При информационном моделировании зданий и сооружений в программном комплексе Autodesk Revit часто возникает необходимость выполнять проектирование не с чистого листа, а по облаку точек – 3D-скану реального здания. Такие данные могут быть получены, например, с использованием лазерного архитектурного 3D-сканера FARO Focus. 

Плагин FARO As-Built for Revit, как и его предшественник PointSense for Revit, обеспечивает сокращение всего процесса от 3D-сканирования до создания модели и предлагает расширенные функции для анализа поверхностей в соответствии со стандартами точности, которые установлены Институтом строительной документации США. Это позволяет с высокой точностью выполнять проверку модели и ее сравнение с данными, полученными с 3D-сканера.

Отрасли применения

• Архитектура
• Гражданское строительство, геодезия 
• Промышленность, управление процессами
• Обеспечение и контроль качества в строительстве
• Инженерные сети
• Управление недвижимостью
• Культурное наследие

Обратное проектирование по облаку точек с помощью плагина FARO As-Built для Revit дает возможность воссоздавать документацию на сооружения, выполнять проверку точности реверс-инжиниринга, получать на выходе BIM-модель здания, включающую как архитектуру здания, так и коммуникации и инфраструктуру (рис. 1).

Рисунок 1. Примеры скриншотов проектов в Revit, выполненных с помощью плагина FARO As-Built

Основные группы возможностей FARO As-Built for Revit

1. Инструменты для легкой обрезки и ориентации внутри облака точек.

2. 3D-моделирование непосредственно в облаке точек с использованием различных инструментов.

3. Быстрое и точное извлечение стен, труб и конструктивных элементов, таких как балки и колонны.

4. Сравнение построенной модели с реальным объектом с помощью прилагаемого инструмента анализа поверхности для проверки точности обратного проектирования.

5. Обработка данных 3D-сканирования непосредственно в Autodesk Revit.

При обратном проектировании по облаку точек, снятому с объекта лазерным 3D-сканером, часто возникают ситуации, когда построенная модель пересекает какой-то из конструктивных элементов реального здания, присутствующий в данных сканирования. Плагин FARO As-Built for Revit легко решает эти проблемы за счет собственных возможностей (рис. 2). 

Среди них:

• обнаружение пересечений новой модели в соответствии с существующими условиями (облаком точек);

• автоматическое определение пересечений и их отображение на модели;

• возможность учета зазора при детектировании пересечения (критерий определения пересечения).

Рисунок 2. Определение и отображение пересечения BIM-модели и облака точек

Моделирование с использованием инструментов плагина

Основной операцией при начале моделирования здания по данным 3D-сканирования является установка в BIM-модели стен, которые должны быть совмещены с их положением в облаке точек. Установка стены по облаку точек выполняется в полуавтоматическом режиме. Настраивается тип стены (толщина, конструктивный тип и т.д.) и имеется возможность их автоматического выравнивания (рис. 3).

Рисунок 3. Установка стен по облаку точек

Если стены имеют нестандартный профиль, то его можно извлечь из данных сканирования, построив сечение стены, и затем использовать как типовой для «вытягивания» из него стен любой длины (рис. 4).

Рисунок 4. Создание стен с нестандартным профилем

Проектирование трубопроводов и прочих коммуникаций и их элементов, таких как фитинги, можно выполнять автоматически (рис. 5). Также производится автоматическое выравнивание осей элементов труб для их соединения в единую модель.

Рисунок 5. Проектирование коммуникаций по облаку точек

Следует отметить, что создание библиотек стандартных элементов реализовано так, что в окне инструмента создания стандартных элементов размещается анализируемый регион данных, полученных с 3D-сканера, производится моделирование элемента с помощью привязок к облаку точек и сохранение его в библиотеке (рисунок 6).

Рисунок 6. Моделирование элемента (окна) по облаку точек для библиотеки стандартных изделий

После сканирования металлоконструкций в виде пространственных рам или ферменных конструкций можно быстро в автоматическом режиме расставить модели балок по облаку точек и собрать их в единую модель. Так же, как и с элементами трубопроводов, все элементы балок можно выровнять для их соответствия системе координат и соблюдения условий параллельности, перпендикулярности и расположения под правильным углом (рис. 7).

Рисунок 7. Проектирование металлоконструкций по данным 3D-сканирования

Для анализа точности построенных моделей элементов здания относительно облака точек, по которому они и строились, в плагине FARO As-Built for Revit есть простые экспресс-функции анализа отклонений геометрии от данных сканирования. Визуализация отклонений отображается в виде наложенной на модель цветовой карты отклонений, где зеленый цвет присваивается областям, попадающим в заданный допуск, а теплыми и холодными цветами обозначается то, что выступает или находится за поверхностями облаков точек соответственно (рис. 8). При этом результаты по статистическому распределению отклонений могут быть экспортированы в виде таблицы.

Рисунок 8. Анализ отклонений построенной геометрии от исходного облака точек с визуализацией

Имеется также функция создания параметрической поверхности земли (топоповерхности) по данным сканирования методом автоматической подгонки (рис. 9).

Рисунок 9. Автоматическая подгонка топографической поверхности по облаку точек с линиями уровня

Для построения конструкций сложной формы, имеющих, например, наклонные поверхности, имеется возможность создавать 3D-эскизы по облакам точек во всех плоскостях системы координат (рис. 10). При этом можно использовать библиотеки стандартных элементов вроде профилей стен, типов окон, дверей, коммуникаций и т.д.

Рисунок 10. Построение 3D-эскизов по облаку точек

При необходимости построения арок и окон со сложным профилем сечения проема в плагине FARO As-Built for Revit предусмотрена возможность оцифровки контура, подгонки под реальный объект и записи его в библиотеку стандартных элементов (рис. 11).

Рисунок 11. Автоматическая подгонка полилиний под контур проема

Благодаря использованию всех вышеописанных функций плагина FARO As-Built for Revit при проектировании BIM-моделей зданий и сооружений достигается максимальная степень автоматизации процесса построения геометрии здания с высокой точностью и возможностью ее контроля. Это позволяет существенно сократить сроки выполнения проекта и, в конечном итоге, добиться снижения затрат.

Преимущества As-Built for Revit

Подведем итоги. Выгода применения программного продукта FARO As-Built for Revit основана на следующих основных возможностях:

1. использование привычных инструментов проектирования Revit для оценки данных сканирования в BIM;

2. создание отчетной документации, полностью отвечающей требованиям и ограничениям клиента;

3. использование дополнительных функций для моделирования данных лазерного 3D-сканирования;

4. оценка моделей зданий, трубопроводов и металлоконструкций с использованием множества отраслевых функций; 

5. настройка команд для моделирования и детализация элементов BIM в соответствии с заданными рабочими процессами;

6. создание отчетов по проверке по заданным допускам согласно отраслевым стандартам или требованиям заказчика; 

7. работа в единой информационной среде FARO, содержащей удобный инструментарий для целостного рабочего процесса – от 3D-сканирования до создания BIM-моделей в ПО.

Автор: Григорий Аватинян

Источник