rzeczywistości?
- Współpraca chmury punktów z programem Revit.
- ReCap Pro: wymagania sprzętowe.
- Skanowanie laserowe i co dalej?
Czym jest skaning laserowy?
W największym skrócie: skaning laserowy (skaning 3D) jest skuteczną, wydajną i precyzyjną metodą pozyskiwania trójwymiarowych danych z otoczenia. Do wykonania skaningu używany jest laser obracający się z bardzo dużą prędkością pryzmatu milionów punktów w krótkim czasie (bo aż do 2 milionów na sekundę!). Jest wykorzystywany do wykonywania pomiarów otoczenia i budynków. Tradycyjne metody pomiaru istniejącego budynku, który w dodatku jest bogato zdobioną XIX w. kamienicą z bogatym ornamentem elewacyjnym i artystycznie modelowaną balustradą, był długi i okraszony dużą ilością błędów. Efektem pracy skanera jest chmura punktów (czyli wielomilionowy zbiór punktów, który stanowi prezentację skanowanego obiektu), a jego szczegółowość i dokładność zależy m.in. od odległości między pojedynczymi punktami.
Wśród formatów obsługujących chmurę punktów znajdziesz:
- .FLS – Faro format
- .ZFC – Aveva,LFM Modeller format
- .POD – Pointools and Bentley format
- .PCG and RCS – AutoDesk format
- .IMP, PTX, – Leica format
- .PTS, XYZ – standard ASCII format
- RCP / RCS – Autodesk format (Revit)
Zasada skanowania jest prosta. W pierwszej kolejności wykonujesz pomiary w rzeczywistości. W następnym etapie wykonywana jest seria zdjęć tak, aby nadać punktom ich rzeczywisty kolor. Tak chmura punktów może być kolorowa, a nie monochromatyczna. Możesz ją wykorzystać bezpośrednio w wizualizacji. Skanowanie laserowe wykorzystasz w branży AEC, zakładach przemysłowych, pomiarach geodezyjnych oraz w kryminalistyce i bezpieczeństwie publicznym (myślę, że tego mogłeś się nie spodziewać, a więcej o tym zastosowaniu znajdziesz tutaj) Pojedyncze skany potem są poddawane obróbce – czyszczeniu, kolorowaniu, scalaniu. Finalnie otrzymujesz ogromny zbiór punktów, który oddaje trójwymiarową rzeczywistość.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej jak działa skanowanie laserowe zajrzyj tutaj
Kiedy powinieneś zdecydować się na wykorzystanie skaningu laserowego?
Zastanawiasz się, czy potrzebujesz inwestować w skanowanie laserowe? Tak, często się to wiąże z dodatkowym wydatkiem, który musisz wliczyć w koszt projektu już na samym początku. Zebrałam dla Ciebie kilka obszarów, przy których powinieneś przemyśleć o inwestycji w taką usługę:
- Obiekty zabytkowe i historyczne – wszystkie tego typu obiekty wymagają inwentaryzacji architektonicznej i/lub konserwatorskiej. Wystrój elewacji takich obiektów jest zazwyczaj bardzo dekoracyjna, sztukatorska. Również wnętrza posiadają dekoracyjne elementy np. sufity kasetonowe, kute balustrady. Lista takich dekoracji i zdobień jest długa. Nie jest to jedyne wyzwanie, które niesie ze sobą praca z budynkiem zabytkowym. Mowa tu o krzywiznach, wypukłościach ścian pomieszczeń. Skaning laserowy jest doskonałym narzędziem do odtworzenia tej plastycznej rzeczywistości.
- Uzupełnienie istniejącej dokumentacji, wtedy kiedy posiadasz błędną lub niepełną dokumentację obiektu.
- Wykrycie zniekształceń obiektu tj. krzywizny, skręcenia, ugięcia. To ogromna przewaga nad tradycyjnymi metodami pomiaru.
- Ograniczony czas na prace pomiarowe. Skrępowani i niespokojni lokatorzy kamienic i użytkowników lokali będą za to wdzięczni.
- Ograniczony dostęp do obiektów inwentaryzacyjnych.
- Bariery pogodowe. Wykonywanie tradycyjnych prac pomiarowych w opuszczony obiektach, w okresie zimowym jest niebezpieczne, ale również nieprzyjazne, zwłaszcza gdy temperatura jest poniżej zera i stoisz w przeciągu, bo obiekt nie ma okien.
ReCap Pro – gdzie jest jego miejsce w odwzorowaniu rzeczywistości?
Wiesz na pewno, że możliwości BIM można wzbogacać o kolejne obszary, które mają ułatwić sporządzanie modelu budowli. Żeby osiągnąć swój cel, należy się prawidłowo przygotować się już na samym początku. W przypadku projektowania, zwłaszcza adaptacji obiektów istniejących, kluczowym etapem jest inwentaryzacja, która w zależności od rodzaju obiektu ma różną skalę trudności. Tu pomaga chmura punktów (o której mówiłam wcześniej), która wymaga obróbki. Tu na pomoc przychodzi aplikacja ReCap Pro.
Autodesk ReCap to skrót od „Reality Capture” i jest to program do pracy z rzeczywistymi chmurami punktów ze skanów laserowych. Można połączyć plik chmury punktów z projektem, aby zapewnić dokładne odniesienie wizualne istniejącego stanu budynku lub terenu. ReCap jest bardzo prosty w użyciu, pozwala na bezpośrednie otwieranie chmury punktów i za pomocą kilku ustawień np.:
- filtrowania danych, których nie potrzebujesz,
- dopasowanie odstępu między punktami (a to wpływa na szczegółowość odwzorowania),
- Czyszczenie skanu, który zaimportujesz do Revit,
- filtry szumów, które pozwalają wyeliminować przypadkowe ujęcia,
- ReCap znajduje również zastosowanie do odwzorowania istniejących warunków terenowych (Civil) oraz w przypadku przemysłu mechanicznego i produkcyjnego np. do uchwycenia rzeczywistości dowolnej istniejącej części, takiej jak kołnierz rury.
Współpraca chmury punktów z programem Revit
Chmurę punktów możesz połączyć z projektem, bez większych problemów, aby zapewnić dokładne odniesienie wizualne istniejącego stanu budynku lub otoczenia. Ze względu na to, że skanowanie laserowe dostarcza miliardy punktów, dlatego do Revit wkleja się ją jako odniesienie, a nie plik. Połączenie pliku do projektu wykonujesz podobnie do podłączania innych odnośników. Jeśli jednostka miary w dołączonej chmurze punktów jest inna niż w rysunku docelowym, chmura automatycznie skaluje się do typu jednostki w rysunku docelowym.
Na tym etapie będziesz miał możliwość wyboru formatu pliku. Do wyboru będziesz mieć:
- .RCP – zbiór plików chmury punktów .rcs.
- .RCS – indeksowany plik chmury punktów z rozszerzeniem .rcs.
Miej na uwadze, że jeśli zatrudnisz firmę zewnętrzną do wykonania skanowania laserowego, powinni Ci oni dostarczyć Ci plik .RCP.
Uwaga: Wiele jest powodów, dlaczego chmura punktów może powodować problemy. Wśród nich jest obciążenie pliku, które może być tak bardzo duże, że praca nad nim jest utrudniona lub niemożliwa. Jeśli Twoja chmura punktów waży 70GB to już powinno Ci się zaświecić światło ostrzegawcze. Tu również ma znaczenie sprzęt, na którym pracujesz, karta graficzna itp. (o nich na samym końcu artykułu).
Właściwości chmury punktów w Revit:
- Ogólnie zachowuje się tak jak obiekt modelowy.
- Sposób wyświetlania: pokazać się może w widokach modelowania takich jak 3D, rzuty, przekroje.
- Miejsce, gdzie nie wyświetli Ci się chmura to widoki kreślarskie i zestawienia.
- Możesz dowolnie ją ciąć przez rzuty, przekroje i zakresy przekrojów, które umożliwiają łatwe izolowanie przekrojów chmury.
- Kontrolujesz widoczność (na karcie nadpisanie widoczności/grafiki). Tu możesz wybrać pokazania lub ukrywania chmury, lub poszczególnych położeń i zeskanowanych regionów oraz kontrolować trybem wyświetlania kolorów punktów.
- Możesz działać z nią z pozycji narzędzi z panelu Zmień: wybrać, przesuwać, obracać, kopiować, usuwać, tworzyć lustrzane odbicia itp.
- Skalowanie zgodnie ze współczynnikami konwersji.
- Możesz przyciągać do punktów w chmurze poprzez implikowane przyciąganie płaszczyznowe lub przyciąganie bezpośrednie.
- Chmura podlega również przypisywaniu etapów.
ReCap Pro: wymagania sprzętowe
Zanim zaczniesz pracę z tą aplikacją dokładnie sprawdź jakie wymagania powinien spełniać Twój sprzęt, żebyś nie zniechęcił się w trakcie obróbki chmury punktów – wymagania sprzętowe.
Skanowanie laserowe i co dalej?
Inwentaryzacja dla mnie zawsze była wyzwaniem. Trudność pomiarów to jedno, a drugie to jej skuteczność. Papier w trakcie pomiaru przyjmie wszystko. W trakcie wizji lokalnej zazwyczaj dysponuje się miarką, dalmierzem i aparatem. Standardowe wyposażenie. Nie zdarzyła się jednak taka inwentaryzacja, w której nie zapomniałam czegoś domierzyć lub nie mogłam odczytać pomiaru. Skaning laserowy i chmura punktów rozwiązała ogromną ilość problemów. Chociażby dlatego, że miałam stały dostęp do obiektu, który inwentaryzowałam. Mogłam część danych „domierzyć” w dowolnym momencie. Skanowanie laserowe ma swoje wymagania, ale Twoja dokładność, praca oraz spokój niecierpliwych lokatorów jest warta przemyślenia wykorzystania tej technologii.
Zostawiam Ci jeszcze kilka miejsc w sieci, jeśli jesteś głodny wiedzy i weryfikacji możliwości skaningu:
Przeczytaj również (strony otworzą się w nowym oknie):
- Autodesk BIM 360 – co musisz wiedzieć
- ZAPIS Webinaru „Co nowego w Autodesk Revit 2022?”
- Dynamo Studio – co musisz wiedzieć
Inżynier aplikacji BIM
Joanna Grafka
Uczestniczenie w szkoleniach jest doskonałym sposobem na zdobycie dodatkowych kwalifikacji co niesie ze sobą szereg korzyści istotnych zarówno dla firmy jak i jej pracownika, dlatego zajrzyj już teraz do naszej oferty szkoleniowej i wybierz coś dla siebie!
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej na temat innych metod pracy z BIM, zajrzyj na nasz kanał YouTube! W przypadku chęci skontaktowania się z nami, wypełnij formularz poniżej.
Odwiedź nas też w innych miejscach! 🙂
