重庆某大型市政管网工程三维激光扫描与BIM逆向建模案例

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.

基于BIM技术与三维激光扫描技术的不规则隧道建模方法研究

针对目前学者多是基于规则的建构筑物进行测绘,建模,并没有考虑如何利用点云数据建立地下不规则隧道的问题,提出了逆向建立地下不规则隧道模型的方法.在采集不规则隧道三维点云数据的基础上,对点云数据进行处理,使用Revit创建该隧道三维BIM模型,通过工程量的统计验证了该建模方法的可行性.结果表明,利用三维激光点云数据作为数据源,实现了不规则隧道的三维重建,对不规则隧道施工招标工程量统计具有重要意义,也可以利用碰撞检测对隧道内建构筑物进行优化设计.

基于激光扫描建模逆向工程技术在施工监理中的应用

本发明公开了设计一种基于激光扫描建模逆向工程技术在施工监理中的应用,包括布设测站,设置扫描参数,测站拼接,点云数据处理,土方量计算,质量控制,用数字扫描建模逆向工程对该项目的隐蔽工程和竣工资料进行了三维数字化存档等监理工作,本发明通过对传统的施工监理手段进行改进,将三维激光扫描与逆向建模应用到施工监理过程中,使得监理工程师可以通过对建筑实体进行三维扫描,逆向BIM建模,将逆向BIM建模的模型与设计BIM建模的模型进行对比,进行数据分析,发现施工过程中出现的问题或偏差,及时修改,使得监理分析更准确,提高了管理质量与项目管理效率.

三维激光扫描技术在逆向工程中与BIM结合的应用探索

三维激光扫描技术是一种新兴的测绘技术,采用非接触的方式获取物体表面的三维点云数据,数据精准且操作便捷,在测绘行业中已经有着不可替代的作用.三维扫描在逆向工程中得到大量的推广应用,获取的点云数据与BIM相结合建立数据模型,实现逆向三维建模及重构技术,为项目在BIM模型上进行各类量测及分析工作.

BIM技术在边坡变形监测中的应用研究

由于边坡变形机理的复杂性和多样性,目前还没有一套成熟的变形监测方法和数据处理理论.融合三维激光扫描和逆向建模的BIM技术具有可视化,信息完备性特点,支持数据集成和设计分析的优势.本文以全面地,高精度地监测挡土墙边坡变形为目的,采用三维激光扫描仪对研究区域进行数据采集,利用逆向建模法建立高精度挡土墙边坡点云模型和三维表面模型,基于标靶轮廓点云群的靶心拟合算法确定平面标靶中心点坐标,通过与全站仪免棱镜测量结果对比进行点云模型精度分析,利用重心法从点云模型中提取特征信息,通过变形综合分析法获取挡土墙边坡最大位移和变形趋势.主要研究内容如下:1.根据扫描仪工作原理对所逆向的目标工程进行数据采集,分析了外业数据采集和处理阶段误差来源,并提出了误差控制的相关措施.2.基于地面三维激光扫描点云逆向建模研究.通过试验对比法分析了不同拼接方法的配准精度;基于纹理映射成像原理对点云模型赋予纹理信息;利用人机交互式去噪方法进行点云滤波;利用试验对比法对点云简化方法进行分析;结合Geomagic Studio软件,对精简后的点云模型进行三维重建.3.点云模型精度评价方法研究.提出基于标靶轮廓点云群的靶心拟合算法确定平面标靶中心点坐标,七参数转换法将靶心坐标转换至全站仪基准坐标系下,最后与全站仪免棱镜测量结果对比进行精度校核的方法.结果表明逆向重建的三维模型精度满足规范要求,可用于变形监测.4.监测点提取研究.对于传统监测方法受监测点数量限制,无法获取未布设监测点区域的变形,提出一种从点云模型中提取特征部件,利用重心点法获取监测点的方法.5.多样性变形分析方法研究.利用模型面对比法获取了3D偏差色谱图,监测点位移计算法获取了监测点变形前后位移量,基于Matlab软件最小二乘多项式拟合法拟合特征直线,通过特征线对比法获取特征部位位移量和位移趋势.通过一组物理变形模拟试验对所提方法进行了可行性分析,结果表明监测点位移计算法获取的位移量相对于模型面对比更为准确,基于模型面对比,特征点对比和特征线对比的综合变形分析法可用于变形分析.