Лазерное сканирование зданий и сооружений: все, что нужно знать заказчикуСейчас к результату проведения геодезических работ предъявляются более строгие требования, чем когда-либо. Важна полнота, точность и объективность всей полученной информации. Для того чтобы удовлетворять потребности современных заказчиков, специалистам приходится постоянно совершенствовать свои навыки и методики. Так, относительно недавно стало возможно лазерное сканирование зданий и сооружений. В этой статье мы расскажем о его принципах, особенностях и преимуществах. После этого вы сможете определиться, стоит ли вам воспользоваться новейшими разработками, или же отдать предпочтение консервативным методам.
Хотя новые приборы появились совсем недавно, вскоре и они не смогли справляться со всеми запросами современного строительства. Возникла потребность не только в точности координатных измерений, но также в построении цифровых моделей объектов. Как выяснилось на практике, для этого требуется гораздо больше информации, чем могут дать стандартные тахеометры. Трехмерное лазерное сканирование зданий стало единственным оптимальным решением поставленной задачи. С его помощью удалось добиться максимальной детализации объектов, что позволило получить точные цифровые модели и изображения.
Содержание
Что собой представляет лазерное сканирование?
Лазерное сканирование объектов – это новейший метод получения 2D и 3D моделей окружающего пространства. В процессе работы приборов создается облако точек с пространственными координатами, которые в итоге дают объемное изображение. Полученная модель объекта может содержать от нескольких тысяч до нескольких миллионов координатных точек. При этом измерения проходят с точностью до миллиметра.
Принцип работы лазерного сканера можно сравнить с работой любого радара. Он заключается в излучении лазерного луча, который обладает высокой частотой, и отражении его на колеблющемся зеркале. Так, луч достигает объекта, а затем вновь возвращается в отправную точку. В этот момент прибор фиксирует время возврата, согласно которому получает данные о расстоянии, на котором находится объект. Так создается облако точек. При этом стоит отметить, что прибор может отправить сразу множество лучей, то есть мгновенно получить информацию сразу о значительной части объекта.
В отличие от использования тахеометра, этот метод проведения съемки является бесконтактным и максимально автоматизированным. Прибор содержит специальный сервопривод, который самостоятельно вращает измерительную головку в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Специалисту не нужно больше нажимать какие-либо кнопки для включения дальномера или записи полученных координат, выискивать цель через окуляр тахеометра, переставлять технику с места на место и пр. Теперь все необходимые измерения можно провести с одной точки без ущерба точности.
Основные виды 3D-сканирования
В зависимости от сложности объекта, его величины и технических особенностей, вам могут быть предложены следующие виды лазерной съемки:
1. Наземное лазерное сканирование. Оно производится с помощью статичного прибора. Визуализация объекта происходит путем наведения визира, или же путем предварительного сканирования при небольшой плотности координатных точек. Затем проходит более детальное моделирование каждой отдельной поверхности и сбор всех полученных данных в единый массив. Для проведения этого типа работ не требуется установка дополнительных отражателей, меток или маркеров.
2. Мобильное сканирование. Съемка проходит с помощью все тех же приборов, но они при этом закреплены на транспортное средство. Оно, в свою очередь, движется по установленному маршруту для сбора необходимых данных. Сами приборы обладают встроенными компенсаторами наклонов и вибраций, а также очень жестко крепятся к своему «носителю». Все это позволяет избежать каких-либо неточностей, которые могли бы возникнуть за счет осуществления съемки в движении.
3. Сканирование с воздуха. Такой тип работ считается наиболее быстрым и детальным. Он позволяет получить картинку местности с учетом всех особенностей рельефа. При этом можно установить определенную ярусность, чтоб в дальнейшем иметь возможность отдельно работать с объектами инфраструктуры, земной поверхностью, зданиями и пр.
Виды и особенности лазерных сканеров
Лазерный сканер способен проводить до миллиона измерений за одну секунду. Облако точек, которое получается в результате его работы, можно затем вывести на экран в виде двухмерного или трехмерного изображения. Главными характеристиками прибора являются показатели точности, дальности, скорости сбора данных, а также угол обзора. Выбор в пользу того или иного сканера зависит от технологических требований изучаемого объекта. На сегодняшний день доступны следующие варианты:
1. Сканеры среднего радиуса действия. Дальность до 100 м, допустима погрешность в несколько миллиметров.
2. Сканеры дальнего действия. В работе допускают погрешность от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, работают с дальностью в сотни метров.
3. Маркшейдерские сканеры. Дальность – более километра, погрешность – до дециметра.
Сферы применения трехмерного моделирования
Трехмерное сканирование объектов позволяет создавать цифровые модели не только отдельных зданий и сооружений, но и целых комплексов или территорий. С его помощью можно получить точные данные даже при работе со сложными архитектурными формами. Это позволяет широко использовать метод для различных научных исследований, реставрации памятников и пр. Также лазерное сканирование применяют для решения следующих задач:
· создание трехмерного кадастра недвижимости;
· проектирование или топографическая съемка элементов инфраструктуры, промышленных сооружений;
· создание 3D моделей рельефа, сложных технологических объектов;
· сохранение данных об архитектурном наследии;
· съемка фасадов любой сложности;
· получение информации о количестве насыпей и выемок грунта для предприятий горной промышленности;
· слежение за деформациями готовых или строящихся объектов;
· сбор данных для дальнейшего строительства объекта, его полной или частичной реконструкции, планового ремонта и т.д.
По сути, лазерное сканирование зданий и сооружений является универсальной технологией, тем не менее, существует ряд задач, для которых оно является единственным возможным вариантом решения. Так, к примеру, при проектировании реконструкции здания или контроля за его строительством, только этот метод позволит получить актуальную цифровую модель на каждом этапе. Также высокая автоматизация гарантирует большую точность и достоверность информации при архитектурных обмерах, геодезической съемке интерьеров и фасадов зданий.
Отдельно стоит сказать о применении лазерного сканирования при съемке объектов транспортной инфраструктуры. Преимущество метода заключается в том, что для его использования нет необходимости останавливать движение. Так, можно получить данные о состоянии различных транспортных объектов – мостов, тоннелей, автодорог – без каких-либо неудобств. Это часто необходимо для создания топографических планов, электронных банков данных, проектирования реконструкции или ремонтных работ.
Наземное лазерное сканирование позволяет осуществлять геодезический контроль в горной промышленности. Так, с помощью современных приборов можно получить точные данные о шахтах, тоннелях, открытых выработках и пр. При этом можно контролировать оползневые процессы, проверять устойчивость бортов штолен и карьеров.
В археологии трехмерное моделирование востребовано в целях сохранения точных данных об исследуемых памятниках. Эта информация может использоваться как в научных целях, так и в качестве виртуального музея. Также сканирование применяют для фиксации находок и мест раскопок.
Преимущества метода лазерного сканирования
Лазерное сканирование – это выгодная экономия материальных и временных затрат. Оно позволяет в кратчайшие сроки получить максимальное количество данных, а затем создать детальную 3D-модель объекта. Это дает возможность хранить в электронном виде подробную информацию о любом объекте, будь то архитектурный памятник, жилой комплекс, промышленное здание, рельеф территории и пр. При этом она может быть в дальнейшем использована в различных компьютерных программах для планирования реконструкций, ремонтных и строительных работ. Современные приборы создают системы данных, которые совместимы с Autodesk, AVEVA, AutoCAD, Intergraph и прочими средствами проектирования мировых производителей.
Также к преимуществам лазерного сканирования стоит отнести следующие его особенности:
1. Высокая точность. Погрешность приборов находится на минимальном уровне. Кроме того, сканеры можно настроить на фиксацию первого или последнего отражения. Например, это позволит различить грунт и растительность и пр.
2. Полнота информации. Лазерные сканеры создают облака из миллионов точек с пространственными координатами. Это значит, что даже самые мелкие детали объекта будут учтены в цифровой модели.
3. Мгновенная визуализация. Современные приборы работают таким образом, что вы сразу же получите все результаты в 3D-виде. Соответственно, не придется тратить дополнительное время на обработку данных и привлекать для этого специалистов.
4. Безопасность. Когда речь идет о съемке опасных или труднодоступных объектов, лазерное сканирование является наиболее оптимальным вариантом. Дальность работы приборов и угол их обзора позволят получить точные данные с безопасного расстояния.
5. Автоматизация. Правильная настройка оборудования позволит совершать все необходимые измерения простым нажатием кнопки, что исключает практически все внешние влияния на результат инженерно-геодезических работ.
Недостатки технологии
Для объективной оценки возможностей лазерного сканирования, стоит уделить внимание и его недостаткам. На самом деле, их не так много, при этом, приборы постоянно совершенствуются и появляются все более универсальные модели. Тем не менее, на данный момент можно отметить следующие неудобства при работе с лазерными сканерами:
1. Большинство современных моделей сканеров не предназначены для работы при минусовой температуре. Таким образом, в зимнее время воспользоваться преимуществами технологии может оказаться затруднительно. Сейчас доступны новые приборы, работающие до -20 градусов, но далеко не каждая компания может похвастаться наличием такого оборудования. Кроме того, его использование может обойтись дороже.
2. При лазерном сканировании сложных архитектурных форм возникают определенные трудности с автоматическим переносом данных в программы компьютерного моделирования. Это связано с тем, что большинство подобных приложений описывают здания лишь самыми простыми геометрическими формами. Соответственно, при моделировании архитектурных памятников или сложных интерьеров придется переносить многие данные вручную.
Также стоит отметить, что лазерное сканирование зданий и сооружений не является полностью автоматической процедурой. Безусловно, оно позволяет избежать многих трудоемких задач, а сложные и опасные измерения осуществляет одним нажатием кнопки. Тем не менее, для получения полной картины все равно понадобится работа специалиста, поскольку необходимо правильно выбрать точки для съемки, спланировать сеансы сканирования и пр. Особенно это важно при работе со сложными объектами, например, архитектурными памятниками. Иногда для получения необходимых данных точки устанавливают, как внутри, так и снаружи здания.
Сколько стоит лазерное сканирование зданий и сооружений?
Многие заказчики считают, что использование новых технологий и более точных приборов обязательно связано с дополнительными финансовыми затратами. Именно поэтому они отдают предпочтение более консервативным методам, пытаясь таким образом немного сэкономить, хоть и с потерей точности. На самом деле, если речь идет о сканировании небольших зданий или территорий, то применение 3D-сканера обойдется примерно в ту же сумму, что и при других наземных видах съемки. При этом более точные данные и максимальная детализация позволят избежать лишних затрат при дальнейшем проектировании и строительстве.
Что же касается крупных объектов, то здесь трехмерная съемка значительно выигрывает у тахеометрической, поскольку большинство данных можно будет получить с одной точки. Соответственно, не возникнет необходимости транспортировки оборудования и персонала. Таким образом, рост технического прогресса позволил не только улучшить качество получаемых данных, но также привел к удешевлению услуги.
Можно сделать вывод, что сейчас лазерное сканирование зданий и сооружений является наиболее перспективным направлением для проведения различных инженерно-геодезических работ. Высокая технологичность метода дает неоспоримые преимущества, в сравнении с другими видами топографической съемки. При этом использование новой технологии не только не увеличивает стоимость услуг, но даже помогает выгодно сэкономить.
Надеемся, вы получили всю необходимую информацию по этой теме. Будем рады вас видеть на наших страничках в соцсетях, где вы сможете найти еще больше актуальной информации!
Сегодня в геодезии для разрешения разнообразных архитектурных и строительных ситуаций применяются инновационные трехмерные лазерные 3D сканеры. Программные комплексы, такие как Leica Cyclon, позволяют оперативно и эффективно обрабатывать полученные данные.
Сканирование фасадов строений
Геодезическая съемка дает возможность получать данные для последующего выполнения монтажных и строительных операций над лицевой частью объекта. С помощью инновационных методик съемка фасадов осуществляется оперативно и сверхточно, не зависимо от сложности проектирования. Сканирование фасадов позволяет оценить качество и правильность выполненных монтажных мероприятий. Кроме того, лазерное сканирование объектов эффективно при выполнении работ по их реконструкции — оно обеспечивает воссоздание былого вида уникального здания или сооружения с высочайшей точностью.
Полученные результаты при выполнении геодезической съемки оформляются в виде чертежей. Они могут выполняться в любом масштабе, удобном для заказчика. В данной документации отображается основная информация о фасаде (размеры, степень отклонения от плоскости).
Чертежи и модели элементов декора
При детальном лазерном сканировании элементов декора, которое совмещается с поэтапным просмотром всей конструкции, по запросу заказчика можно получить общий чертеж здания или чертеж-развертку с просмотром сечений в любых местах строения. Сканирование отдельных элементов позволяет создать шаблоны, чертежи, а также сечения отдельных деталей, произвести фиксацию утраченных элементов. Современные технологии позволяют сверхточно сканировать тонкую гравировку, а также строить чертежи, соответствующие реальному объекту, даже с учетом утраченных элементов декора.
Обследование сооружений и зданий
Основа безопасной эксплуатации любого сооружения состоит в его предварительном техническом обследовании. Оно включает в себя ряд расчетов и исследований, на основании которых принимаются дальнейшие решения. Вовремя выявленные с помощью лазера дефекты конструкций и причины их появления позволяют увидеть всю картину в целом, исследовать здание в разрезе.
Формирование дефектных ведомостей и создание отчета
Успешному составлению дефектных ведомостей предшествует предварительное обследование строения, выявление типов повреждений и оптимальной точности измерений, а также формата представления данных. С помощью полученного облака точек можно детально вычертить модель и увидеть все недочеты, изъяны здания или сооружения, полученные в процессе строительства или эксплуатации. Просчитать углы отклонения и сделать все необходимые замеры.
Метод составления дефектных ведомостей с помощью лазерного сканирования отличается высочайшей точностью. Как отчетную документацию, заказчик получает файлы 3D моделей и их бумажные распечатки (аксонометрические или перспективные проекции общих видов и разрезов).
Обмерные работы. Создание планов и разрезов
Для произведения обмеров фасадов строений применяется технология, объединяющая в себе методы сканирования лазером и цифровой фотограмметрии. В этом случае съемка производится сканером со встроенным фотоаппаратом. Примерные действия по выполнению работы:
- составление программы
- закрепление опорных точек с последующим определением их координат
- непосредственно произведение лазерного сканирования и процесс фотографирования здания с заданных точек
- создание единого блока точек из каждого отдельного сканера
Полученные чертежи передают реальную картину и размеры сооружений, с возможностью измерить любой отдельный элемент. На основе полученной 3D модели можно получить необходимые планы конструкций.
Метод лазерного сканирования позволяет проводить точные обмеры в краткие сроки и получить полную информацию об объекте в едином массиве облака точек или 3D проекта. Это существенно упрощает процесс использования и управления информацией, а также дает возможность получать любые данные из одного источника. При совместном применении разнообразных методов и технологий появляется возможность сопровождать проекты удобной в использовании и исчерпывающей по содержанию документацией, что облегчает выполнение работ.
Из-за большой конкуренции на рынке недвижимости, агенты постоянно ищут способы выделить свои объявления. Фото и видео уже никого не удивляют. Новое направление для иллюстрации объектов недвижимости – 3D-туры. Сюжеты, сделанные при помощи 3D-сканирования, помогают воспринимать пространство целиком. Изображение получается абсолютно идентичным тому, что видит человек находящийся в сканируемом помещении.
Что такое 3D-тур
3D-сканирование – способ визуализации объекта со всех сторон. Во время 3D-тура по квартире или офису можно передвигаться в любом направлении и изучать мельчайшие детали. Лидер по созданию 3D-моделей недвижимости – технология Маттерпорт. Возможны три варианта просмотра: в режиме экскурсии, “передвигаясь” по объекту вручную или автоматически, в виде «кукольного домика» и в формате поэтажного плана.
Поэтажный или смешанный план.
Смотреть можно как с монитора, так и через VR-гарнитуру, начиная с простейших Google Cardboard.
Ссылки на примеры — далее в статье.
Matterport Pro 2
- Разрешение камеры: 134,2 Мп;
- Зона сканирования: 3600 (по горизонтали) и 3000 (по вертикали);
- Время работы: до 8 часов;
- Время заряда: 4,5 часа;
- Скорость съемки 1 панорамы: 20 секунд;
- Максимальное расстояние до объекта: 4,5 м;
- Вес: 3,4 кг;
- Интерфейс: Wi-Fi;
- Цена: 554 273 ₽
Панорамная фотокамера Matterport снимает детализированные изображения объекта с разных ракурсов, затем в облачном сервисе происходит склейка 3D-плана. Разрешение изображения – 134,2 Мп. Встроенный в камеру GPS отвечает за точность определения местоположения сканируемого пространства и ориентацию по сторонам света.
Где применяется 3D-сканирование помещений
- Продажа жилой и коммерческой недвижимости. Прогулка по объекту с помощью 3D-тура – это способ сэкономить время при выборе недвижимости: варианты можно просматривать в любое время и с любого устройства.
- Бронирование жилых помещений в аренду. Люди во всем мире планируют отпуск через интернет. 3D-технология – хороший способ продемонстрировать недвижимость со всех сторон, чтобы впоследствии арендатор не разочаровался.
- Бронирование помещений для корпоративных мероприятий. 3D-экскурсия по ресторану или загородному клубу позволяет спланировать весь праздник не выходя из дома: рассадку гостей, выход артистов, места для фотосъемки.
- В планировании, при строительстве и ремонте.
В презентации отелей, торговых и развлекательных центров и других общественных мест, для привлечения посетителей.
Кейсы
Это американский ресурс для аренды жилья. База недвижимости содержит более 4 миллионов объектов. Компания добавила функцию 3D-туров в начале 2015 года.
По словам директора по маркетингу Мэтта Бейкера благодаря 3D-турам поток покупателей значительно вырос:
«Только в регионе Атланты мы удвоили количество лидов. Исходя из этих результатов и положительных отзывов наших партнеров я думаю, что мы приняли правильное решение использовать эту функцию».
По данным сайта:
— Посетители проводят на сайте в 3 раза больше времени, изучая 3D-туры;
— Интерес к 3D-объектам на 49% выше, чем к объектам с фото и видео.
Компания Carpenter Realtors – одна из 100 лучших фирм по недвижимости в США по данным “Риал-эстейт-ньюс”. Ее работники говорят, что внедрение 3D-туров помогает привлекать более подготовленных покупателей и снижает затраты на ненужные живые показы.
3D-экскурсия по дому в Индиане.
Нововведение также помогло сформировать команду профессионалов.
«То, что компания остается одним из самых технологичных агентств недвижимости на рынке, помогает нам привлекать и удерживать лучших агентов»,
– говорит директор по маркетингу Джим Ньюел.
Эта российская компания проектирует и создает дома будущего – футуристические здания купольной формы. Несущих внутренних стен в здании нет, поэтому пространство получается массивным. Для клиентов, которым трудно представить подобное, на сайте представлены 3D-туры по уже законченным проектам.
3D-экскурсия по «скайдому» в Королеве.
Цифровое агентство недвижимости – это ресурс по продаже и аренде недвижимости, который проводит все операции удаленно. Подбор вариантов клиент может сделать самостоятельно при помощи 3D-экскурсий.
3D-экскурсия по таунхаусу в ЖК Рижский квартал.
Агентство работает на рынке элитной недвижимости Москвы и Подмосковья и оказывает комплексные услуги по подбору жилья для аренды и покупки. Среди клиентов компании есть ПАО Сбербанк, Билайн, посольства Израиля, Таиланда и Бразилии. Чтобы сэкономить время клиентов, компания предлагает 3D-туры объектов.
3D-экскурсия по двухуровневой квартире на Тверском бульваре.
Компания разрабатывает проекты деревянных ресторанов, отелей и домов “под ключ”. Она построила самое высокое деревянное офисное здание в России. Чтобы клиенты имели представление о результате проекта, на сайте представлены законченные варианты в виде 3D-моделей.
3D-тур по индивидуальному проекту на основе КД-225.
Калинка Риэлти занимается продажей и арендой элитной недвижимости. «Мы стремимся обеспечить максимальный комфорт, – и в достижении этой цели современные технологии постоянно доказывают свою эффективность», – заявляют представители компании.
Для знакомства с лучшими предложениями на сайте представлены 3D-экскурсии по 26 объектам.
План этажа квартиры на Смоленском бульваре 24.
Сервис Капоу специализируется на предоставлении площадок для корпоративных мероприятий. Благодаря внедрению 3D-туров, время, которое клиенты проводят на сайте, увеличилось в 4,5 раза, а количество просматриваемых страниц в 2 раза.
3D-экскурсия по ресторану в Чикаго.
Это международная компания, которая специализируется на аренде жилья для отпуска. 3D-сканирование объектов компания начала внедрять в 2015 году.
Вакаса поощряет использование этой технологии: если владелец объекта создал 3D-тур, его объявление будет попадать в выборку на сайте чаще.
Специалисты Вакаса отмечают, что благодаря 3D-моделям время, которое посетители проводят на сайте, увеличилось на 15%.
3D-экскурсия по “Оленьему дому” в Чарльстоне.
В декабре 2017 компания заявила о намерении внедрить 3D-туры у себя на сайте.
«Виртуальная реальность позволяет перейти процессу планирования путешествия на новый уровень… Возможности 3D-сканирования позволяют путешественнику войти в дом и изучить его прежде, чем забронировать»,
– говорится в пресс-релизе компании.
Визуализацию помещений с помощью 3D-сканирования начали применять и отели.
В январь 2018 сеть Delta Hotels, принадлежащая холдингу Mariott, заявила о том, что станет первой сетью отелей, где все апартаменты будут представлены 3D-турами.
«Среди множества встреч и событий иногда бывает трудно лично посетить и проверить объект, теперь вы можете точно знать, что собираетесь покупать»,
– говорит бренд-лидер Delta Hotels Грег Дюррер.
Для привлечения постояльцев, к 3D-турам прибегают не только крупные сети, но и небольшие семейные отели.
Отель «Приют панды» располагается в олимпийской зимней деревне в Сочи и рассчитан на посетителей эконом-класса.
3D-экскурсия по отелю «Приют панды».
Выводы
Реклама объектов недвижимости при помощи 3D-туров на западе используется уже несколько лет. В России это направление только начинает развиваться и используется, в основном, для рекламы предложений премиум-класса.
Основные преимущества, которые дает использование 3D-моделей при работе с объектами недвижимости, это:
— Повышенное внимание к объявлению;
— Доступность для просмотра 24/7;
— Экономия времени агента и клиента;
— Повышение лояльности клиентов.
Учитывая, что 3D-сканирование помещений на рынке недвижимости в России еще не стало массовым маркетинговым ходом, можно предположить, что агентства недвижимости, которые первые внедрят эту технологию, получат максимальный экономический эффект.
Получить подробную информацию о принципах 3D-сканирования помещений и заказать оборудование можно у специалистов Top 3D Shop.
Хотите больше интересных новостей из мира 3D-технологий?
