اسکنر لیزری سه‌ بعدی و کاربرد آن در نقشه‌ برداری

اسکنر لیزری سه‌ بعدی و کاربرد آن در نقشه‌ برداری

در چه نوع پروژه‌های BIM می‌توان از نقشه‌برداری سه‌بعدی استفاده کرد؟

اسکن اطلاعات به BIM معمولاً برای پروژه‌های نوسازی یا نگهداری که در آن‌ها نیاز به مدل‌سازی دقیق از سازه‌های موجود که به‌راحتی و با دست در نرم‌افزار مدل نمی‌شوند هست، استفاده می‌شود.

با این‌ وجود در حال حاضر نقشه‌بردارها محدوده کار خود در استفاده از این تکنولوژی در پروژه‌های ساخت برای ثبت ساختمان‌های مجاور، ساختمان‌هایی که باید تخریب شوند و توپوگرافی کارگاه گسترش داده‌اند.

از چه فناوری برای اسکن استفاده می‌شود؟

ما سعی می‌کنیم که به هر شکل ممکن، چه روی زمین و چه از روی هوا، اسکن را انجام دهیم تا تمام داده‌های زمینی و هوایی موردنیاز برای ایجاد ابر نقاط کامل فراهم شود و سپس از آن به‌عنوان مبنایی برای مدل‌سازی دقیق در BIM استفاده کنیم.

اسکنرهای لیزری سه‌پایه زمینی مانند اسکنرهایی که شرکت‌های لایکا (Leica) و فارو (Faro) تولید می‌کنند، بسیار دقیق هستند و می‌توانند فضاهای داخلی و نماهای خارجی یا نصبیات و تأسیسات برقی و مکانیکی خارج از دسترس که پشت دیوارها یا پانل های سقف هستند را ثبت کنند.

اسکنر لیزری سه‌ بعدی یا مانند یک کوله‌پشتی قابل‌حمل هست و یا می‌توان روی یک ترولی دارای چرخ آن‌ها را جابجا کرد تا از این طریق فرآیند با سرعت بیشتری انجام شود اما دقت آن‌ها به‌اندازه‌ اسکنرهای سه‌پایه نیست. به‌علاوه عکس‌های کیفیت بالا که توسط هواپیماهای بدون سرنشین مجهز به دوربین‌های کیفیت بالا ثبت می‌شود را می‌توان با نرم‌افزار و با فرآیندی که فوتوگرامتری نامیده می‌شود به هم چسباند. می‌توان از این قابلیت برای ایجاد ابر نقاط ثانویه که تمام سطوح خارجی غیرقابل‌دسترس ساختمان را پوشش می‌دهد، استفاده کرد.

 

ابر نقاط فقط مجموعه‌ای از نقاط بی‌معنی است و مدل‌سازی چیزی است که به آن معنا می‌دهد. در BIM باید مشخص شود که المان‌های سه‌بعدی چه نقشی دارند، کجا قرار دارند و چه داده‌ها و ویژگی‌هایی به آن‌ها نسبت داده شده است تا طراحان اطلاعات بیشتری برای کار روی به پلان‌ها، مقاطع و نماهای دوبعدی در دسترس داشته باشند.

 

فایل ابر نقطه ابتدا در ابزارهای BIM مانند Autodesk Revit یا Bentley    Microstation  به اجزای هندسی هوشمند تبدیل می‌شود. این کار ممکن است به‌خصوص در مورد ساختمان‌های میراث فرهنگی که خطوط مستقیمی ندارند، زمان‌بر باشد. درنتیجه ابزارهای سفارشی زیادی برای کمک به‌سرعت بخشیدن به این فرآیند ایجاد شده‌اند.

 

ابزارهای مدل‌سازی الگوریتمی مانند Edgewise Building که توسط ClearEdge3D  ساخته‌شده، می‌توانند فرآیند را با تشخیص و استخراج آیتم‌هایی مانند لوله‌ها یا سازه‌ فولادی و تبدیل آن‌ها به اجزای سه‌بعدی، راحت‌تر کنند.

وقتی مدل کامل شد می‌توان به آن اطلاعات غیر هندسی اضافه کرد که بعداً با یک کلیک ساده روی شیء قابل‌دسترسی خواهد بود؛ مثلاً انتخاب یک سقف ممکن است اطلاعاتی در مورد وجود آزبست در آن را به ما بدهد.

این کار چه مزیتی برای مشتری‌ها و طراحان دارد؟

درصورتی‌که این کار در مرحله‌ پیش طراحی انجام شود به مشتری امکان ثبت تمام اطلاعات موجود ملک و ارسال آن‌ها برای طراحان (معماران و مهندسان) را می‌دهد.

این تکنولوژی می‌تواند ریسک کل پروژه را کاهش دهد. من قبلاً به‌عنوان مهندس سازه در پروژه‌های نوسازی که از پلان‌های دوبعدی در آن‌ها استفاده می‌شد، مجبور به فرضیه‌سازی در مورد سازه‌ پشت دیوارها و سقف‌ها بودم. بعدها در طول ساخت‌وساز با سازه‌های دیگری مواجه می‌شدم که ناچار باید طراحی را دوباره انجام می‌دادم و درنتیجه هزینه‌های مشتری به دلیل عدم وجود اطلاعات کافی افزایش می‌یافت.

بزرگ‌ترین مزیت داشتن مدل بصری قوی، کمک به درک و بررسی ساختمان بدون بازدیدهای مکرر کارگاهی است. این برای کارگاه‌هایی که محیط ایمنی ندارند مانند ساختمان‌های دارای آزبست یا دارای چالش‌های دسترسی، اهمیت می‌یابد.

یک مدل سه‌بعدی با جزئیات می‌تواند چالش‌های طراحی را مشخص کند و باعث شود که دست طراحان در شروع بازتر باشد.

ما در مدل‌های BIM داده‌های کاملاً دسته‌بندی‌شده‌ سازگار با استانداردهای مربوطه را قرار می‌دهیم تا به جای محدود کردن طراحی، امکان آن فراهم شود. یک پلان دوبعدی مشخصاتی در خصوص محل دیوارها و پنجره‌ها می‌دهد؛ اما مشخصات آن‌ها را نشان نمی‌دهد. با مدل‌سازی سه‌بعدی می‌توانیم نمایش بهتری از محل قرارگیری هر المان و ویژگی آن داشته باشیم.

تنها مشتریانی که ارزش نقشه‌برداری BIM در مقایسه با نقشه‌برداری سنتی را درک می‌کنند می‌توانند از این تکنولوژی استفاده کنند.

اسکنر فارو چیست ؟

محصول لیزر اسکنر فارو در سه مدل می‌باشد

1.FARO FOCUS3D X 130

2. FARO FOCUS3D X 30

3. FARO FOCUS3D X 330

 

تمامی مشخصات و کارایی‌های محصول یکسان بود و تنها از نظر مسافت دارای بردهای متفاوت ۱۳۰ متری و ۳۰ متری و۳۳۰ متری می‌باشد.تمامی‌ دستگاهای لیزر اسکنر به صورت سیاه سفید اطلاعات را ثبت می‌نمایند.جهت رنگی ساختن اطلاعات سیاه سفید ،از تصاویر رنگی که توسط دوربین عکاسی‌ موجود و متصل در داخل دستگاه است, استفاده میشود.

تنها دوربینهای لیزر اسکنر فارو فوکوس با برد ۳۰ متری مجهز به سیستم جی‌پی‌اس و دوربین عکاسی HDR نمی‌باشند*

ویژگی های داخلی دستگاه اسکنر فارو چیست؟

– ارتفاع سنج

– تراز سنج

– وایرلس

– جی‌پی‌اس

– لیزر فروسرخ کلاس یک قطب نما

– کارت حفظ ۳۲ گیگابایت

– دوربین ۷۰ مگاپیکسل باطری که به مدت ۴،۵ ساعت قابل استفاده می‌باشد.

 

طرز کار با دستگاه فارو چگونه است؟

پس از مشخص کردن مکان مناسب جهت استقرار فارو و تنظیمات اولیه ،از طریق صفحهٔ لمسی و فشردن بر  روی کلمهٔ استارت ،دستگاه شروع به کار مینماید

در ابتدا چرخشها در جهت افقی و ۳۶۰ درجه سپس درجهت عمودی و ۳۰۵ درجه به طور پانوراما و در هر ثانیه حدود یک میلیون نقاط را اسکن مینماید

سپس دستگاه شروع به عکس برداری در جهت‌های مختلف به طور پانورامیک مینماید.به طور متوسط اسکن و عکس برداری جهت ثبت اطلاعات در حد قابل قبول در هر استقرار دستگاه ۱۱:۱۵ (یازده دقیقه و پانزده ثانیه )به طول می‌انجامد،که میزان ثبت اطلاعات بر حسب نیاز کاربر بین چهار دقیقه تا دوساعت قابل تغییر است.

پس از این بخش دیتا‌های ثبت شده در کارت حافظه را به کامپیوتر منتقل مینمایم و با استفاده از نرم افزار هوشمند SCENE ورژن , 6.01دیتا هارا باز می‌کنیم.این نرم افزار به صورت هوشمند اطلاعات اسکن شده را به هم متصل مینماید و کلیه فضا به حالت سه‌بعدی با ابعاد واقعی‌ را در اختیارمان قرار میدهد .

پس از بدست آمدن سه‌ بعدی دیتا‌ها کاربر میتواند اطلاعات مورد نظر خود را اعم از :اندازگیری، مشخص کردن مختصات قرارگیری مکان،اشیا, فاصلهٔ بین اجسام مورد نظر و جایگیری آنها … پلان از وضعیت موجود ،نما ،دید پرنده ،اندازه‌گیری با حساسیت ۲± میلیمتر را به دست بیاورد.

کاربرد دستگاه:

با استفاده از امکانات ذکر شده داخلی‌ دستگاه، تمامی دیتاهای بدست آمده که از نوع تراکم نقاط یا ابر نقاط می‌باشد دارای مقیاس ۱:۱ با میزان حساسیت ۲± میلیمتر بوده و تمامی اشیا و کروکی موجود را بدون هیچ کم و کاستی در اختیار کاربر قرار میدهد.

واین مزیتی است که با یکبار حضور در محل جهت اندازگیری یا رولوه امکان ثبت تمامی وقایع موجود در آن لحظه را امکان پذیر می‌سازد و کار بر میتواند دیتا هارا هم به صورت رنگی و هم به صورت سیاه و سفید در ارشیو خود نگهداری نماید و در صورت نیاز به دیتای مورد نظر میتواند با رجوع به ارشیو, تصویری با ابعاد واقعی از هر بخش یا انیمیشنی با ابعاد واقعی‌ از دیتای مورد نظر را بررسی نماید. این تکنولوژی به کاربر در به خاطر آوردن تمامی امور با جزئیات واقع شده در آن زمان کمک کرده و دسترسی به پروژه را تسریع می‌بخشد.