Съемка сложных фасадов: лучший выбор - 3D‑сканер

Фасадная съемка является одним из важных и, безусловно, базовых этапов в процессе реставрации, реконструкции или модернизации зданий и сооружений. Этот процесс включает в себя детальное изучение вертикальных плоскостей объектов и получение их пространственных геометрических характеристик. С внедрением цифровых технологий в строительстве основными конкурентными преимуществами становятся высокая точность, эффективность и скорость работы измерительных инструментов, а также возможность автоматизации процессов.

В последние годы проектные организации все чаще используют наземное лазерное сканирование и 3D‑проектирование. Основой таких проектов становится исполняемая 3D‑модель, которая точно отражает реальную геометрию здания или его отдельных элементов. Первичный результат измерений — это облако точек, полученное в ходе лазерного 3D‑сканирования.

Рассмотрим преимущества 3D‑технологии лазерного сканирования на примере одного из проектов, реализованного компанией «Архитектурная Фотограмметрия».

Компания «Архитектурная Фотограмметрия» (бывш. «НПП «Фотограмметрия») была основана в январе 2005 года на базе кафедры картографии и геоинформатики СПбГУ, где с 1998 года начали выполняться научно-исследовательские и конструкторские работы в области инженерной и архитектурной фотограмметрии. Основной вид деятельности компании – архитектурные обмеры зданий и сооружений различного назначения. За почти 20 лет работы на рынке обмерных работ было выполнено более полутысячи проектов как в Санкт-Петербурге и Москве, по всей стране и за рубежом. В течение ряда лет в компании успешно совмещают научно-технические исследования и разработки с производством. Благодаря этому, по основным направлениям деятельности, предприятие занимает лидирующие позиции по уровню технологий и способно решать самые сложные, в техническом отношении, задачи. В области сохранения объектов культурного наследия памятников истории и культуры народов Российской Федерации компания осуществила сотни успешных проектов.

Обмеры для реконструкции и строительства: объект и задача 3D‑сканирования

Для проведения реконструкции «квартала Сета Солберга» и строительства в самом центре исторической части Выборга многофункционального культурного центра необходимо провести полный комплекс архитектурных обмеров и 3D лазерное сканирование всех сохранившихся зданий в их текущем состоянии для проектной организации, которая будет разрабатывать проект реставрации-реконструкции-реновации.
Квартал Сета Солберга расположен в центре города Выборг и ограничен улицами Красноармейская, Сторожевая башня, Красина и Крепостной. Этот уникальный архитектурный комплекс был построен в XVIII-XIX веках и включает остатки исторических построек.

Традиционно для измерения фасадов используются следующие методы:

- фотофиксация и ручные измерения с помощью рулетки, рейки;
- фотограмметрия: фасад фотографируется, и в ПО создается его плоское изображение;
- тахеометрия: определение положения точек местности по высоте и в плане путем одновременного измерения горизонтальных и вертикальных углов, а также расстояний между точками.


Минусы вышеперечисленных способов – довольно высокая погрешность, а также большие временные затраты. Выбор технологии высокоточного трехмерного лазерного сканирования для проведения комплексных обмеров исторических построек – логичен.

Преимущества лазерного 3D‑сканирования

Когда в результате работы 3D‑сканера формируется плотное облако точек, вы можете быть уверены, что все детали учтены. Это является значительным преимуществом трехмерного сканирования по сравнению с традиционными методами обмеров.
Хотя не всегда можно ускорить процесс по сравнению с другими методами, качество и точность таких измерений значительно выше. Мы получаем надежные исходные данные для дальнейшей работы. Работать с множеством фотографий или ручных чертежей крайне сложно и трудоемко. В случае сканирования мы имеем готовую визуализацию, к которой можно обратиться в любой момент и быть уверенными в её точности и детальности.

Для работы со сканером достаточно одного оператора. Представители компании совершили предварительный выезд для ознакомления с объектом, поставили оператору задачу, он выполнил измерения с помощью лазерного 3D‑сканера FARO Focus S150 за несколько дней, и затем в кратчайшие сроки дня самостоятельно обработал результаты в специализированном программном обеспечении. При традиционном подходе для обмера такого объекта понадобилось бы 2-3 человека и в разы больше дней работы, не говоря уже о том, что состояние объекта – аварийное и непосредственный контакт и близкое рабочее расстояние опасны для специалистов, выполняющих обмерные работы.
Безусловно, на данном объекте было выполнено не только 3D-сканирование фасадов, но и другие виды работ (архитектурные обмеры зданий, лазерное сканирование фасадов, фотограмметрическая съемка, построение обмерных чертежей (планов, фасадов, деталей и шаблонов декоративных элементов фасадов), формирование ортофотопланов исторических фасадов). Но в данной статье речь пойдет именно о лазерном сканировании.

Благодаря использованию 3D‑сканера специалистам не потребовались многократные выезды в Выборг, привлечение дополнительного персонала, заказ вышек и лестниц для работы на высоте.
При обмере совсем простого фасада, использовать сканер нет смысла, в отличии от здания, которое вручную невозможно обмерить, либо нужны результаты сверхвысокой точности для реализации сложных проектов.

Лазерное сканирование считается одним из самых точных методов для создания трехмерных моделей объектов. Этот подход основывается на использовании лазерного излучения, которое отражается от поверхности объекта и фиксируется специальным устройством. На основе собранных данных создается точная трехмерная модель.

Для архитектурных обмеров применяются различные методы, включая традиционные измерения с линейкой и угломером, а также современные технологии, такие как лазерное сканирование. Последнее позволяет получить наиболее точные и детализированные данные о размерах и форме объектов, что делает его незаменимым инструментом для проектирования и реконструкции.



Во-первых, использование лазерного сканирования позволяет получить максимально точные данные о текущих размерах и формах объектов, что способствует разработке более эффективных проектов реконструкции и строительства. Это приводит к снижению затрат на проектные, реставрационные и строительные работы. Заказчик получает обмерные чертежи, включая поэтажные планы, продольные и поперечные разрезы, планы кровли и подвалов, а также чертежи архитектурных деталей.

Во-вторых, применение лазерного сканирования значительно сокращает время, необходимое для создания геометрически точного проекта реставрации. Данные, полученные с помощью лазерного сканирования, отличаются высокой точностью и детализацией, а также сразу предоставляются в электронном виде в виде единого цифрового облака точек, что упрощает их обработку на компьютере. Это ускоряет процесс разработки проекта и уменьшает количество ошибок.

В-третьих, сочетание лазерного сканирования и фотограмметрической съемки позволяет создавать цветные ортофотопланы фасадов зданий высокого разрешения. Это не только обеспечивает точные размеры и характеристики объекта, но и сохраняет данные о текущем состоянии исторического объекта для дальнейшего проектирования или архивирования как исторического документа.

Таким образом, 3D‑сканер является отличным выбором для съемки сложных фасадов, обеспечивая высокую точность, эффективность и надежность в процессе реставрации и реконструкции.



При лазерном сканировании чертежи «поднимаются» по облаку точек в программном пакете AutoCAD. Облако точек выводится как плоскость фасада и «обводится». Создаются чертежи фасадов, планов, разверток, деталей здания.

При работе с фотографиями у нас нет размеров объекта. Фотография имеет перспективу, значит, необходимо вычислять линейные размеры, и из-за перспективы мы имеем искаженное отображение предмета.

Фотограмметрия (стерефотограмметрическая съемка) позволяет исправлять снимки за дисторсию и трансформировать их на плоскость фасада.
Для выполнения обмеров фасадов зданий и сооружений применяется разработанная в ООО "НПП "Фотограмметрия" технология обмеров фасадов стереофотограмметрическим методом в системе AutoCAD. Основными компонентами технологии являются калиброванная цифровая камера, приложение Coordinate Transformer, программный комплекс PhotoTransformator Universal, интегрируемый модуль StereoTraсer for AutoCAD.
Очевидным достоинством представленной технологии является то, что в ней в полной мере используются метрические свойства трансформированных снимков, а сам процесс обмера сведен к минимуму и, фактически, совмещен с процессом составления чертежа или модели. Благодаря этому, по эффективности при обмерах фасадов, данная технология в разы превосходит метод тахеометрической съемки.
По окончании этих работ на чертежи наносятся высотные отметки, проставляются размеры, отмечаются места проработанных деталей и сечений.

Если говорить о съемке фасадов тахеометром, то при сохранении требуемой точности, он не может дать необходимой плотности точек на квадратный сантиметр.

Таким образом, облако точек – наилучшая база для создания точных и подробных обмерных чертежей, и трехмерных моделей здания, которые в свою очередь являются лучшей основой для дальнейшего проектирования.

Безусловно, есть и минусы технологии 3д лазерного сканирования – это высокая стоимость оборудования, необходимость в специализированном программном обеспечении и чувствительность к условиям окружающей среды.

Однако, лазерное сканирование обладает рядом существенных преимуществ:

✔ Высокая точность и детализация.
Лазерные сканеры обеспечивают точность измерений до одного-двух миллиметров. Это особенно важно для сложных объектов с множеством деталей.

✔ Скорость сбора данных.
Лазерные сканеры способны быстро захватывать большие объемы информации — за одну съемку можно получить миллионы точек. Это значительно сокращает время, необходимое для проведения обследований.

✔ Объёмное моделирование.
Лазерное сканирование позволяет создавать 3D модели объектов, что дает возможность визуализировать данные в пространстве и анализировать сложные геометрические формы.

✔ Работа в труднодоступных местах.
Лазерные сканеры могут эффективно работать в условиях ограниченного пространства, где традиционные методы могут быть затруднены или невозможны.

✔ Автоматизация процесса.
Современные сканеры минимизируют ручной труд, что снижает вероятность ошибок и повышает общую эффективность процесса.



Компания "Архитектурная Фотограмметрия" предлагает высококвалифицированные услуги по 3D лазерному сканированию фасадов зданий. Мы понимаем, что точность и качество данных — это основа успешного проектирования и реконструкции. Наша команда профессионалов использует передовые технологии для создания детализированных трехмерных моделей, которые помогут вам избежать ошибок и сократить затраты на проектирование.

С нами вы получите:
• Высокую точность: наши лазерные сканеры обеспечивают максимальную детализацию и точность измерений.
• Скорость выполнения работ: мы гарантируем быстрое получение результатов, что позволяет вам сосредоточиться на других важных аспектах вашего проекта.
• Комплексный подход: мы предлагаем полный спектр услуг — от первичного сканирования до предоставления готовых чертежей и 3D моделей.
• Индивидуальные решения: Каждое здание уникально, и мы подходим к каждому проекту с учетом его особенностей и требований.
• Качество результата, основанное на многолетнем опыте и высокой квалификации наших специалистов.




#3DЛазерноеСканирование #ФасадыЗданий #АрхитектурнаяФотограмметрия #ТрехмерноеМоделирование #Строительство #ПрофессиональныеУслуги #Архитектура #Выборг #кварталСетаСолберга #реконструкция #лазерноесканирование #архитектурныеОбмеры #проектреставрации #сканирование #обмерныеработы #обмеры

Распечатать