Na první pohled by se mohlo zdát, že laserové technologie pro virtualizaci vystavěného prostředí pomocí vytváření mračen bodů a panoramatických snímků jsou vyvinuty a jejich vývoj již nikam nesměřuje. Opak je ale pravdou. I tyto technologie prodělali za poslední roky vývoj nejen v oblasti přístrojů určených pro sběr dat v terénu, ale i vývoj programů, se kterým data předzpracováváme již přímo v terénu a následně pořízená data spravujeme a zpracováváme v kanceláři se neustále vyvíjí.
Kde najdou mračna bodů využití?
Samotné mračno bodů je výsledkem sběru dat pomocí 3D laserových skenerů. Mračno bodů poslouží jako ideální podklad pro zpracování dokumentace stávajícího stavu stavby. Tu následně využijí architekti a projektanti při zpracování různých stupňů projektové dokumentace. Od zpracování studie stavby přes dokumentaci pro územní řízení nebo stavební povolení. Ovšem 3D laserové skenování lze využít i během kontroly výstavby dle dokumentace pro provedení stavby a následné zpracování dokumentace skutečného provedení. V neposlední řadě lze rovněž dokumentaci vzniklou na základě mračen bodů využít pro zpracování dokumentace bouracích prací. Mračno bodů tedy najde uplatnění v celém životním cyklu stavby.
Dle způsobu sběru dat rozeznáváme následující typy skenerů:
- Skenování z místa (Terestrické statické skenery)
- Skenování za chůze nebo jízdy (Mobilní a ruční skenery)
- Skenování ze vzduchu (UAV s LiDARem)
Tolik na úvod připomenutí využití mračen bodů v projekční praxi. Pojďme se nyní podívat na novinky v oblasti sběru dat konkrétně na různých typech skenerů firmy Leica.
Nová generace BLK360
Stejně jako jeho předchůdce si BLK360 druhé generace zaslouží přívlastek nejmenší terestrický 3D laserový skener na trhu. Druhá generace BLK360 doznala zmenšení těla přístroje, avšak daleko zajímavější jsou parametry celkové rychlosti skenování, kdy byl zvýšen počet sebraných bodů z 360 tis. bodů/sek na 680 tis bodů/sek. Svým dosahem okolo 45m zůstává BLK360 vhodný hlavně na skenování interiérů pro projektanty a architekty pro zaměření skutečného stavu, přičemž stejnou rychlostí zvládne skenovat i exteriéry, při zohlednění daného limitu dosahu. Vývojářům tohoto skeneru se podařilo kromě zvýšené rychlosti skenování také výrazně zrychlit sběr panoramatických snímků v HDR kvalitě a integrovat systém pro pozicování skeneru, který zjednodušuje předregistraci jednotlivých stanovisek již v terénu pomocí tabletu. Díky všem vylepšením dokáže BLK360 G2 vyskenovat stanovisko v obvyklých časech okolo 30-45 sekund v závislosti na nastavení, přičemž nejdelší skenování trvá 1 minutu a 37 vteřin, což je výrazně kratší hodnota, než bylo doposud běžné.
BLK2GO a nový firmware
Ruční imaging laserový skener BLK2GO zachycuje 3D prostor pomocí zaznamenávání trajektorie pohybu člověka v prostoru. 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. Mobilní ruční skener BLK2GO se dočkal inovace především na úrovni firmware přístroje a mobilní aplikace pro kontrolu kvality sběru dat. Stávající parametry BLK2GO jako je rychlost skenování 420000 bodů/vteřinu s dosahem 25 metrů platí i nadále. Díky mobilní technologii je schopnost obsluhy 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.
Novinka BLK2FLY
Tvarem kapsule BLK2FLY připomíná svého staršího ručního bratra BLK2GO umístěného na těle dronu. Oba modely ovšem nejsou zcela identické. BLK2FLY se může pyšnit tím, že je prvním autonomním bezpilotním prostředkem s LiDARem, Jako autonomní létající laserový skener v sobě propojuje data z LiDARu, radaru, kamer a GNSS pro kompletní pokrytí skenem a optimalizovaní letové dráhy. Takto optimalizovaný balíček technologií v jednom těle zajišťuje bezproblémový a uživatelský velmi přívětivý chod celého systému. Pokud přístroji BLK2FLY nastavíte objekt k naskenování, on vypočte trasu a vzlétne naprosto autonomně. Díky aktivnímu anti-koliznímu systému se dokáže vyhnout překážkám a dodat vám požadovaná data téměř bez námahy operátora. Během letu autonomně snímá okolní prostředí i těžko přístupné oblasti, jako střechy a fasády. Výstupem je barevné georeferencované mračno.
Společná platforma pro zpracování dat
Všechny výstupy z jednotlivých druhů skenerů se v rámci pracovního postupu mohou propojit pomocí programu pro registraci a transformaci mračen bodů. Pokud tedy při sběru dat v terénu kombinujeme různé druhy skenerů, při jejich zpracování do jediného mračna bodů využijeme software Cyclone Register360. Ten nám kromě registrace mračen a jejich případné transformace do S-JTSK umožní výstupy v podobě různých formátů mračen bodů (.E57,.LAS, .XYZ a dalších) vyexportuje také soubor LGS pro prohlížení mračna bodů včetně panoramatických fotografií a geotagů v zdarma dostupné prohlížečce Leica TruView. Tento soubor je pak ideálním podkladem při práci na dokumentaci stávajícího stavu (3D/BIM modelu) vznikající na podkladu mračen bodů. Volně dostupná prohlížečka Leica TruView navíc podporuje vizualizaci bodových mračen ve VR, takže uživatel může data doslova procházet a získat tak ještě realističtější vjem.
Závěr
Sběr dat pomocí 3D laserových skenerů je silný a efektivní nástroj pro zachycení prostorové reality, který si ve stavebnictví získává stále větší oblibu. A to zejména pro svoji rychlost a jednoduchost sběru dat v terénu, minimalizaci chyb, zachycení veškeré skutečnosti komplexně zdokumentovaného objektu v podobě prostorového mračna bodů, panoramatických snímků a geotagů. To vše dokáže obsloužit jediná osoba, která zajistí kvalitní podklady pro zdokumentování skutečného stavu stavby. V současnosti je výkonnost sběru dat výrazně vyšší než jejich zpracování v kanceláři v současných BIM softwarech. A tak je realitou dnešních pracovních postupů zpracování mračen bodů do 3D/BIM modelu, kdy jedna osoba v terénu dokáže připravit podklady pro projektanta za počítačem i na 7-9 dnů práce v závislosti na požadované podrobnosti dokumentace, potažmo 3D/BIM modelu. Určitě proto není od věci porozhlédnout se po nějakých nástrojích pro automatizaci zpracování, které dokáží alespoň (polo)automaticky mračna bodů převést do geometrických objektů informačního modelu stavby. Uvidíme také, jak se v daném oboru a problematice osvědčí stále více ve všech pádech v různých oborech skloňovaná umělá inteligence (AI).
Obr. 01: Mezi terestrické skenery patří, kromě modelu Leica BLK360, také vlajková loď Leica RTC360 Foto: BIMakademie.cz
Obr. 02: Při skenování pomocí ručního skeneru BLK2GO se využívá patentovaná firemní technologie sběru dat zvaná GrandSlam. Foto: Gefos Leica
Obr. 03: Druhá generace BLK360 zaujme nejen kompaktním designem, ale především svojí rychlostí. Foto: Gefos Leica
Obr. 04: V oblasti bezpilotních prostředků zaujme pozornost autonomní létající laserový skener BLK2FLY Foto: Gefos Leica
Obr. 05: Operátor skeneru v terénu ocení náhled na skenovaná mračna bodů i možnost jejich předregistrace v mobilní aplikaci Cyclone FIELD 360. Foto: Gefos Leica