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天宝TX8产品案例-古建筑三维修缮和数字化读取

麦格天渱的TX8三维激光扫描仪经过多年在各行业不断探索、实践和完善,形成了一套可靠、权威和实用性强的解决方案,在古建筑、矿山、路桥、林业、BIM、工厂等行业领域广泛应用,并取得优异成果。

下面以TX8在建筑领域的应用为例,来展示其强大应用价值和高效的数据处理流程。

背景意义


本案例为TX8对历史建筑扫描过程,以及后期的立面提取及建模。历史建筑大多建设年代久远,部分多为木制所建,经过多年风吹雨淋,多出墙体和房屋斑驳损落,长期以往会对历史建筑造成更为严重的损坏,将对古建筑行业造成一大损失,如何对建筑进行三维数据采集以及立面提取是整个行业共同面临的问题。

我单位凭借着多年来在建筑行业的应用和攻坚专研,利用TX8三维激光扫描仪对历史建筑进行扫描,并制作其立面图。

技术优势


速度快:  普通外业数据采集3分钟便可完成一站数据采集。
精度高:  120米范围内,最高可达1mm精度。
距离远:  对于宽广的区域,TX8扫描范围可达340米扫描测程。
自动化:  本单位专业的内业处理软件可以实现软件自动配准处理。
高兼容:  所应用的不但可以识别多种数据格式,同时还可导出Dwg、Dxf等数据格式,能够在CAD或其他软件中加载并处理。
无标靶作业:  本方案打破了传统的扫描仪作业过程使用标靶的局限,使作业更简单。

方案优势


  1. 采用仪器型号为Trimble TX8,共计扫描5站,扫描参数设施为Level 1级别,颜色获取为HDR模型固定曝光(每站3400万点,用时3分钟)。第一个测站整平,其他测站不需整平。
  2. 没有摆放任何靶球,得益于Trmble RealWorks软件的无标靶拼接技术。
  3. 所有测站初始拍照方向面向建筑用于获得固定曝光以便获取理想的色彩质量。
  4. 从开始扫描到结束扫描共计用时20分钟。
  5. 外业总用时:<30分钟,包括打开仪器、勘查、规划、安装/卸载基库/三脚架/电池/USB,扫描结束装箱。

施工细节

本方案按建筑空间尺寸大小进行测站架设规划,通过多站扫描来实现对历史建筑的全方位数据采集,通过其每秒100万点的扫描速度和1mm的超高精度特点,可以详细的获取古建筑的三维信息和对应的特征细节信息。如图1所示在整体的古建筑四周布设5站便可将房屋的整体三维点云数据采集齐全,并且每站只需三分钟便可获取到本站四周的影像和三维点云数。

图1 TX8外业数据采集

软件处理


1.点云配准

利用RealWorks软件对数据强大的自动处理功能,对高精度的点云信息和精准的拼站,可使点云具有与相片点对点对应,实现色彩还原。各测站扫描数据如下:

图2 各测站点云数据配准

配准后整体建筑三维点云俯视图情况:

图3 配准后的点云数据

2.目标提取

裁剪盒提取目标建筑所在范围,便于对三维点云目标区域的单独浏览和展示。

图4 裁剪&提取目标建筑

通过加载对应全景照片,可以实现对目标整体的三维情况浏览。

图5 全景照片预览

历史建筑立面的提取,通过利用RealWorks软件对点云的立面、横纵面的提取功能,实现多角度的视频信息提取。

图6 建筑立面提取

3.立面制作

由三维扫描仪获取到的彩色几何信息,可以制作彩色正射影像图、CAD原真现状图,CAD理想模型图,以及建筑立面分析图,提供了大量以往难以获得的建筑资料。

图7 CAD中建筑立面制作

项目总结

北京麦格天渱科技发展有限公司三维古建筑保护方案,充分利用三维激光扫描技术,结合三维虚拟现实技术,在短时间之内完成了历史古建筑扫描和建筑立面提取的工作,并为后续历史建筑的维护和复原等工作提供真实可靠的数据依据。

TX8,让古建筑行业中所有问题全部迎刃而解!!!