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利用激光扫描仪 Laser Scanner 记录建筑物正面

利用激光扫描仪 Laser Scanner 记录建筑物正面

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问题:

翻新历史性地标建筑需要注意在保存表现原构造形成特点的装饰构造的同时,还要更新必需物件以支持现代生活。这也是调研员在规划耗资 3000 万的美国威斯康星州密尔沃基市西北相互人寿保险公司大楼的重建计划时需面临的问题。

这幢由 Marshall & Fox 设计并在 1914 年建于威斯康星大道上的新古典建筑共有 10 根高 74 英尺、重 422 吨的希腊科林斯柱,顶上的花岗岩飞檐雄伟庄严。重建飞檐对于保存建筑物至关重要。

步入计算机和 CAD 程序时代之前,这幢大楼就已建造完成,所以重建的第一步就是要求获取刚创建的数控文件。总部设在密尔沃基市的咨询公司 SightLine, LLC 负责沿着建筑物的飞檐从中心点收集测量结果。
解决方案:
长距离扫描技术

旨在缩小创新和传统之间差距的 SightLine 利用激光扫描技术,生成重建古典风物所需的测量值。Sightline 利用 FARO 的激光扫描仪 LS 880 收集测量值。

“选择 FARO 扫描仪执行这些扫描,因为它能够从远距离进行扫描,并得出准确的数据”SightLine 总裁 Penny Anstey 说道。

激光扫描仪 LS 通过将红外光束发送到旋镜的中心创建 360°的扫描表面点云。使用编码器测量激光扫描仪的反射镜的旋转和的水平旋转。可以对每个点的 X,Y,Z 坐标系进行对准并建模。

Sightline 在四天内完成飞檐的勘测。激光扫描仪促使 Sightline 能够安全地收集 150 英尺远的扫描结果,精度为 1/8 英寸。所有测量均可在无需搭建脚手架或降下摆动式脚手架的情况下完成。

“几乎所有数据都是从地面上进行收集的,”Anstey 陈述说。“承包商似乎认为这种设备很神奇,因为它在扫描时就会形成一幅点云图。”

Sightline 通过在关键角度定位扫描仪和建筑物周围的对准球体或目标来克服视线问题。在地面和屋顶上以不同的视角进行扫描,并在 Scene 软件内通过球体将这些扫描连接起来。 联动信息的清晰视图所形成的视觉效果类似 x 射线。产生的效果使得承包商认为激光扫描仪 LS 能够穿透墙壁进行扫描。

数据:

Sightline 选择部分 3-D 点云,然后通过从各个方向查看点云,跟踪 AutoCAD Architectural Desktop 中的各项,从而产生线条画。它们会产生 16 组飞檐和建筑物轮廓的 2-D 数控绘图。扫描结果表明原设计图与实际形成的建筑并不匹配。建筑物的整体侧面伸出长度大于另一侧面,但这一点人眼无法注意到。

承包商在看到扫描形成的详情后,他要求了解有关建筑物的附加信息。Sightline 提供有关典型区域(如窗户间格)截面的正视图分析和详情以及装饰构造。发现存在更多偏差。尽管现有的图纸记录了作为柱头桅顶装饰的叶尖饰,但扫描结果表明它们实际上是大麦啤酒花的形状。

Sightline 能够在无需重新访问实际站点的情况下提供信息,因为初始扫描时收集了大量数据。激光扫描仪 LS 每秒钟能捕获 12 万个测量点。所以,生成附加信息只是软件管理的一项内容。

收获:
“我们觉得激光扫描具有无限潜力,它能够节约时间、减少错误并提高安全性,任何人都能从中受益。”Anstey 这样说道。

收集迅速、便于捕获数据以及测量值的精确度是促使 Sightline 采用激光扫描技术与传统勘测方法相抗衡的主要因素。

Anstey 说:“利用以前的方法收集测量结果需要花上几个月的时间,这就需要搭建很多脚手架。”“更不要说的是,如果工作人员遗漏了某物,他们还必须重新回到站点收集数据。“而谁又能肯定数据已经很精确了呢?”

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