资讯中心
行业资讯
您的位置:首页 > 资讯中心 > 行业资讯

测绘未来:看三维数据如何联动BIM主导地信市场

2016年05月06日    

        随着传感器设备的迭代和测量算法的精进,新的测量技术正不断开疆破土,刷新着描绘这个******的方式,刺激着测绘人的眼球。每一次作业效率的颠覆,每一次行业应用的变革,背后都有关键技术从0到1的创新之举。正如当初,基于SLAM的2D激光雷达扫描,使定点测量完成了向移动测量的飞跃,静止到移动,其中何止十倍百倍的效率升级?而后,3D测量技术的出现又进一步弥补了2D测量不适应颠簸环境的短板,真正实现三维环境下灵活的移动测量,这其中又有多少设备的打磨和技术的迭新?


       事实上,3D测量和BIM(建筑信息模型)远不是什么新潮的概念,遥想过去十几年,3D测量作为概念级技术停留在学院派时期,被真正需要使用它们的企业束之高阁。企业不知花了多少时间才逐渐意识到2D测量的局限,就是现在,我们开始真正看到工业级应用的雏形。


       由于实景三维数据能够在显著缩短建模时间的同时提高精度,在技术储备已近成熟的前提下,2016年被认为是该技术应用爆发式增长的一年。在这篇文章中,我们将梳理现阶段实景三维数据涉及到的一些技术革新、数据处理方式以及行业前导者,一同站在风口把握技术和行业变革的风向。


技术突破带领BIM进入2.0时代


        测量技术近年来的猛进,正在改变测量行业的一切旧有模式,在一般人眼中,测绘行业的典型工作场景就是一群人搬着设备从一个点走到一个点,写写画画,满头是汗,然后挪到下一个点,继续写写画画。


       不过现在看来,这种场景可能很快会成为历史。


        对于BIM系统来说,有四次里程碑式的技术革新。


        ******次,从无到有,用***传统的方法为建筑物建模,需要人工测绘与处理数据,对于大一些的工程来说基本上是不可能的任务。


        第二次从人工到定点数字扫描,仍然需要测绘人员一个点一个点去扫描,但是大大减少了工作量。


        第三次,SLAM辅助的2D激光雷达扫描,发展成熟的主流技术,从定点扫描升级到移动扫描,虽然对颠簸比较敏感,但仍是不可否认的一次飞跃。大大提高了工作效率,但是仍有很多不足。


        第四次,SLAM辅助的3D测量技术,是2D技术的进一步升级,扫描仪克服了颠簸的影响,可以装在机器人、无人车,甚至无人机上,测绘人员终于可以运筹帷幄,决胜千里之外了。这项技术在无数论文中被反复论证,现在终于实现了。


        技术的完善是一个行业爆发式增长的前提,而现在的BIM,正好在风口上。


        在建筑业和制造业领域,实景建模的的关注度从来不低,但是目前企业仍需要一段时间来发掘它的巨大价值,并将其应用于整个业务流程中。但时间终将证明,在这项技术上的投资是明智的。


       得出这个结论主要有两个原因:


       1.实景建模相关技术已经相当程度上达到成熟,数据采集的边际成本越来越低。


        2.BIM需要不断的反馈来调整自己,从而真正从设计、施工到拆除******控制建筑物生命周期。在各种反馈方式中,这是***自动化,***垂直的。


        数据获取:去繁就简,明确需求


        目前,获取地形和城市建筑环境的数字化手段主要有三种:


       1.相机拍照,并基于摄影测量法进行数据获取;


        2.移动激光雷达(LiDAR)系统;


        3.高精度激光扫描仪。


        很多时候,相机和激光雷达设备会被加载到无人机系统(UAVs)上,大大提高数据收集的速度与效率,但是相应的,会牺牲一些精度与模型细节。

 然而,不论是扫描还是摄影测量,***终都会得到点云数据。而对于数据进行处理,才能产生价值,而数据的价值,有时并非精度越高越好。对于企业来说,***重要的,是找到时间、成本、项目要求之间的平衡点。


控制数据体积很重要,less is more


        在数据获取的过程中,分辨率是一个非常重要的考量因素。由于设备扫描的是3D数据,扫描分辨率每提高一个单位,收集的数据就会相应增长三次方。这对与数据处理来说是非常大的考验。而过于笨重的数据量不仅是CPU的负担,也会给数据传输与分享带来很大的麻烦。


        更重要的是,更大的数据量有时并不能和更高的精度划等号。你需要问自己:我是否能够处理20兆像素的图像?抑或是我真的需要一个高分辨率的扫描仪么?


        一旦数据被获取,技术人员有几种将点云数据索引到地理坐标的方式。多数的摄影测量相机和激光扫描仪制造商会提供相应软件,用来将数据集成并转换成数字格式。也有一些软件公司开发出强大兼容性的处理系统,面向多种数据格式,例如Autodesk ReCap 360 。


建模


        收集数据后,首先,点云数据会被登记处理成实景轮廓、街道、路缘或是其他各种属性;而后,设计师会使用几何识别软件来将这些点云信息生成固态模型。***终,工程师能够将固态模型输入三维设计程序,完成建模。


        在这一阶段,有几个软件可供选择。如果使用徕卡扫描仪收集数据、生成点云,并且***终获得Civil 3D或AutoCAD 格式的固态模型,那么测绘人员可以使用CloudWorx软件。

  (先进的数据管理技术和工具集允许将整个项目点云输入AutoCAD Civil 3D、Revit以及Navisworks的设计环境中,设计人员不再需要权衡点云密度和计算机处理能力)


        而对于可交付的BIM数据,使用Scan to BIM,能够从点云数据中直接提取模型,忽略其输入到Revit环境的过程。
之后,建筑公司就可以使用Navisworks来进行设计模型和竣工模型的匹配对比。假设这种场景下,测绘人员使用徕卡扫描仪收集数据,之后使用Cyclone进行了数据处理 。那么设计工程师便可以使用CloudWorx将点云数据直接输入Navisworks进行冲突检测,而不必再转换格式。


协同


        随着各方面技术的不断完善,数据的获取变得越发简单,数据的处理反而成了的难点。想要使数据易于获取和协同工作,******的方法是放在云端,这对数据体积的处理又有了更高要求。工程师和设计人员都会乐于看到数据集变得更敏捷、更轻巧,同时兼容性也是需要考虑的问题。


        更易获取的数据、更加友好的建模软件、更加******的协同处理,随着三维数据的广泛使用,描绘******的方式和手段会变得更好。(来源:3sNews)