Построение точных 3D моделей зданий и сооружений по данным трёхмерного лазерного сканирования

В настоящее время активно идет переход от 2D проектирования зданий и сооружений, реконструкции, реставрации, эксплуатации к 3D проектированию. Трехмерное проектирование все еще довольно часто остается маркетинговым инструментом для привлечения внимания. Тем не менее, не только у проектировщиков, но, главное, и у Заказчиков проектов уже возникает понимание существенных преимуществ 3D проектирования, и они готовы платить за проекты в 3D.

Основой для технического надзора, проектирования декоративных навесных фасадов, освещения фасадов, световых шоу и 3D мэппинга, проектирования реконструкции зданий и множества иных целей является точная исполнительная 3D модель фактической геометрии объекта, получаемая по результатам 3D лазерного сканирования объекта или его отдельных частей.

3D модели зданий, их фасадов, прилегающих территорий, а также различных сооружений необходимы пользователям для самых разнообразных целей, а именно:
— для проектирования реконструкции, реставрации зданий и сооружений и для приспособления их под современные нужды с применением современных средств проектирования в 3D средах;
— для проектирования дизайна помещений;
— для контроля построенного здания на соответствие проектной документации, если проект был подготовлен в 3D;
— для проектирования облицовки фасадов;
— для проектирования подсветки фасадов;
— для построения информационной модели здания (Building Information Model) с целью максимальной оптимизации процесса эксплуатации этого здания;
— для проецирования изображений на фасады по технологии 3D мэппинг (3d mapping);
— для создания и проведения видеотуров по продаваемым, сдаваемым в аренду помещениям;
— для создания и проведения видеотуров по музеям и достопримечательностям;
— для многих других целей.

Требования к точности и детальности 3D моделей

Требования к точности и детальности создаваемых 3D моделей могут существенно различаться в зависимости от её назначения.

При лазерном сканировании и моделировании для целей реконструкции и реставрации зданий необходимы наиболее точные и наиболее детальные 3D модели здания, но в данном случае большой объем файлов моделей существенно затрудняет их оперативное использование. Для этого типа моделей существенно важно «послойное представление» модели здания.

Для целей 3D мэппинга детальная модель фасада требуется только в тех местах, на которые будет осуществляться проецирование изображения, тогда как остальные части фасада здания, напрямую не участвующие в демонстрации визуального ряда, могут быть отмоделированы схематично.

При лазерном сканировании и моделировании для целей проектирования декоративных навесных фасадов особенно важным фактором является передача точных трехмерных координат всех угловых точек оконных и дверных проемов здания, балконных плит, пространственных координат линий изгибов и поворотов фасадов, а также точных координат всех прочих выступающих элементов фасада.

Общим у всех этих задач является только представление модели объекта или же его части в трехмерных координатах. Все остальные требования настолько различны и пока настолько не стандартизированы и не узаконены, что требуют индивидуального подхода к каждой задаче или объекту.

Наша компания активно занимается лазерным сканированием с 2003 года. Тем не менее, вплоть до 2012 года в 95% случаев основным результатом наших работ были комплекты традиционных 2D обмерных чертежей. Активный рост запросов на обмерные 3D модели зданий начался лишь в 2013 году. В настоящее время многие наши Заказчики еще не готовы отказаться от плоских 2D чертежей, поэтому в большинстве случаев (в основном, в зависимости от наличия в штате Заказчика собственных специалистов по 3D проектированию) нам заказывают создание 3D моделей объектов, по которым Заказчики самостоятельно подготавливают комплекты 2D чертежей.

Виды выполняемых работ

— обмеры фасадов;
— обмеры внутренних помещений;
— обмеры элементов декора фасадов и интерьеров;
— обмеры сетей теплоснабжения, водоснабжения, канализации, энергоснабжения;
— построение 3D моделей зданий и сооружений по результатам обмеров.

Информация, необходимая для формирования технического задания, а также для определения объёма и стоимости работ

— фотографии объекта;
— имеющиеся чертежи объекта;
— требования к формату модели;
— вид модели (каркасная или твердотельная);
— требования к точности 3D модели объекта;
— требования к детальности моделирования различных элементов объекта;
— требования к представлению 3D модели по слоям;
— для сложных объектов обязательным условием является предварительный выезд наших специалистов на объект с целью детального ознакомления.

Отчётные материалы

— точечные, каркасные и твердотельные 3D модели объектов обмерных работ.

Обмерные работы и оформление 3D моделей и обмерных чертежей осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ Р 21.1101-2009 «Основные требования к проектной и рабочей документации».

Результаты выполненных обмерных работ передаются Заказчику в согласованной единой системе координат и высот, а также в заданном формате (в большинстве случаев, в формате .DWG).