空間實景三維信息如何服務於BIM應用
來自專欄 三維激光掃描技術及應用
接觸過非常多研究BIM應用的朋友,但大多沒有關注到空間實景三維數據對BIM設計的重要輔助作用,而只是單純的根據設計思路進行BIM設計。這樣是會存在問題的,比如看起來非常完善的設計成果,在施工階段,會出現設計元素與實際場景不符、設計元素與實際場景出現碰撞等問題......我曾與一些搞BIM研究的朋友們建議過實景三維數據的結合應用,但可能因專業跨度的問題,仍然存在所謂的「信息孤島」。
在列舉結合應用之前,需要說明一點:實景測繪不局限於火得一塌糊塗的傾斜攝影測量,從測繪專業的角度來講,三維激光掃描技術也同樣值得大家關注。(兩種技術各有優勢,結合應用,是未來趨勢)。
應用點1:建築文化遺產保護項目中的信息存檔
通過三維激光掃描技術對建築物內、外部進行詳細數據採集,基於BIM軟體進行信息化模型的建立,以此可獲得兩套模型:1、實際現狀存檔模型,不一定規則,但符合現狀(可用於對建築物現狀進行監察、分析與維護修繕);2、逆向建造出規則的設計模型,可用於對文化遺產精妙結構等信息的展示與教學等
應用點2:建築裝修、改、擴建三維可視化設計
在此類應用中,應用人員要首先獲得建築物現狀的準確空間實景三維數據,然後基於實際的三維場景,在可視化的條件下進行BIM三維設計。該方式有利於增強設計者對現場元素與設計元素之間疊加後效果的判別,可有效避免:在施工完成後才真正發現整體效果不太滿意之類的問題!(如果你想通過傳統方法所使用的效果圖來實現這個目的,其實你仔細想想,可能就找到差別了)
應用點3:較大型構件安裝、搬運的動態碰撞檢測
此碰撞檢測與通常所講的設計過程中多專業間的碰撞檢測有區別,這裡所指的是被安裝或搬運的物體與實際現場環境之間的碰撞檢測。其意義在於,在某些項目中,如果你不提前預知這些碰撞問題,就要在實際施工過程中吃些苦頭!圖片不夠直觀,請點擊觀看視頻:
點雲數據應用之動態碰撞檢測
應用點4:較大場景的工程BIM三維可視化設計
其實這個應用點,與之前列舉的建築類應用是類似的。基於實景三維信息(當然是要準確可靠的數據)進行BIM設計,上圖中的二次優化設計的環節就基本不需要存在了。帶給項目的好處是:設計過程直觀可視、高效,設計成果精準、可靠。
應用點5:基於實景三維數據的施工質量檢測與控制
之前寫過與此相關的一些內容,在此就直接上鏈接來參考吧:
喬廣東:BIM?-基於三維激光點雲的施工質量控制及相關應用應用點6:基於實景三維數據的VR與BIM結合應用
虛擬現場瀏覽
上圖中所展示的點雲VR虛擬現實技術與傳統的全景照片VR、全景視頻VR、3D模型VR等方式不同,它更貼近於工程應用,因為它具備高精度真三維空間數據,同時不需要花費極大的時間成本去建立工程現場的三維模型,且逼真的實景效果更是令人有身臨其境的真實體驗感受。
上一段視頻參考一下:
用實景三維點雲營造一個虛擬現實世界其最基礎應用為虛擬現場場景瀏覽,在該應用中,可以將項目的設計模型與實際場景疊加,施工之前即可虛擬瀏覽竣工效果,可有效檢核設計數據與現場之間存在的不協調、不恰當、不正確等問題,從而及時在施工前進行設計方案優化,避免施工過程中可能存在的不必要損失。
施工進度管理與全流程竣工
在施工過程中對施工現場的空間三維數據進行定期採集,可根據施工工藝、進度、重點目標等因素進行數據採集,並按照時間順序定義數據,然後將設計模型與施工進程數據疊加,同時展示應用點5中的符合度分析結果,通過VR進行虛擬瀏覽,即可做到對項目進展情況及施工質量一目了然。不斷積累的施工過程數據,在項目竣工後,即形成一套全流程化的竣工信息,可依照時間先後順序對真實施工進程動畫播放或反演,做到對施工中存在的問題可追溯,對施工進程中的重點問題無遺漏。
遠程實時共享瀏覽與應用
建立空間實景三維數據在線私有共享伺服器,實現海量實景三維數據與設計數據的在線共享及應用。這樣,上述提及的項目施工進度數據,無需通過移動硬碟或網盤傳輸,只需要雙方網路連通,即可讓身在異地的另一方直接對數據進行瀏覽或建模應用。
如果有朋友想問,這種遠程實時共享大數據的應用目前是否已經實現了,答案是:已經實現了,而且對網速的要求並不高!更多內容可以參考:
喬廣東:點雲數據實時在線瀏覽共享與逆向建模應用
暫且列舉以上幾點供參考,算是一個空間實景三維數據結合BIM應用的小全集,從應用的角度來講,其實實景三維信息與BIM的結合應用點非常之多,後續還可以繼續更新,大家共同來挖掘吧!
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