Chmury punktów a technologia BIM

Building Information Modeling, w skrócie określany jako BIM, to proces, w trakcie którego dochodzi do tworzenia, pozyskiwania, gromadzenia i interpretowania danych o różnych elementach obiektu. Informacje te pozyskiwane są z szeregu różnych źródeł – a to, które wybierzemy i w jaki sposób będzie przebiegać cały proces (a także jaki będzie zakres pozyskiwanych danych), to jeden z kluczowych elementów planowania działań związanych z BIM.

Dlaczego sposób i zakres zbierania informacji jest tak istotny? Przyczyna jest bardzo prosta. To właśnie od przyjętego sposobu postępowania zależy nie tylko dokładność uzyskanych wyników, lecz również możliwość uzyskania ich w założonym czasie.

Chmury punktów a technologia BIM

Chmura punktów to inaczej mówiąc zbiór punktów rozsianych w danej przestrzeni i przypisane do nich położenie w odniesieniu do punktów referencyjnych. Ich lokalizację ustala się zazwyczaj poprzez skanowanie laserowe 3D. To technologia, która znajduje sporo zastosowań w procesach, w trakcie których przeprowadzane jest modelowanie BIM, warto jednak pamiętać, iż nadmiar danych może doprowadzić do niepotrzebnej komplikacji.

chmury punktów a BIM

Modelowanie chmur punktów – do czego służy technologia BIM?

Istnieje wiele powodów, dla których może być pożądany model BIM i przygotowanie z myślą o nim chmury punktów. Wśród przykładów można wymienić:

  • skaning laserowy 3D poprzedzający prace projektowe związane z danym budynkiem;
  • skanowanie laserowe 3D infrastruktury otaczającej teren, na którym będą przeprowadzane prace budowlane;
  • tworzenie i przetwarzanie chmur punktów w poszczególnych etapach prac budowlanych, w celu weryfikacji ich zgodności z przygotowanymi wcześniej projektami;
  • skanowanie laserowe 3D obiektów stanowiących dziedzictwo kulturowe – zarówno z myślą o ich wirtualizacji na potrzeby czysto historyczne i archiwizacji, jak i pod kątem ewentualnej potrzeby ich renowacji.

Oczywiście metodologia, czy nawet program do przetwarzania chmur punktów (a także ich modelowania i obróbki) powinny być dobrane pod kątem faktycznych potrzeb.

Jak pozyskiwać dane tworząc chmury punktów?

Aby wygenerować chmurę punktów, należy posłużyć się laserowymi skanerami 3D. Choć technologia ta ma już kilka dekad, obecnie rozwinęła się do poziomu, który pozwala szybko i precyzyjnie pozyskać mnóstwo danych, które następnie mogą zostać poddane komputerowej obróbce.

Co więcej, w ostatnim czasie doszło do sporej poprawy mobilności samych skanerów co bardzo ułatwia ich wykorzystanie. Szczególnie warta wzmianki jest możliwość wykonywania części lub wszystkich pomiarów przy użyciu dronów. Oczywiście istnieją także i inne możliwości, jak chociażby wykorzystanie pojazdów gąsienicowych czy też  robotów z MIT wyposażonych w odpowiednie skanery i sprawdzające się w na przykład wnętrzach różnych zbiorników lub trudno dostępnych obiektach.

Skaning laserowy 3D to jednak nie jedyna możliwość. Istnieje metoda alternatywna, jaką jest fotogrametria. W tym przypadku zamiast wiązek laserowych wykorzystuje się serię zdjęć wykonywanych w różnych ujęciach, połączoną z danymi na temat lokalizacji – tak przygotowaną dokumentację można później poddać obróbce, która pozwala na modelowanie analizowanego terenu lub budynku. Warto jednak zauważyć, że precyzja metody wykorzystującej skanowanie laserowe jest po prostu większa.

Co dają informacje pozyskane przez skanowanie laserowe 3D?

Po zebraniu danych konieczna jest tak zwana rejestracja chmury punktów. To proces, w trakcie którego dane są przekształcane w spójny zbiór danych. Na tym etapie przyda się dobry program do obróbki chmur punktów.

Same chmury mogą być zapisywane w kilku formatach, które są obsługiwane przez różne programy do ich przetwarzania. Tak przygotowane zbiory mogą posłużyć jako podkład, referencja, bądź podstawa do dalszego modelowania, chociażby w oprogramowaniu Autodesk Revit. Inną opcją jest m.in. automatyczne przekształcenie chmur punktów na siatki – co może zrobić przykładowo Autodesk 3ds Max.

Ciekawa jest jednak sytuacja, w której celem jest zestawienie danych z modelem BIM. W takim przypadku skany wymagają dodatkowej obróbki i modelowania, aby dostosować je do uproszczonych form geometrycznych i obiektów w rodzaju ścian czy drzwi i okien. Co więcej, konieczne jest uwzględnienie dodatkowego czasu, koniecznego, aby takie modelowanie przeprowadzić. Proces ten przeprowadzany jest z uwzględnieniem konkretnego zestawu wytycznych, wśród których pojawiają się takie parametry, jak poziom dokładności skanowanych elementów (LOA) oraz poziom szczegółowości modelowanych odzwierciedleń (LOD).

Dobrą wiadomością jest jednak to, że istnieją narzędzia i programy, które ten proces automatyzują, wykrywając skanowane obiekty i generują ich kształty w taki sposób, aby mogły zostać wykorzystane jako model BIM. Należy jednak uwzględnić fakt, iż programy te zazwyczaj tworzono z myślą o konkretnych branżach i mogą wymagać uzupełnienia modelu o dodatkowe dane. To jednak stosunkowo niska cena, jeśli zestawi się ją z faktem, że całościowo automatyzacja obróbki chmury punktów i tworzenia modelu BIM pozwala zaoszczędzić sporo czasu i wydatków.

Polecamy również artykuł: Chmury punktów i skaning laserowy dla architektów i urbanistów.

Jesteśmy BIMfaktoria

Jesteśmy do Twojej dyspozycji. Chętnie porozmawiamy o tym jak możemy wspomóc Twoje przyszłe inwestycje.