Короткий посібник, щоб зняти страх роботи з хмарами точок 3D
A хмара точок - це система подання будь-якої поверхні через набір вершин (X, Y, Z) в системі тривимірна.
Наприклад, у галузі АЕС це дуже корисно для збору даних, для вимірювань, для створення топографічних карт або для вивчення деформацій при реабілітації. Застосована до світу BIM, хмара даних є відправною точкою для інновацій у цьому секторі завдяки своїй точності, швидкості та сприянню системам спільної роботи, тому ототожнення з BIM.
Хмари точок можна генерувати за допомогою різних інструментів, у нашому випадку вони створюються за допомогою наземного 3D-лазерного сканера. У BIMnD ми прагнемо маякова технологія, за те, що є дуже конкурентоспроможним брендом і постійно впроваджує інновації. Нові версії включають інтеграцію хмар точок у движок 3D сітка, усунення потреби у сторонніх програмах для маніпуляцій.
Використання 3D-лазерного сканера як інструменту збору даних, дозволяє виміряйте безліч точок дуже мало часу (навіть у складних середовищах або при повній відсутності світла) і генерують a файл даних, те, що ми називаємо хмарою точок, і що представляє собою набір точок, захоплених пристроєм 3D-лазерного сканера.
Спосіб створення згаданої хмари точок здійснюється за допомогою a кругова розгортка голови що сканер має це, видаючи файл постійний лазерний промінь, що він робить, це проектує його на ті поверхні, які знаходяться в межах його досяжності. Під час цієї розгортки інформація у значеннях XYZ та кольорі RGB кожного зареєстрованого пункту. частота дискретизації що може бути досягнутий в один розмах може досягти мільйон балів за секунду. Отже, наприкінці сеансу збору даних ми можемо говорити про кілька мільярдів зареєстрованих точок.
Дані, що зберігаються на пристрої з різних проведених сканувань, обробляються на потужних робочих станціях для отримання хмара точок з урахуванням потреб зацікавлених сторін.
Короткий зміст процесу показано в наступному відео:
Області застосування хмар точок різноманітні, отримують цифровий близнюк, документація як вбудовані, повстання топографічна, зйомка інфраструктури великі розміри, перевірка і контроль промислових об'єктів та арешт втручання. Хмара точок нам допомагає створювати та отримувати 3D-рекреації архітектурних просторів та об’ємів. Якщо ви хочете побачити кілька прикладів реальних проектів та їх хмари точок, відвідайте портфоліо проектів BIMnD.
Основні функції хмари точок, що застосовуються до архітектури та спадщини
- Повне представлення оцифрування навколишнього середовища або будівлі
- Документація для збереження, відновлення надбань, що становлять культурно-історичний інтерес
- Виявлення деформацій у будівлях та спорудах
- Підйомники топографічний
- Огляд та контроль об'єктів
- Ідентифікація втручання
Формат файлу хмари точок може мати різні розширення. Деякі з цих розширень будуть підтримуватися безпосередньо, тоді як інші потрібно буде перетворити на підтримувані формати (залежно від програмного забезпечення) перед індексацією.
Хоча ми збираємося виділити корисні формати головним чином для CAD та BIM, з його двома найпопулярнішими програмами (ArchiCAD та Revit, хоча вони не єдині), існує безліч форматів, ми згадаємо їх, не вдаючись до деталей, просто на випадок, якщо вони вас цікавлять.
Підтримувані формати файлів та програмне забезпечення для імпорту хмарних точок
- Формат E57 (.e57 )
Файл формату E57 - формат компактний і нейтральний для зберігання хмар точок, зображень і метаданих, що створюються системами тривимірного зображення, такими як лазерні сканери (у нашому випадку сканер Фаро). Формат файлу визначений ASTM, міжнародною організацією зі стандартизації, задокументованою в ASTM E2807. Файли цього розширення: підходить для візуалізації реальних об'єктів, таких як будівлі та геологічні поверхні, дуже корисні в секторах будівництва, інжинірингу, досліджень та зйомок.
Програмне забезпечення SCENE від FARO може виконувати прості вимірювання, створювати тривимірні візуалізації або експортувати дані до різних форматів САПР та хмарних точок.
Формат E57 є рідним для 3D-лазерного сканера Faro, і одна з його великих переваг полягає в тому, що його можна імпортувати безпосередньо в Archicad.
- Формат RCS/RCP (.rcs/.rcp)
ReCap - це інтелектуальне програмне забезпечення для створення 3D-моделей за допомогою групових програм Autodesk. Перетворення файлів .e57 у .rcs. І кілька файлів .rcs вони згруповані в один файл .rcp.
Дії, які може виконувати програма, такі: її можна імпортувати в будь-яке програмне забезпечення Autodesk для проектування, наприклад, Revit, AutoCAD, Navisworks, Civil 3d або InfraWorks.
- Формат LAS ( . )
LAS дозволяє стискати громіздкі файли LAS у компактні файли LAZ, які складають лише від 10 до 20 відсотків від початкового розміру, точно зберігаючи кожен біт та без втрат. ЛІДАР. Global Mapper v13.01 та новіші версії можуть імпортувати та експортувати файли у форматі LAZ.
- Формат CSV (.csv)
CSV (значення, розділені комами) представляє дані у формі таблиці. Для цього він зберігає буквено-цифрову інформацію, щоб ми могли створювати шари.
Найбільш безпосереднє, що ми можемо зробити з хмарою точок - це керувати нею безпосередньо за допомогою нашого програмного забезпечення для моделювання, але іноді може бути цікаво знати інші способи, які дають нам іншу точку зору або навіть економити час. З хмари точок та за допомогою спеціального програмного забезпечення ми можемо витягти такі продукти:
- Ортофотографії з високою роздільною здатністю будь-якого виду, проекції чи розрізу.
Вони можуть бути цікавими, коли нам потрібно задокументувати конкретні області нашого опитування, такі як висота, план або ділянка.
Проект ортофото-спадщини рослин
Декоративний елемент 3D сітка. Палац-де-ла-Нахарра
- Віртуальні екскурсії сценою повстання.
Іноді нам доводиться поширювати та просто і зрозуміло повідомляти причину опитування та який кращий варіант, ніж відтворення віртуального туру за допомогою віртуальної камери.
- Тривимірні сітки.
Геометрична складність конкретних елементів нашого обстеження зажадає тривалих процесів моделювання, які можна було б негайно вирішити із створенням сітки, витягнутої з хмари точок.
- Достовірність та послідовність збору даних
- Швидкий підйом
- Звіт про дані, який може супроводжувати об’єкт/будівлю протягом його життєвого циклу
- Оцифрована копія реальності або те саме, цифровий близнюк сучасного стану, який можна переглянути без необхідності повертатися до збору даних для перегляду або модифікації.
- Доступність інформації для всіх втручаючих агентів через розміщення на Інтернет-серверах.
- Це значно полегшує роботу архітекторів, дизайнерів, інженерів, будівельників або організацій, що зберігають різні активи, що становлять історико-культурний інтерес
В основному великий розмір хмари точок, Завдяки накопиченню їх мільйонів точок, вони вимагають програмне та апаратне забезпечення конкретні, а також ноу-хау щодо управління ними, імпорту та конвертації в інші формати відповідно до потреб.
Отже, головне в технічних та переважних потребах. Довірте своє опитування фахівцям з великим досвідом, оскільки вони знатимуть, як знайти оптимальний баланс між якістю/розміром.
Основний страх при роботі з хмарами точок пов’язаний з великими розмірами, пов’язаними з потужністю робочого комп’ютера. Іноді нам трапляються коментарі типу
"Я отримав хмару точок, і комп’ютер не зміг керувати нею".
Ось наконечник зірки розділяй і володарюй.
Коли ми говоримо про поділ, ми маємо на увазі два можливі варіанти:
- визначає області, необхідні для збору даних, та регулює розмір хмари точок відповідно до його корисності (під час збору даних, як при роботі з обробкою)
- розділити розмір хмари точок на рослини або на часткові загальні частини.
Наприклад, Archicad радить, що максимальний розмір хмарних точок не перевищує 4 Гб, хоча, на нашому досвіді, на комп’ютерах з ефективними процесорами ми індексували хмари точок із більшими розмірами (до 10 Гб). Якщо це не ваш випадок, просто зменшіть розмір даних для кращої обробки.
Такі програми, як CloudCompare, Scene або Autodesk Recap, дозволяють нам редагувати, модифікувати та перетворювати хмари точок в інші сумісні формати або зменшувати кількість точок, щоб зменшити розмір та зробити його більш керованим в обробці.
Виконуючи частковий імпорт, ви можете працювати більш спритно, якщо ви робите це з ArchiCAD із використанням шарів, і якщо ви працюєте з Revit для його розділів або посилань.