W erze cyfryzacji budownictwa tradycyjne metody inwentaryzacji, opierające się na taśmach i dalmierzach, ustępują miejsca technologiom przestrzennym. Skaning laserowy całkowicie zrewolucjonizował sposób, w jaki gromadzimy dane o istniejących budynkach. Sercem tego procesu i najważniejszym produktem końcowym, z którym na co dzień pracują architekci oraz inżynierowie, jest chmura punktów 3D.
Czym dokładnie jest ten format danych, w jakich programach można go otworzyć i jak przebiega proces transformacji surowych skanów w inteligentne modele BIM?
Czym dokładnie jest chmura punktów 3D?
Mówiąc najprościej, chmura punktów to cyfrowe, trójwymiarowe odwzorowanie fizycznego obiektu lub terenu. Skaner laserowy (lub aparat na pokładzie drona w przypadku fotogrametrii) emituje wiązkę światła, która po odbiciu od przeszkody wraca do urządzenia. Na tej podstawie wyliczana jest odległość.
Skaner rejestruje w ten sposób od kilkuset tysięcy do nawet dwóch milionów punktów na sekundę. Każdy z tych punktów w wygenerowanej chmurze posiada:
- Współrzędne przestrzenne (X, Y, Z) – określające jego dokładne położenie w układzie współrzędnych.
- Wartość intensywności odbicia (Intensity) – informującą o rodzaju materiału, od którego odbił się laser.
- Wartości RGB (kolor) – nowoczesne skanery wyposażone są w aparaty fotograficzne, dzięki czemu każdy punkt „kolorowany” jest na podstawie rzeczywistych zdjęć, co daje fotorealistyczny efekt.
Dzięki wysokiej gęstości rzędnych chmura punktów 3D wygląda na pierwszy rzut oka jak bardzo dokładne, trójwymiarowe zdjęcie, po którym można się poruszać i dokonywać na nim milimetrowych pomiarów.
Najpopularniejsze formaty chmury punktów w inżynierii
Współpraca na linii geodeta – architekt wymaga ujednolicenia środowiska pracy. W zależności od wykorzystywanego oprogramowania projektowego (np. Autodesk Revit, Archicad, AutoCAD), surowe skany eksportuje się do kilku ustandaryzowanych formatów:
- Format .E57 – najpopularniejszy, uniwersalny format zapisu danych ze skanowania naziemnego. Jest to otwarty standard niezależny od producentów sprzętu, obsługujący zarówno geometrię, jak i barwy RGB
- Format .LAS / .LAZ – standard branżowy używany przede wszystkim w fotogrametrii z drona i lotniczym skaningu LiDAR. Wersja .LAZ to po prostu bezstratnie skompresowany plik .LAS, który zajmuje znacznie mniej miejsca na dysku.
- Format .RCP i .RCS – natywne formaty środowiska Autodesk (Autodesk ReCap). To właśnie z tymi plikami najczęściej pracują architekci importujący chmury punktów bezpośrednio do Revita lub AutoCAD-a.
Od surowej chmury do modelu (Scan to BIM)
Chmura punktów, choć niesamowicie precyzyjna, jest „martwym” zbiorem danych. Dla oprogramowania to po prostu miliony zawieszonych w przestrzeni kropek, które nie niosą ze sobą informacji o tym, co jest ścianą, a co rurą instalacyjną.
Aby w pełni wykorzystać potencjał pomiarów geodezyjnych 3D w nowoczesnym projektowaniu, procesuje się ją w standardzie Scan to BIM. Polega to na nałożeniu surowej chmury jako cyfrowego podkładu w oprogramowaniu architektonicznym i ręcznym lub półautomatycznym „obrysowywaniu” jej za pomocą trójwymiarowych obiektów parametrycznych (ścian, stropów, okien, instalacji MEP).
W efekcie powstaje inteligentny model budynku (BIM), w którym każdy element ma przypisane określone właściwości fizyczne i materiałowe.
Zastosowanie skaningu laserowego w geodezji
Pomiary geodezyjne 3D zrewolucjonizowały wiele gałęzi gospodarki. Skaning laserowy w geodezji wykorzystywany jest obecnie do:
- Inwentaryzacji architektonicznej i konserwatorskiej – cyfrowe odwzorowanie skomplikowanych detali zabytkowych kamienic czy kościołów z milimetrową dokładnością.
- Budownictwa przemysłowego – inwentaryzacja gęstych sieci rurociągów w rafineriach i elektrociepłowniach pozwala na projektowanie nowych instalacji bez ryzyka kolizji.
- Inżynierii lądowej – badanie ugięć mostów, skrajni tuneli oraz monitorowanie deformacji konstrukcji nośnych.
Szukasz wykonawcy, który przygotuje precyzyjną chmurę punktów dla Twojej inwestycji? Skontaktuj się z nami!