Облако точек. Цифровые технологии в строительстве

Решая задачу цифровизации строительства, компании внедряют в свои рабочие процессы ряд современных технологий. Хороший пример результата их использования - облако точек, совокупность большого количества измерений.

‍

О термине

Облако точек – виртуальный трехмерный «слепок» поверхности объекта: здания, земляного участка, дороги, ландшафта, объекта малой архитектурной формы, элемента интерьера, производственной линии, инженерной конструкции, узла сборки и так далее.

Информацию, необходимую для формирования 3D-облака точек, чаще всего получают путем лазерного сканирования с последующей обработкой данных в специализированном ПО. Точка в облаке – это расстояние от измерительного прибора до поверхности объекта. Также у каждой точки облака есть координаты – Х, Y и Z.

Лазерное сканирование позволяет получить облака точек, отличающиеся друг от друга по следующим параметрам:

• количество точек в облаке – зависит от типа сканера, его настроек и размеров сканируемого объекта;‍

• точность – измеряется в миллиметрах;‍

• разрешение – минимальный размер объекта, отображенный в облаке точек;‍

• цвет – возможность получить цветную точку сканирующим устройством;‍

• формат облака точек, задаваемый сканирующим устройством, – могут быть форматы LAS, LAZ, E57, OBJ, PLY и другие.

Как используют облако точек

С помощью специализированного программного обеспечения на основе облака точек формируются трехмерные модели объекта или его цифровые двойники. При этом первичная обработка облака точек осуществляется зачастую в программном обеспечении, выпускаемом производителем лазерного сканера, например, Riegl, Leica или FARO. Затем облако точек лазерного сканирования передается в одну из популярных САПР для создания BIM-модели. Большинство решений для проектирования поддерживают работу с облаками точек сканирования, благодаря этому технология широко используется на самых разных строительных объектах.

‍

На проектах реконструкции трехмерная модель объекта, сформированная с помощью облака точек, ложится в основу будущей информационной BIM-модели здания. Также 3D-облако точек является полезным инструментом при осуществлении строительного контроля.

Сравнение облаков точек с эталонными трехмерными моделями объекта становится регулярной практикой при проверке статуса работ, приемке очередного этапа строительства у компании-подрядчика. С помощью сопоставления эталонной модели с облаком точек лазерного сканирования выявляются ошибки, допущенные при реализации объекта. Как правило, при каждой подобной проверке формируется реестр несоответствий. Если будут обнаружены критические отклонения, это повлечет за собой дополнительные работы на строительном участке.

Облака точек для дистанционного мониторинга

Лазерное сканирование с дальнейшим созданием 3D-облака точек позволяет наладить дистанционный мониторинг объекта строительства, который, в свою очередь, значительно повышает эффективность строительного контроля и сокращает рабочее время специалистов. Такой подход оправдывает себя при реализации крупных объектов, в частности, на стройках, расположенных в труднодоступной местности.

Дистанционный сбор данных для облака точек может также осуществляться с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Их операторы управляют процессом, задавая траекторию полета, к примеру, из штаба строительства – без непосредственного присутствия на площадке, что позволяет оптимизировать бюджет проекта. Чаще всего для сбора данных для 3D-облака используют наземный лазерный сканер.

Возможности Sarex

Сбор фактической информации о строительстве и формирование на ее основе облака точек – одна из задач по комплексному мониторингу, которая решается с помощью отечественного программного решения Sarex. Решение позволяет хранить и оперировать облаком точек лазерного сканирования в платформе – через веб или в IT-контуре компании-пользователя.

При использовании Sarex предприятию не нужно обладать большими вычислительными мощностями и высокопроизводительными компьютерами, чтобы работать с облаками точек. Также платформа Sarex значительно сокращает своим пользователям время на этапе строительного контроля благодаря автоматическому сравнению облака точек («факта» строительства) с целевой BIM-моделью (информационной моделью).

Среда Sarex наглядно «подсвечивает» проблемные участки, на которых обнаружено расхождение, и в автоматическом режиме формирует перечень коллизий. С помощью специального модуля «Замечания» можно отслеживать дальнейшую работу по их исправлению и создавать новые отчеты в среде общих данных. Благодаря функции «сравнения» система анализирует облака точек, созданные в различные периоды, и отображает «прогресс» строительства.
‍

Создание облаков точек – важная задача, решаемая в рамках процесса цифрового строительства. Без этого инструмента невозможен эффективный цифровой мониторинг, который сокращает риски строительного бизнеса и позволяет держать под контролем сроки ввода объекта в эксплуатацию и его итоговую стоимость.