Технология 3д лазерного сканирования и объемное моделирование для проектирования промышленных объектов

Сегодня многие предприятия промышленности сталкиваются с необходимостью реконструкции, модернизации и расширения производства. Однако реализация таких проектов часто осложнена отсутствием точной проектной документации, которая либо устарела, либо не соответствует современным требованиям. Кроме того, все больше проектов выполняется в трехмерной среде, что делает простые плоские чертежи недостаточными для проектирования.

Для решения этой проблемы применяются современные методы съемки промышленных объектов, такие как наземное лазерное сканирование (НЛС). Этот метод позволяет получить точную модель пространства с высокой степенью дискретности и точности, которая может быть использована для проведения реконструкции промышленных предприятий. Результаты инвентаризации и данные НЛС составляют информационную основу для создания трехмерной модели в САПР или геоинформационной системы (ГИС) предприятия.

Процесс создания ГИС предприятия состоит из нескольких этапов, которые могут занимать разное время в зависимости от сложности территории. В данной статье будут описаны все стадии создания трехмерной модели промышленного предприятия и ее интеграции с ГИС. Такой подход позволяет создавать более точные и эффективные проекты, а также упрощает работу строителей и инвесторов. Кроме того, это позволяет сократить время и затраты на строительство и ремонт промышленных объектов.

ПОЛЕВЫЕ РАБОТЫ

Одним из важных этапов создания трехмерной модели промышленного предприятия являются полевые работы. На этом этапе применяется технология наземного лазерного сканирования, которая позволяет быстро получить точную трехмерную модель объекта в виде дискретных точек с пространственными координатами и качественными характеристиками поверхности. При этом отображается объект в целом, что позволяет наиболее полно отразить его в модели. Точность позиционирования и плотность измерений обеспечивают высокую точность и дискретность модели. Использование технологии на этом этапе позволяет сократить время полевых работ и снизить влияние человеческого фактора при измерениях. Кроме того, лазерные сканеры позволяют снимать недоступные или труднодоступные объекты промышленных предприятий на значительном расстоянии в безотражательном режиме.

КАМЕРАЛЬНЫЕ РАБОТЫ

Технология обработки данных лазерного сканирования еще нова и продолжает развиваться. Наша компания использует собственный программный комплекс ScanIMAGER, предназначенный для обработки данных трехмерного лазерного сканирования применительно к архитектурным обмерам. Где, на ряду, с обработкой облаков точек требуется создание ортофотопланов, разверток и построение чертежей. Комплекс содержит в себе мощный инструментарий для автоматизации процесса обработки данных сканирования и создания обмерной документации. Для трехмерного проектирования задействованы программные продукты от Autodesk.

Возможности и преимущества ScanIMAGER
1. Геопривязка и масштаб
Геодезическая привязка модели к выбранной системе координат и высот при помощи данных GPS или по опорным точкам (масштабирование, поворот в пространстве).
2. Трехмерные данные и измерения
По набору цифровых снимков производится автоматическое построение методами фотограмметрии трехмерной точечной модели, полигональной модели, текстурированной модели, проецирование модели на заданную плоскость (ортофотоплан), ЦММ, ЦМР, а так же проведение необходимых измерений.
3. Цифровые модели местности и рельефа (ЦММ и ЦМР)
Автоматическое построение ЦММ, ЦМР по данным аэрофотосъемки, создание 3D моделей карьеров, отвалов, вычисление площадей и объемов.
4. Высокая точность результатов
Точность построения точечных и полигональных моделей определяется методикой съемки и качеством исходных данных. Программа позволяет получать трехмерные модели с точностью до долей миллиметра. Это позволяет использовать ScanIMAGER при прототипировании практических любых объектов, воссоздании утрат и применении в задачах, где важна субмиллиметровая точность.
5. Полная автоматизация
Уникальность и главное преимущество программного комплекса ScanIMAGER состоит в том, что от начала регистрации сканов и сведения их по опорным точкам, до построения полигональной модели и ее текстурирования, все процессы максимально автоматизированы, чтоб минимизировать возможные ошибки при расчетах. Это поздволяет сделать программу удобной для использования.

ScanIMAGER Professional - это полнофункциональный программный продукт с богатым набором функций и удобным в использовании интерфейсом пользователя. Возможность обрабатывать миллиарды измерений в сочетании с множеством уникальных функций, а так же наличие двух взаимодополняющих методик получения данных: лазерное сканирование (модуль ScanIMAGER Laser) и фотограмметрия (ScanIMAGER Photo), делает ScanIMAGER Professional незаменимым инструментом для работы с облаками точек в различных производственных сферах.
ScanIMAGER Professional содержит в себе мощный инструментарий для автоматизации процесса обработки данных лазерного сканирования и фотограмметрической съемки.

Наличие модулей Laser и Photo, которые позволяют получать облака точек различными методами, дает возможность иметь наиболее подробную и детальную информацию об объекте.

ScanIMAGER Professional позволяет получать ортофотопланы и развертки криволинейных поверхностей.
По трехмерному облаку точек, полученному фотограмметрическим методом, модуль ScanIMAGER Photo позволяет строить детальные полигональные фотореалистичные 3D модели с наложенными текстурами.
В ScanIMAGER Professional вы можете все полученные результаты измерений привязать к выбранной системе координат и высот.
В довершении всего, приложение предоставляет необходимые инструменты для снятия различных размеров, получения разрезов, сечений и вычисления объемов, А Так же можно экспортировать полученные данные в популярные обменные форматы.

МОДЕЛИРОВАНИЕ

Функциональные возможности программ для пространственного моделирования объектов позволяют выполнять моделирование несколькими способами, что особенно важно для промышленных площадок с большой плотностью объектов и труднодоступными местами. Моделирование всех объектов осуществляется в соответствии с их фактическими размерами и положением, а для точного отображения деформаций отдельные объекты моделируются не по ГОСТам.
После завершения работы над трехмерной моделью в программе AutoCAD все объекты размещаются на отдельных слоях с определенным цветом в соответствии с техническим заданием. Элементы конструкций и оборудования размещаются в отдельных файлах в соответствии с требованиями заказчика, что позволяет эффективно работать с моделью и использовать только необходимую ее часть.
После завершения моделирования, программные средства легко преобразуют трехмерную модель в набор чертежей, разрезов и сечений для использования в стандартной проектной документации. Таким образом, трехмерная модель может быть полезна как для компаний, использующих трехмерное проектирование, так и для тех, кто работает с плоскими чертежами.

Применение 3D-моделирования не ограничивается жилыми домами и коммерческими строениями, оно также применяется в промышленности для различных целей. Однако, в большинстве случаев, отличительной чертой технического задания на промышленные объекты, является требование высокой точности создаваемой модели.

Создание полноценной 3D-модели промышленного комплекса, здания, отдельного цеха или чего-то еще может быть необходимо для реконструкции или модернизации производства, привлечения инвесторов, информационной презентации для сотрудников и клиентов. 3D-визуализация завода или другого промышленного объекта требует точного учета размеров помещений, их конфигурации, планировки, расположения рабочего оборудования и других нюансов, влияющих на производственные процессы.

Для того, чтобы виртуальная модель соответствовала реальным параметрам объекта, ее проектирование основывается на изучении всей существующей технической документации. Однако, не всегда данные из документации соответствуют реальному положению вещей, и поэтому прибегают к дополнительным источникам данных, таким как технология 3d лазерного сканирования. Если объект находится в разработке, модель проектируется на основании существующей технической документации с консультациями технических специалистов в зависимости от детализации визуализации.

#промышленноеконструирование #3Dпроектирование #создание3Dмоделей #3D #3Dмоделирование #3Dмодель #лазерноесканирование #сканированиезавода #промышленныйобъект #ScanIMAGER
---

Распечатать