Wykorzystanie technologii skanowania laserowego w centrach handlowych

Autor: Bjorn (Bernie) Bernhardt, Kierownik geodezji w firmie RM Surveys - Budownictwo i HDS.

Bjorn jest liderem w dziedzinie skanowania laserowego i technologii BIM z bogatym doświadczeniem w realizacji projektów infrastrukturalnych i komercyjnych, takich jak New Perth Stadium. Jest głównym mówcą podczas wydarzeń przemysłowych i na uniwersytetach, opowiadającym się za rozwiązaniami w zakresie technologii pomiarów przestrzennych.

RM Surveys, australijska firma, która oferuje kompleksowe rozwiązania geodezyjne dla branży handlowej, przemysłowej i budownictwa mieszkaniowego, była podekscytowana udziałem w swoim ostatnim projekcie, gdy skontaktowała się z nią firma architektoniczna w celu opracowania architektonicznego i strukturalnego modelu Revit BIM na potrzeby przebudowy centrum handlowego Kardinya Park. W końcu firma miała nowy skaner laserowy 3D Leica RTC360.

Centrum handlowe Perth rozbudowuje i unowocześnia obiekty, aby podnieść ogólną atrakcyjność centrum i dostarczyć lokalnej społeczności nowe sklepy, wielofunkcyjne udogodnienia i zadaszony parking wielopoziomowy.

Klient potrzebował modelu Revit BIM dla architektów, inżynierów i kierowników obiektów, aby dokładnie zaplanować potrzebne prace. Firma architektoniczna zleciła Zespołowi RM Surveys zeskanowanie 90 000 m2 terenu, dostarczenie kompletnej inwentaryzacji obiektu na zewnątrz w formie modelu BIM Level of Development (LOD) 300 oraz inwentaryzacji wnętrza obiektu formie modelu LOD 200 w celu prowadzenia ogólnego planowania, konsultacji opracowania projektu koncepcyjnego.

Szybkie skanowanie i modelowanie  

Zespół RM Surveys wykorzystał kilka rozwiązań Leica Geosystems do skanowania, modelowania i analizy danych. Na zewnątrz doszło do bardzo drastycznych zmian topograficznych wzdłuż południowo-zachodniego narożnika terenu z wysokimi murami oporowymi. Aby lepiej uchwycić i przedstawić złożoną topografię w przestrzeni 3D, zespół RM Surveys wykorzystał rozwiązania Leica Geosystems.

Na początku geodeci wykorzystali skaner laserowy Leica ScanStation P40 do skanowania fasad zewnętrznych ze względu na jego duży zasięg skanowania. Był to pierwszy projekt, w którym zespół miał okazję wykorzystać również swój nowy skaner laserowy 3D RTC360 wraz z posiadanym już sprzętem.

Dlaczego RTC360? RTC360 został wybrany ze względu na jego mobilność, wstępną łączenie skanów w terenie i duże możliwości wizualizacji. W ciągu dnia zespół pracował w otwartym centrum handlowym, a gdy spacerowali klienci, kompaktowa i elegancka konstrukcja RTC360 nie przeszkadzała kupującym. Zazwyczaj podczas skanowania obszarów o dużym natężeniu ruchu, takich jak centra handlowe, przechodnie tworzą „duchy”, które nakładają się na obiekt i muszą zostać ręcznie usunięte podczas fazy opracowania danych w biurze. Po usunięciu tych "duchów" powstają przesłonięte przestrzenie bez zeskanowanych punktów i są one widoczne na chmurach punków. Wykorzystanie funkcji podwójnego skanowania w RTC360 oznaczało, że pozyskane chmury punktów były czyste i kompletne, co zwiększyło wydajność zespołu.

Kolejną zaletą integracji RTC360 jest kompaktowa konstrukcja skanera laserowego 3D w połączeniu z Scan & Go UPLIFT 500 jako gotowe rozwiązanie do skanowania wnęk sufitowych.

Duża szybkość skanowania RTC360 była widoczna dla zespołu RM Surveys podczas pracy w terenie - zespół podwoił ilość skanów, jakie byli w stanie wykonać w ciągu dnia. Zautomatyzowane łączenie skanów bez użycia tarcz (w oparciu o technologię VIS) i bezproblemowy, automatyczny transfer danych z terenu do biura skróciły czas spędzony w terenie i czas, który zespół musiał poświęcić na wykonanie końcowego łączenia skanów, pomagając im wyeliminować dużą część pracy biurowej. Zespół był w stanie wykonać zadanie 45% szybciej przy użyciu RTC360.

Zespół wykonał około 150 skanów dziennie przy użyciu RTC360, przy czym większość skanów została wykonana w średniej rozdzielczości, a niektóre mniejsze obszary centrum handlowego w niskiej rozdzielczości. W trakcie realizacji projektu powstało w sumie 1200 skanów wykonanych we wnętrzu i na zewnątrz. Początkowo zespół miał za zadanie zakończyć prace zewnętrzne. Po zapoznaniu się z danymi klient był pod takim wrażeniem, że zespół został również zatrudniony i mógł wykonać skanowanie wnętrza w ciągu pięciu dni.

Pozyskane przez skanery dane zostały oczyszczone i ostatecznie połączone w oprogramowaniu Leica Cyclone REGISTER. OprogramowanieAutodesk ReCap zostało użyty do wytworzenia plików rcp dla LOD 200 i dla bardziej szczegółowego modelowania LOD 300 w Autodesk Revit.

Zdobyta wiedza

Od samego początku zespół podszedł do projektu z nadzieją, że wykona pełny zakres prac i zaplanował całą metodologię działań w celu wykonania pełnego zakresu prac. Wiązało się to z utworzeniem szerokiej sieci punktów kontrolnych i obejmowało pozyskiwanie danych za pomocą drona, georadaru oraz konsultacje z uprawnionymi geodetami.

Ponadto zespół RM Survey zapewnił, że skonsultowano z nimi jakie dane zostaną wykorzystane do dalszych prac.

Ważne jest, aby zwrócić uwagę na konsultacje i komunikację na wczesnym etapie realizacji projektu. Dla zespołu RM Surveys obejmowało to konsultacje w zakresie dokładności danych pozyskanych z dronów w porównaniu z chmurami punktów pozyskanymi z użyciem skanerów ScanStation P40 oraz RTC360.

Po konsultacjach i zrozumieniu tych informacji na początku realizacji projektu, zespół mógłby za trzy miesiące opowiedzieć na pytanie producenta, czy model Revit BIM nadaje się do produkcji stali.

Jedną z rad zespołu RM Survey jest poświęcenie więcej czasu na etapie planowania, rozważenie możliwości interdyscyplinarnych i przewidzenie, jakie mogą być przyszłe prośby lub pytania klienta.

Wykonując na początku pełne skanowanie na zewnątrz, byliśmy w stanie zaoszczędzić czas i pieniądze klienta, dostarczając informacje i rysunki dla wielu podwykonawców bez potrzeby ponownej wizyty w terenie.

Nie byłoby to możliwe bez szybko opracowanego i bogatego w dane produktu pozyskanego dzięki połączeniu technologii RTC360, P40 i Leica Cyclone REGISTER. Bez tej technologii duża część pomiarów zostałaby wykonana przy użyciu tradycyjnych metod, które zajmują więcej czasu i dostarczają mniej informacji klientowi.

Ten projekt jest tylko jednym z wielu przykładów, w których firma RM Surveys wykorzystuje najnowszą technologię do skanowania rzeczywistości i przekształcania jej w model 3D.