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Bulent Yusuf 2020年6月2日 1 min read

点云扫描(scan-to-BIM)基础知识:12步教你如何将一栋实体大楼变身为BIM文件

让我们一起探讨一下一个标准的点云扫描(scan-to-BIM)项目端到端的过程是怎样的,并了解通过扫描将现有建筑和结构纳入建筑信息建模 (BIM) 框架的最佳实践。

本文概述了通过扫描将现有建筑和结构纳入建筑信息建模 (BIM) 框架 (也称为Scan-to-BIM) 的大致步骤,并在此过程中剖析了部分专业术语的应用。

点云扫描(scan-to-BIM)的实际应用非常广泛,涉及范围包括从完工材料的准备到项目进行过程中的创新。同样的,这项技术也适用于对比建造初期的场景与竣工规划图的比较和地形登记等等。

作为激光扫描专家的您一定了解点云扫描(scan-to-BIM)对您客户的吸引力吧?它能够减少测绘阶段的误差率,节省测绘时间和相关费用。

它还可以通过一次性捕捉整个地点来减少在现场花费的时间。如果操作得当,您的客户将拥有他们建筑的准确虚拟呈现,并配有一套最新的模型和计划。

在这里,激光扫描专业人士可以根据 Autodesk 学院的建议,找到处理点云扫描项目的12个步骤的信息。无论是初次尝试的新手还是点云扫描项目的老手,这些方法适用于所有的经验水平。

点云扫描(scan-to-BIM)项目的阶段

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整体来说,每个点云扫描项目都包括四个阶段:

  • 数据采集和处理是使用激光扫描设备(有时还有其他设备,如相机、测量工具和记录设备)收集和存储来自站点的信息的过程。
  • 清理就是将从捕获设备导出的数据细化为可独立交付的数据,如点云或最终用途和应用的可访问格式。
  • 建模基于点云文件建立物理站点的 3D 虚拟呈现。
  • 质量保证是发现、校正和验证所有项目信息,以验证模型的准确性并满足客户的期望。

让我们深入探讨这些阶段,突出数据捕获、处理、清理、建模和质量保证方面等细节方面的考虑。

1. 工程范围(SOW)

万事开头难。您需要做的是确认一下SOW(scope of work),也就是对即将开展项目的描述。这份 SOW 需要有一条时间轴,包含所有重要的时间节点以及完成日期。

一份缺少细节表述的 SOW 有时候会造成承包商和客户之间对交付项目期望有冲突的现象(例如细节级别(LOD))。因此这份文件越详细越好。

2. 设备选择

下一个目标是要想想使用什么仪器。 哪一种激光扫描设备能帮你更高效地完成工作呢?市面上提供的选择有很多,每一种设备的特点不尽相同,包括精确度、便携程度、速度以及仪器部署完成时间等。

合适的设备(或设备组合)依赖于对 SOW(工程范围)的仔细研究。其选择还需要跟项目的需求和时间点相互吻合。

3. 操作者

接下来是使用激光扫描仪器的操作者。 他们先前是否有 BIM 建模的经验(或者是否了解最终交付成果的形式)会影响到扫描效果。

一个合格的操作者能够预判建筑的实际环境会对所捕捉的数据产生什么程度的影响,也能关注到一些例如不同的控制点(control point)或者闭环扫描(loop closure)的细节。如果设备有使用SLAM算法,闭环扫描的细节便至关重要。如果您的操作者能再加入最后阶段的数据完善,那就再好不过了。

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4. 您的数据备份

这一点的重要性对于经验丰富的您而言想必不用再提,但我们还是想补充一点:别忘了在扫描和数据处理的过程中定期对您的数据进行备份!

5. 时间分配

数据处理所需时间可谓是任何点云扫描项目的一大瓶颈。因此,明智地规划数据采集处理的时间安排很重要。尽早分析样本数据能让您预估项目完成所需的总时间,也能更准确地对其进行规划。

6. 硬件和软件

为了整理出可交付物,您的团队需要进行大量的数据后处理。您可能要用到高规格的计算机硬件和软件来进行校准扫描数据、扫描文件检查、数据归类和存档等任务。

还有一个小建议:软件应用需要能和行业标准的文件格式兼容,并且不用很长时间就能生成高质量的点云效果。

7.文件分享和授权

如果扫描工程是在另一座城市或者国家,甚至在一个不同的时区,建立合适的渠道来获取整理后的数据能提升的效率,更方便用户访问信息。文件的大小决定了上传或从分享文件的服务器上下载的时间,也决定了是否需要将其拆分成更小的文件。如果需要将文件放入硬盘中并邮寄给对方,则在制定时间轴和成本预算时都要考虑到这些多出来的不确定因素。

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8.与客户沟通

在点云扫描(scan-to-BIM)的建模阶段与客户沟通时,条理清晰非常重要。如果 SOW(工程范围)没有提及 LOD(详细程度),那就得抓紧时间确认一下模型所需细节的程度以及最小容错率了。

9.理解建模的目的

不论是与设计者和客户的协调、竣工文件存档,还是制作和调整数字平面图,都对理解建模的最终目的很有帮助。客户甚至会要求具体到哪些信息能允许被忽略(例如:一面墙正在被拆除),这样可以节省建模的时间。如果将此工作外包给第三方完成,这一步将变得至关重要。

10.测试样本

发送模型的测试样本是一个树立自信和搭建沟通渠道的好办法,即截取出完整图样的一个小部分并发给客户进行评估。这能使得客户参与进项目发表评论和反馈,并提供必要的修改意见。

11.BIM 软件和点云

用于传输点云的 BIM 软件也是十分重要的,因此,您的建模师的能力在这里将发挥十分关键的作用。的确,很多内容是依赖于项目能力和客户对 LOD(详细程度)的要求,但建模师曾经有过使用点云制作 BIM 模型的经历将成为点睛之笔。

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12.查核表

包含了数据检查、更正、确认的一览表对质量检验阶段起着重要作用。如果是将此过程外包给第三方,这一环节将愈发关键。

如果您在项目周期的结尾阶段开始质检,更关键是使用 SOW 来操作,那么就能减少最后需要完成的工作。选择正确的软件也至关重要;大多数市场领先的应用程序都提供内置的质检工具作为标准。

总结

本文旨在从宏观角度为您展现一个建立端到端标准点云扫描(scan-to-BIM)项目的流程。您的客户也应该有所了解:点云扫描(scan-to-BIM)的潜在应用价值十分可观。因此,掌握一些有效的操作方法和质量检验的手段并加以培养成习惯一定会有回报的。

在点云扫描(scan-to-BIM)的每个阶段都做好准备,可以降低错误率,从而节省时间、成本和资源,而不仅仅是在项目结束时才做事后诸葛亮。愿您接下来的每一个的点云扫描项目都能进展顺利,画上圆满的句号!

想了解更多关于点云扫描(scan-to-BIM)和 BIM 的详细入门知识和背景,请阅读我们本系列的另一篇文章。你需要知道的关于点云扫描(scan-to-BIM)的一切

您还可以下载我们关于使用移动扫描创建 CAD 和 BIM 建筑现状文档的免费资源。

 

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Bulent Yusuf

Bulent is the Content Marketing Manager at NavVis. He loves technology, writing, and above all speaking about himself in the third person.