基于BIM的AR(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))放樣測量技術(shù)應(yīng)用在建設(shè)項目中的重要意義
BIM是Building Information Modeling的縮寫,通常將其翻譯為建筑信息模型。BIM是一種建筑全生命周期信息化管理技術(shù),具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖五大特點(diǎn)。BIM 是一種全新的建筑設(shè)計、施工、管理方法,以三維數(shù)字信息技術(shù)為基礎(chǔ),將規(guī)劃、設(shè)計、建造、運(yùn)營等各階段的數(shù)據(jù)資料全部包含在 3D 模型之中,讓建筑物整個生命周期中任何階段的工作人員在使用該模型時,都能根據(jù)精確完整的數(shù)據(jù)做出有效、正確的決策。
目前BIM的三維模型只能在電腦、平板及智能手機(jī)上調(diào)用,現(xiàn)場施工放樣則仍然由圖紙上的標(biāo)注尺寸指導(dǎo)施工定位放線,造成設(shè)計師建完BIM模型后花費(fèi)大量時間和精力把BIM模型里的三維定位信息標(biāo)注為二維圖紙上的尺寸,施工人員再根據(jù)這些二維圖紙上的信息用傳統(tǒng)測量技術(shù)進(jìn)行測量放樣,使BIM的應(yīng)用價值大幅縮水,阻礙了BIM在建筑業(yè)的應(yīng)用。
一、傳統(tǒng)的測量放樣技術(shù)簡介
最早的施工放線方法是運(yùn)用經(jīng)緯儀進(jìn)行方位角的定向,及鋼尺測量出距離,其存在計算工作量大、放樣速度低、精度不高等缺點(diǎn),跟不上測繪發(fā)展的腳步;于是全站儀放樣應(yīng)運(yùn)而生,全站儀實(shí)際就是經(jīng)緯儀和測距儀的結(jié)合,加上內(nèi)置的解算軟件進(jìn)行實(shí)地的測量,全站儀進(jìn)行施工放樣比經(jīng)緯儀方便的多,而且精度也大大提高,但是效率較低,進(jìn)行大量的點(diǎn)放樣時間較長;隨著GPS 技術(shù)的發(fā)展,RTK(實(shí)時動態(tài)定位)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,大大提高了點(diǎn)放樣的工作效率,但是和全站儀相比其精度又不能與之相比。
近幾年BIM信息技術(shù)的應(yīng)用深入,為放樣測量作業(yè)方法和作業(yè)理念帶來了革命性的變化,以往放樣時使用的多數(shù)是二維的圖紙,在放樣前需要對放樣數(shù)據(jù)進(jìn)行計算和整理,在放樣過程中直接使用的是一系列坐標(biāo),即一串?dāng)?shù)字。因此放樣時不直觀,放樣點(diǎn)之間的幾何關(guān)系和相對位置不清楚,同時在放樣時出現(xiàn)錯誤也不易發(fā)現(xiàn)。但是BIM技術(shù)的引入使得放樣過程變得更加簡單,配套相應(yīng)測量設(shè)備和BIM圖紙就可以在三維模型中直接選擇需要放樣的點(diǎn)位,直觀、方便地將待放樣點(diǎn)位直接放樣出來。激光放樣機(jī)器人在幾個測繪設(shè)備大廠的推動下應(yīng)運(yùn)而生,比全站儀的工作效率及精度大大提高,但是設(shè)備昂貴、需要專業(yè)的操作人員等較高要求,普及使用率也不是很高,所以現(xiàn)在大部分施工現(xiàn)場還是使用全站儀等設(shè)備做放樣測量工作。
二、BIM技術(shù)用于測量面臨的挑戰(zhàn)
BIM技術(shù)最早來源于歐美地區(qū)的踐行者,目的是提高項目管理的效率。可見最初BIM的作用主要是項目管理領(lǐng)域,現(xiàn)如今擴(kuò)大到了建筑設(shè)計、施工、運(yùn)營管理。雖然在各個階段都或多或少涉及到測量,但是從來測量都不是應(yīng)用
的重點(diǎn)內(nèi)容,而建筑業(yè)所有領(lǐng)域都在發(fā)展BIM的應(yīng)用,又從另一個方面迫使測量學(xué)科必須重視和發(fā)展BIM技術(shù),否則在以后的發(fā)展中將和其他領(lǐng)域脫節(jié)和不適應(yīng)。
BIM技術(shù)應(yīng)用于測量是測量學(xué)科未來發(fā)展大勢所趨,也是其他相關(guān)行業(yè)的強(qiáng)烈需要。
隨著AR技術(shù)的發(fā)展與深入,測量領(lǐng)域也將迎來新的發(fā)展。
三、AR技術(shù)特點(diǎn)
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality,簡稱AR),是一種實(shí)時地計算攝影機(jī)影像的位置及姿態(tài)并加上相應(yīng)圖像的技術(shù),這種技術(shù)的目標(biāo)是在屏幕上把虛擬世界疊加在現(xiàn)實(shí)世界并進(jìn)行互動。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)虛擬與真實(shí)場景的完美結(jié)合,計算機(jī)產(chǎn)生的虛擬添加信息需通過三維跟蹤注冊算法與真實(shí)場景保持精確的對準(zhǔn)關(guān)系。
四、基于BIM的AR測量放樣技術(shù)應(yīng)用場景
建筑行業(yè)作為一個信息密集型行業(yè),每個工程都含有大量的圖紙信息,傳統(tǒng)按圖施工在信息理解、交流方面都存在弊端。AR技術(shù)能有效的提高認(rèn)知能力,它在建筑領(lǐng)域?qū)τ诠こ淘O(shè)計、大量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確獲取和可視化處理都發(fā)揮著不可估量的作用。
AR的精確定位技術(shù)在建筑設(shè)計、現(xiàn)場施工管理、運(yùn)維管理都有良好的應(yīng)用前景,在建筑行業(yè)中具有一些無可比擬的優(yōu)勢。
1、建筑設(shè)計
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)有別于VR構(gòu)建的完全沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境,它將數(shù)字內(nèi)容疊加到真實(shí)世界的圖像中。對于建筑師來說,這意味著他們可以在最初的設(shè)計階段就進(jìn)入建筑內(nèi)部,AR的精確定位為初始設(shè)計中建筑的定位識別確定帶來方便;同時配套的AR設(shè)計工具將不可避免地改變建筑師的設(shè)計方式,讓BIM設(shè)計溝通、設(shè)計效率和質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的BIM設(shè)計。
2、施工管理
AR的精確定位實(shí)現(xiàn)了放樣測量的精確度(滿足施工放樣3mm以內(nèi)的精度要求),為施工放樣的測量帶來了革命性的突破,精度和效率上優(yōu)于全站儀的放樣,相對于激光放樣機(jī)器人精度和效率不亞于它,且成本更低,具有很高性價比,一旦普及起來,將和全站儀一起為建筑施工服務(wù)
3、運(yùn)維管理
后期建筑的運(yùn)維管理,有AR技術(shù)參與,在建筑體內(nèi)的管網(wǎng)維護(hù)、機(jī)電設(shè)備維護(hù),室內(nèi)定位及導(dǎo)航等等,是運(yùn)維管理不可缺少的技術(shù)手段,提升運(yùn)維管理效率,降低維護(hù)成本,提高運(yùn)維質(zhì)量具有重要的意義。
更多相關(guān)
水準(zhǔn)測量利器——徠卡Sprinter系列電子水準(zhǔn)儀
概述: 水準(zhǔn)儀是建立水平視線測定地面兩點(diǎn)間高差的儀器。原理為根據(jù)水準(zhǔn)測量原理測量地面點(diǎn)間高差。徠卡Sprinter系列電子水準(zhǔn)儀是一款能夠?qū)?nèi)外業(yè)一體化的高程測量設(shè)備,在沉降觀測、控制測量、建筑...
RTK與全站儀有哪些區(qū)別?兩者優(yōu)缺點(diǎn)對比
隨著RTK技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展,RTK產(chǎn)品在我國測繪行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用,在林業(yè)、農(nóng)業(yè)、電力、土地勘測等其他行業(yè)也得到廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)在RTK在很大程度上可以替代全站儀,效率遠(yuǎn)高于全站儀。當(dāng)然,RTK并...
徠卡TS60全站儀-BIM解決方案助力國家重點(diǎn)地震實(shí)驗室建設(shè)
項目背景: 國家地震重點(diǎn)實(shí)驗室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),實(shí)驗中心結(jié)構(gòu)主體包括大型振動臺和水下振動臺兩部分,其中地下3層,地上局部2層,為鋼結(jié)構(gòu),最大高度35.85m,最大單體跨度78m,基坑最大深度18m。...
徠卡LS15電子水準(zhǔn)儀助力大壩安全監(jiān)測
水庫大壩安全監(jiān)測可以幫助我們有效的、正確的評估大壩的健康狀況,對于水壩能否正常運(yùn)營至關(guān)重要。大壩運(yùn)行的安全與否關(guān)乎國家與百姓利益和安全,大壩出現(xiàn)安全隱患將造成人民財產(chǎn)的巨大損失,為確保大壩能夠更好...
西雅圖三維經(jīng)典建模案例展示 ——HxMap三維單體建模軟件構(gòu)建
徠卡HxMap是一款針對三維單體建模的軟件,支持全自動化構(gòu)建三維單體模型并進(jìn)行紋理貼面;同時也支持利用影像和激光數(shù)據(jù),通過人工采集建筑物輪廓線,半自動化方式構(gòu)建三維單體模型。軟件不僅支持徠卡傳感器...
絲綢之路再現(xiàn)長虹,徠卡TS16助力渭河特大橋轉(zhuǎn)體合攏
本月渭河特大橋雙幅雙墩8500噸橋體在隴海鐵路上方精確轉(zhuǎn)體完成,標(biāo)志著聯(lián)通我國西北五省區(qū)與西南四省市的重點(diǎn)公路項目——隴(西)漳(縣)高速公路全線貫通?! ‰]漳高速公路全長近40公里,設(shè)計時速80...
水準(zhǔn)儀的檢驗與校正 調(diào)校 校準(zhǔn) 維修,選南京環(huán)球測繪
為了確保工程測量所使用的水準(zhǔn)儀能夠保持良好的性能和壽命,以下是一些維護(hù)保養(yǎng)的建議:1.在出現(xiàn)故障時,應(yīng)該尋求熟悉儀器結(jié)構(gòu)的專業(yè)人員或維修部門進(jìn)行維修。2.每次使用完畢后,應(yīng)當(dāng)仔細(xì)地擦拭水準(zhǔn)儀的表面...
徠卡NA系列光學(xué)水準(zhǔn)儀介紹
產(chǎn)品概述 上世紀(jì)20年代,徠卡測量推出了不同精度的N1、N2、N3光學(xué)水準(zhǔn)儀,作為全球光、機(jī)、電儀器的領(lǐng)導(dǎo)者,徠卡測量非常注重產(chǎn)品研發(fā)、工藝和品質(zhì)。90年代以來,陸續(xù)推出了更高品質(zhì)的徠卡NA2...