山西晋德邦建筑装饰项目方面的应用
项目背景
随着现代建筑行业的不断兴起，建筑工装行业得到人们的重视，建筑工装是建筑施工完成后最后一道重要工作。针对一些建筑设计师们很难设计出比较有创意或者切合实际的方案，进而提出了一种简单的三维激光扫描仪获取现有建筑的三维点云模型信息，通过利用三维点云模型辅助工装设计方案,以及将其应用于对产品的逆向三维建模,从而获得产品的尺寸参数及三维信息,并据此进行对建筑的工装设计和改造结构设计的方法,从而大大减少了设计师对建筑设计的时间与成本,为传统的包装结构设计提供了创新思路。
相关设备
Trimble TX8/TX6 高速激光三维扫描仪
| 速度快: | 普通外业数据采集3分钟便可完成一站数据采集。 |
| 精度高: | 120米范围内，可达1mm精度。 |
| 距离远: | 对于宽广的区域，TX8扫描范围可达340米扫描测程。 |
| 自动化: | 可以实现软件自动配准处理。 |
| 高兼容: | 所应用的不但可以识别多种数据格式，同时还可导出Dwg、Dxf等数据格式，能够在CAD或其他软件中加载并处理。 |
| 无标靶作业: | 本方案打破了传统的扫描仪作业过程使用标靶的局限，使作业更简单。 |
解决方案
外业扫描
利用天宝Trimble TX6三维激光扫描仪对建筑区室外和室内进行整体扫描，扫描过程无需标靶作业，共计76站，每站平均用时3-4分钟，总计约6小时完成整体扫描。下图黄色三角标识区域为测站架设位置。
内业流程
内业处理软件采用与Trimble TX8扫描仪配套的Trimble RealWorks专业点云处理软件，Trimble RealWorks提供无标靶自动配准功能，将测站技能全自动拼接，配准完成后会生成整体配准报告，内业整体测站配准时间共用5个小时。
软件简介
Trimble Realworks是专为当今各种扫描应用来设计的、功能强大的办公软件，可从各种三维激光扫描仪导入丰富的数据并将其转换为引人注目的三维成果。
- 配准、可视化、浏览、管理扫描仪点云数据
- 管理、处理和分析大数据集
- 无标靶自动配准，生成报告
- 集成来自Trimble GNSS、全站仪和3D数据
- 导出CAD设计包
- 发布项目数据包供单独浏览、测量、注解
- 5个版本适应不同应用场景
对拼接好的点云数据进行去噪，去噪通过对点云进行编辑分割，将无用的点云去掉，最终提取目标数据。
利用点云自动分类功能，将室内点云进行分类，对地板、墙体、天花板进行单独提取,方便后期编辑。
只剩下地板和天花板的点云数据。
利用地板的点云数据，对地板的平整度进行检测分析。
生成对应检测报告。
首先对一层点云进行平面切割，获取点云切片，利用Trimble RealWorks二维线段的绘制功能，依照点云切片的走向，进行平面图的绘制，只需用几分钟时间便可绘制出完整的楼成平面图。
依照建筑现状的三维点云数据进行尺寸量算，并在建筑外围立面绘制出玻璃幕墙的安装排列方式。可以将绘制好的玻璃幕墙排列图导出打印，制成用来指导施工用的玻璃幕墙安装图。
对于修建好的建筑，需要对地板进行铺设混凝土和地板砖，但是整层楼或者每个房间具体需要铺设多少立方的混凝土和地板砖如果能够精确的计算处准确数据，会为现场铺设也人员和运输人员提供非常大的便利条件，利用Trimble RealWorks的体积计算和表面积功能，可以很好的计算处相应的体积算量。
三维蘑菇型构建
利用3D MAX将三维点云加载后，参照点云进行模型构建，并且可以利用建模软件在现有的模型基础上进行室内设施和设备尺寸、位置的设计。
项目总结
1人一台设备，6小时完成整体建筑区域的的三维扫描工作，通过对获取的三维点云数据进行有效的去噪、目标提取、检测、绘制、建模等操作，辅助建筑设计人员对建筑工装设计和改造的相关需求。并且利用MAX参照三维点云进行模型构建，建模人员只需按照三维点云的形状和尺寸进行构建，在三维模型里设计人员可以在当前场景构建出相关的后期结构部件。
获取的三维点云最高可达2mm精度，确保工装工作的准确精度要求，并且获取的三维点云更加直观，在电脑中就可以进行全方位浏览查看。