OTÁZKY A ODPOVĚDI
Všechno, co jste kdy chtěli vědět o 3D laserovém skenování (ale báli jste se zeptat)
JAKÉ JSOU HLAVNÍ VÝHODY 3D LASEROVÉHO SKENOVÁNÍ?
Mezi jednou z nejzásadnějších výhod zaměřování pomocí 3D laserového skenování je rychlost a jednoduchost sběru dat v terénu. U takto zachycené reality je minimalizace chyb další významnou výhodou. A díky této technologii je zachycení veškeré skutečnosti otázkou minut či hodin, nikoliv dnů a týdnů. Pro představu, na příkladu běžných kancelářských prostor, se pomocí 3D laserového skeneru podaří za 1 pracovní den naskenovat okolo 1500 m2 čisté podlažní plochy. Již ve fázi výstupů ze 3D laserového skenování vzniká komplexní dokumentace objektu v podobě mračen bodů a panoramatických snímků. Práce v terénu se díky této technologii zjednodušila na ovládání jednou osobou. A i když je laserové skenování je čím dál rozšířenější, stále ji lze považovat za tržní výhodu a odlišení od konkurence.
NA JAKÉM PRINCIPU 3D LASEROVÉ SKENOVÁNÍ FUNGUJE?
Jak již název napovídá, 3D laserové skenování funguje na principu vysílání laserového paprsku. Ten je vysílán z rotující hlavy skeneru, kdy na základě vyhodnocení vzdálenosti a úhlu dopadu paprsku přístroj zaznamená prostorovou informaci konkrétního zachyceného bodu. Rychlost zaznamenávání těchto bodů má zásadní vliv na rychlost sběru dat. Nejrychlejší modely 3D skenerů jsou schopny zaznamenat až 2 000 000 bodů za vteřinu.
JAKÉ DRUHY SKENERŮ EXISTUJÍ A KDE NAJDOU UPLATNĚNÍ?
Dle způsobu sběru dat rozeznáváme několik typů skenerů. Skenery pro skenování z místa (tzv.: terestrické statické skenery), pro skenování za chůze nebo jízdy (mobilní a ruční skenery) a pro skenování ze vzduchu (UAV s LiDARem).
Terestrické skenery, jak bylo již naznačeno výše sbírají data z jednotlivých stanovisek, která se následně spojují (registrují) do celkového výstupu v podobě mračen bodů. Tzv. předregistrace může probíhat již v terénu, kdy operátor pomocí polní aplikace a tabletu dokáže kontrolovat kvalitu nasbíraných dat v místě sběru dat. Terestrické skenery se v zásadě liší svojí rychlostí a dosahem. Rychlosti sběru dat se mohou pohybovat od 680 000 bodů za vteřinu až po 2 000 000 bodů za vteřinu, konkrétně u skenerů značky Leica BLK360, respektive RTC360. Dalším významným parametrem pro výběr skeneru je kromě dosahu také jeho přesnost (úhlová i délková) a také 3D přesnost bodů. U skeneru Leica RTC360 jsou uváděna 3D přesnosti bodu 1.9 mm, což z jej řadí k nejpřesnějším skenerům.
Ruční či mobilní skenery kromě laserové technologie využívají ještě technologii pro zaznamenávání trajektorie pohybu skeneru v prostoru. Takto funguje ruční imaging laserový skener BLK2GO, kdy skener během pohybu pořizuje snímky a rozměrově přesné mračno bodů v reálném čase. K zachycení prostorových dat používá firemní patentovanou technologii "GrandSlam", která kombinuje vizuální pozicování skeneru s pozicováním pomocí LiDARu. Díky mobilní technologii je schopnost operátora skeneru zmapovat prostorově komplikované interiéry i velká území za velmi krátkou dobu, a to včetně panoramatických snímků a reálně obarveného mračna. Co se týká produktivity práce, vzhledem k charakteru sběru dat bychom hledali produktivnější skener jen stěží.
Pro zaznamenání reality ze vzduchu lze použít dron, nicméně dron bez technologie LiDAR využívá pro zachycení reality primárně metodu fotogrammetrie, která má své výhody i nevýhody. Obecně výhodou sběru dat ze vzduchu je skutečnost, že dokážeme zachytit i objekty či konstrukce, které jsou ze země velmi těžko zaměřitelné kvůli vzdálenosti nebo jsou stíněny jinými konstrukcemi.
JAKÉ VÝSTUPY DOSTANU ZE 3D LASEROVÉHO SKENOVÁNÍ?
Hlavní výstupy ze 3D laserového skenování tvoří mračno bodů a panoramatické snímky. V současnosti ideální podklady pro zpracování zaměření stávajícího stavu objektu nebo zjednodušeného pasportu stavby. Pro procházení mračen bodů a panoramatických snímků lze využít bezplatný software Leica TruView, kde lze procházet nasbíranými mračny bodů, odměřovat v nich a virtuální průlet kombinovat s pořízenými panoramatickými snímky. Konkrétními výstupy mračen bodů mohou být souborové formáty E57, LAS, LAZ, XYZ, RCP, LGS a případně další. S těmito formáty lze pracovat jako s podkladem pro navazující, například projektové činnosti v 3D/BIM softwarech k tomu určených (Allplan, Archicad, Revit). Nicméně výstupy z mračen bodů lze transformovat i do podoby 2D řezů modelem mračna a získat podklad pro práci ve CAD softwarech.
JAK VELKÁ DATA BĚHEM SKENOVÁNÍ VZNIKAJÍ A JAKÁ JE HW NÁROČNOST NA PRÁCI S NIMI.
Jednotlivé stanovisko mračna bodů může obsahovat okolo 50 milionů bodů. Každý bod s sebou nese informaci XYZ a také informaci o intenzitě, případně barvě ve formátu RGB. Velikost souboru o desítkách stanovisek pak může mít velikost v jednotkách až desítkách GB v závislosti na hustotě mračen bodů. S tím souvisí i hardwarové nároky na výkon počítačového vybavení, které architekti či projektanti, pokud již využívají 3D/BIM softwarové nástroje, mají většinou dostatečně výkonné. Počítač v cenové relaci do 40.000,- Kč bez DPH si poradí nejen s modelováním na podkladu mračen bodů, ale také s případnou registrací mračen bodů. Příklad desktopové konfigurace PC s procesorem Intel Core i7 13700, grafickou kartou NVIDIA® GeForce RTX™ 3060 12GB a disk SSD 1000 GB NVMe a pamětí 64GB RAM by si většinou zakázek měl poradit.
KDE VŠUDE NAJDE MRAČNO BODŮ UPLATNĚNÍ?
Připravujete projekt? Nemáte zaměření pozemku včetně přilehlého okolí? Budete stavět? Chcete konfrontovat 3D/BIM model projektu s reálným postupem výstavby? Potřebujete projekt skutečného provedení stavby? Budete rekonstruovat? Nemáte k dispozici aktuální projektovou dokumentaci k vašemu objektu? Potřebujete digitální podklady pro projektové práce? Nemáte relevantní informace o stavbě, kterou vlastníte? Výše položené otázky celkem jasně naznačují, že pořízení mračna bodů může nalézt uplatnění ve všech fázích životního cyklu stavby. Od projektu přes výstavbu až po správu budovy.
LZE Z MRAČEN BODŮ VYGENEROVAT 3D/BIM MODEL AUTOMATICKY?
Automatizace, případně nasazení umělé inteligence není v oboru zaměřování stávajících stavů budov zatím standardem ani blízkou budoucností. Nicméně některé programy již dokáží analyzovat mračna bodů a nabízet uživateli vhodné prvky pro umístění v modelu. Takto to funguje na úrovni viditelných technických rozvodů v budovách, kde na úrovni poloautomatizace lze zefektivnit modelování rozvodů TZB.
MOHU OD VÁS ZÍSKAT UKÁZKOVÁ DATA?
Jako ukázková data si můžete stáhnout mračna bodů v různých rozlišeních pořízených na hřbitově v Praze – Přední Kopanině, jemuž dominuje objekt románské rotundy svaté Maří Magdalény. Ukázková data si můžete stáhnout pod následujícím odkazem: https://bit.ly/gefos-leica
Druhou možností je objednání demonstračního skenování objektu dle vašeho požadavku. Pokud byste si chtěli práci s mračny bodů vyzkoušet na vlastním zadání, můžete si objednat demonstrační skenování na emailu demo@scan4bim.cz
NENAŠLI JSTE ODPOVĚĎ NA VAŠI OTÁZKU?
Nevadí, můžete nás kontaktovat na emailu demo@scan4bim.cz