重庆某大型厂房BIM逆向建模与三维扫描测绘项目案例

基于三维激光扫描的老旧小区改造BIM逆向建模方法研究

截至2023 年,我国城镇化率已达66.16%,老旧小区改造更新迫在眉睫.相较于拆除重建,有机更新更具优势,于是BIM逆向建模方法成为本研究主要探讨的问题.提供一种针对点云数据处理算法的关键步骤,包括点云标靶配准,点云格式及转换,K维树(K-Dimensional树,简称 kd-tree),法线估计和点云下采样,统计滤波和球旋转算法(BPA)表面重建.在点云标靶配准中,给出了标靶布设距离,重叠度要求以及配准参数的求解过程.kd-tree是用于在k维空间组织点的数据结构,用以完成混合搜索.法线估计通过协方差分析计算每个点的法线.点云下采样利用体素下采样方法以减少数据量,去除噪声点,提高建模精度和效率.通过这种算法,可以更好地进行表面重建和模型拟合,提高模型构建精度和质量.

三维激光扫描和BIM逆向建模技术在既有建筑数字化中的应用

针对既有建筑数字化改造需求,结合三维激光扫描技术与建筑信息模型(BIM)逆向建模技术,提出一种协同应用技术路线,并以某数据中心建筑为例进行实际应用.通过架站式三维激光扫描获取毫米级精度的点云数据,结合竣工图纸构建初步BIM模型,利用TrimbleRealworks软件处理点云数据并修正模型差异.结果表明,该技术路线可有效解决老旧建筑因资料缺失和多次改造导致的数字化难题,构建的BIM模型能够实现几何信息与资产数据的深度融合,为既有建筑数字化改造及全生命周期管理提供可靠技术支撑.

基于三维激光扫描的老旧小区改造 BIM 逆向建模方法研究

As of 2023, China's urbanization rate has reached 66. 16%, indicating a pressing need for the renovation and renewal of existing residential areas. In comparison to demolition and reconstruction, organic renewal presents a more advantageous approach. Consequently, the BIM reverse modeling method has emerged as a central topic of discussion in this article. This article primarily presents a pivotal stage in the processing of point cloud data, encompassing point cloud target registration, point cloud format and conversion, K-dimensional tree (kd-tree), normal estimation and point cloud downsampling, statistical filtering, and ball rotation algorithm (BPA) surface reconstruction. In point cloud target registration, the process of determining the target deployment distance, overlap requirements, and registration parameters is provided. A kd-tree is a data structure that is used to organize points in a k-dimensional space for the purpose of performing a mixed search. Normal estimation involves calculating the normal of each point through the use of covariance analysis. Point cloud downsampling makes use of voxel downsampling methods with the objective of reducing the data volume, removing noise points, and improving the accuracy and efficiency of modeling. Through the implementation of this algorithm, surface reconstruction and model fitting can be performed in a more effective manner, thereby enhancing the precision and quality of the model construction.

3D激光扫描和BIM逆向建模技术在既有建筑改造项目中的应用

随着建筑行业的发展方向从新建筑逐渐转向对既有建筑的改造与升级,既有建筑更新BIM模型的需求日益增长.在此背景下,3D激光扫描技术与BIM逆向建模技术成为既有建筑改造项目中的关键应用技术.本文系统地阐述了3D激光扫描与BIM逆向建模的基本原理和其各自的优势,详细探讨了两者的应用方法,以及如何结合它们生成点云数据集对应的BIM模型的具体实例.研究发现,应用这些技术可以深入洞察建筑的几何与结构特性,大幅提高改造设计和BIM建模的效率与精度,有效降低既有建筑改造成本.

集成BIM-3D扫描技术的斗拱建模方法

针对目前正向Revit参数化建模,需要查阅大量的古籍资料,其效率低下且需要丰富的古建筑知识,而逆向建模尚不能用点云数据构建Revit模型,导致目前用其他不同BIM软件建立的模型成果不具有共享性.为了能够实现利用点云数据构建古建筑Revit模型,本文提出了集成BIM-3D扫描技术的建模方法.以平身科斗拱为例,使用三维激光扫描仪快速精确,非接触地获取其表面的三维数据,创建该斗拱三维表面模型.并利用已建Max模型重建了其Revit模型,最终通过对Revit模型进行几何质量评价,验证了集成方法的可行性.结果表明,将三维激光扫描仪所获的点云数据作为数据源,可创建古建筑典型构件Revit模型.

基于点云模型的大吨位转体桥梁高效称重

大吨位桥梁转体精度要求高,技术难度大,是其施工过程中最关键的一步,而转体桥梁的自重作为基本参数,其精度的可靠性对转体桥梁不平衡力矩计算至关重要.为精确获取转体桥梁关键参数,提出了一种基于三维激光扫描和BIM(build-ing information modeling)逆向建模技术来获取转体桥梁自重和不平衡力矩的新方法.以昆明至楚雄高速公路为项目依托,转体段大德大桥为研究对象进行实验论证.结果表明:利用该方法所得到的点云和逆向BIM模型,避免了转体桥梁因环境因素导致的其表面形变与理论设计不一致的情况,提高了获取转体桥梁自重和不平衡力矩参数的效率和可靠性,进一步保障了大吨位桥梁在转体过程的平衡与安全.

三维扫描逆向BIM技术在排水管渠改造工程中的应用研究

目前国内城镇中存在着大量的老旧排水管渠,由于建设时期工程技术低,年久失修等因素,无法达到当今社会所需的安全质量水平,有可能带来土地塌陷等安全隐患,另一方面,老旧排水管渠由于排水性能的降低,也可能带来城市内涝,老旧排水管渠需要加固改造后才能达到正常使用的状态.对现有排水管渠进行改造和维护具有一定的正向意义,其既能提升城市给排水能力,而且是我国城市化进程中的一个主要趋势.针对老旧排水管渠改造项目中检测评估效率低,原始资料缺失,质量控制不到位等难题,将三维扫描逆向BIM技术引入排水管渠改造项目中,为这些问题的解决提供思路.通过采集既有排水管渠的点云数据,并通过点云逆向构建BIM建模的方法,展开对既有排水管渠改造的应用.三维扫描逆向BIM技术具有信息共享,高效化利用,资料有序留存等优点,是一种先进且高效的数据处理手段,在实际工程中有着广泛的应用前景和价值.论文主要内容如下:(1)研究三维扫描逆向BIM技术的特点,适用范围,优势点,以及传统模式下的痛点,并在此基础上提出基于三维扫描逆向BIM技术的排水管渠改造工程应用框架,为开展三维扫描逆向BIM技术在检测,设计,施工,运维阶段的应用提供理论支撑.(2)研究以三维扫描点云数据为基础,基于BIMMAKE等一系列软件逆向建立BIM模型的流程与方法,实现点云模型向BIM模型的转换.(3)研究三维扫描技术应用于排水管渠缺陷检测的适用性,并提出三维扫描技术应用于排水管渠缺陷检测的应用流程与理念.(4)以某城区排水管渠为例,利用三维扫描逆向BIM技术对既有地下管渠基本情况建立实体模型,在模型的基础上确定管渠基本尺寸,表层损伤情况及与环境关系,为城市地下管渠加固修复提供技术参考.(5)对此项技术进行了效益模糊评估,并且与传统管理模式以及仅应用三维扫描技术的管理模式进行比较分析,从而得到三维扫描逆向BIM技术的应用效益优化情况.