应用背景
随着建筑技术的不断发展,以及对建筑艺术的不断追求,建筑内外观形状不再是简单的方正形状,而是越来越多地运用曲线、曲面要素,设计成有别于方正的异形结构。对于异形结构,目前已经解决了设计、施工的难题,而对于异形结构建成后如何进行测量,绘制更为符合现状的平面图,目前仍是较多地采用全站仪测量的技术,但随着三维激光扫描、计算机等技术的不断发展,三维激光扫描技术能够提供一种新的选择,满足对异形结构测量的要求。
应用需求
1.测量效率高效:不同于方正的建筑,异形结构拐弯抹角的地方比较多,测量起来更为困难,因此需要测量的手段能够更为高效。
2.更能反映异形结构的真实情况:异形结构采用较多的曲线、曲面要素,要求利于测量数据绘制的图形更加准确的反映实际的曲率。
3.数据三维直观:异形结构设计到二次深化设计,因此需要对现状进行逆向建模,提供深化设计的数据参考。
痛点难点
1.作业效率低下:全站仪测量方式仅能单点测量,且由于角度影响,需要不断支站,重新进行后视定向,设备沉重,作业效率低。
2.无法反映真实结构:常规方式仅能测量关键点位,对于曲面,难以获取密集的点云数据,平面绘制曲线时不准确。
3.数据量少,不利于再次利用:数据成果局限于二维点,无法实现逆向建模,数据只能是作为绘制平面图使用。
方案构成
工作流程
1.现场踏勘
依据已有的设计平面图,现场进行踏勘,观察现场的环境,以及确定扫描测站的布设位置,规划好扫描仪行进路线。行进路线尽可能设置成按圆环行进,并使行进路线行程闭环。
2.自由架站
徕卡RTC360无需整平、无需标靶,卓越的补偿技术能够确保扫描测站Z轴处于竖直方向。单站扫描+拍照模式少于2分钟,可快速获取三维点云及全景影像。
3.搬站移动
单人搬动徕卡RTC360,主机重量仅5.35公斤,减轻作业人员的外业负担。VIS视觉追踪技术,行业领先的实时位置定位追踪,记录相邻两测站的位置关系,数据导入徕卡Cyclone点云后处理软件即可完成拼接。
4.拼接检查
利用徕卡Cyclone强大的切片查看功能,可以对拼接质量效果进行直观查看,便于客户对拼接环节进行控制。各个测站以不同颜色进行着色,便于客户辨别测站的位置。拼接精度支持导出为TXT文本文件,或直接打印。
5.徕卡CloudWorx绘图
在不改变客户软件使用习惯的前提下,徕卡提供了CloudWorx for CAD插件,实现点云数据与第三方软件平台间的数据无缝衔接,并对点云进行快速定义坐标系、快速切片、裁剪管理、自适应绘图等功能操作,且支持利用CAD软件的所有命令,点云支持点拾取,方便客户熟悉操作。
应用案例
项目名称:厦门市某设计中心测量
数据成果:真彩色点云数据、平面图
成果展示:
1.真彩色点云数据
徕卡RTC360内置3镜头3600万像素相机,单站1分钟获取全景影像,并赋值给点云。内置镜头摄像中心与扫描中心能够匹配,赋予色彩信息时无对应错处,在绘制平面图时能够基于点云的色彩实现判别结构,绘图时减少物体识别错误。
2.平面图
有别于传统设备获取的数据,扫描仪获取的数据量比较大,然而目前大部分用户出图依赖于CAD,而CAD支持的点云数据有限,因此徕卡推出CloudWorx插件解决CAD点云承载量低的问题,实现点云数据从徕卡Cyclone到CAD的无缝衔接,并支持对点云进行快速切片,自适应画线等操作,有助于减少数据传输时间,提高作图效率。
总结
徕卡RTC360为每秒200万点,单站扫描用时26秒,HDR拍照1分钟,且设备轻便、单人即可轻松搬站,作业过程中无需用到额外的标靶,极大地提高外业作业效率,上述的案例中仅需1天的时间便完成占地1万平方米7层楼的扫描任务。
相比于传统的作业方式,徕卡RTC360能够获取间距毫米级别的点云,无论是在复杂的异形结构,也能准确地绘制结构平面图。而且真彩色的点云数据能够为逆向建模作用,不仅局限于绘制平面图,极大地提高了数据的利用效率。