Nuskenuotas ir realiu laiku ar per keliolika minučių milimetrų tikslumu gautas trimatis objekto vaizdas su tiksliais matmenimis, išvaduoja iš daugybės valandų rankinio darbo, leidžia išvengti klaidų ir nuostolių.

3D skenavimo nauda

Darbas turint lazerinio skenerio erdvinį vaizdą ir duomenis nepalyginamai produktyvesnis, tikslesnis ir kokybiškesnis. Tą galėtų patvirtinti ne vienas architektas, projektuotojas ar gamybininkas, bent kartą pasinaudojęs lazerinio skenerio galimybėmis.

Kai staklių gamintojas gavo statomo cecho 3D vaizdą, suabejojo angos, per kurią turi būti atgabentos staklės, parametrais. Išmatavus angą 3D nuotraukoje, tapo aišku, kad ji per siaura. Laimei, darbai buvo tik ką pradėti, nesudėtinga buvo projektą pakoreguoti. Tokią klaidą tapo įmanoma ištaisyti tik todėl, kad gamybinio pastato statybos darbų vadovas lazeriniu skeneriu nuolat fiksavo atliktų darbų 3D vaizdus ir siuntė užsakovui bei techninei priežiūrai, kaupė archyvą, kuris bus naudingas  eksploatuojant pastatą.

Neseniai sostinės savivaldybė atmetė garsaus architektų biuro, pelniusio ne vieną apdovanojimą, administracinio pastato Vilniaus centre projektinius  pasiūlymus. Atmetimo  motyvai  - akivaizdžios projektuojamo pastato santykio su kontekstu problemos. Projekto vadovas pripažino, jog klaidos atsirado dėl mechaniškai, iš kito projekto perkeltų aplinkinių pastatų matavimų, kurie, pasirodo, nebuvo tikslūs. Dabar tą patį darbą teks daryti antrą kartą. Architektas nė neabejojo, kad tokių klaidų naudojant lazerinį aplinkos skenavimą pavyktų išvengti.

Netikslūs aplinkinių pastatų duomenys lėmė netinkamą projektuojamo pastato tūrį.

3D formatu padarytos kultūros ir istorijos paminklų nuotraukos turi išliekamąją vertę, jas galima naudoti kuriant virtualias apžvalgas ir gelbsti įvykus nelaimei. Kai 2019-ų metų pavasarį apdegė Paryžiaus Dievo Motinos katedros stogas ir bokštai, po gaisro vizualiai niekas negalėjo įvertinti, kiek pažeistos konstrukcijos. Tačiau 3D lazeriu nuskenavus sudegusias konstrukcijas ir palyginus su 2010 metais darytomis 3D nuotraukomis, tapo aišku, kur, ką ir kiek reikia restauruoti. Restauratoriai remiasi ne senais brėžiniais, o buvusiu realiu vaizdu, kuris padės atkurti sudegusius bokštus daug tiksliau. Šiandieninių restauratorių rankose ne ruletė ir liniuotė, o milijonai lazerio spindulių ir 3D modelis.

Architektai, projektuotojai, geodezininkai, inžinieriai, techninės priežiūros specialistai, statybininkai, konstrukcijų gamintojai, restauratoriai ir dar daugelio profesijų atstovai - tai tie, kurių darbe kasdien reikalingi objektų matmenys, altitudės, atstumai, aukščiai, erdviniai įvairių detalių ir kampų duomenys. Matuojant rankiniu būdu yra didžiulė paklaidos tikimybė, be to, toks matavimas reikalauja daug laiko, galų gale fiziškai tą padaryti sudėtinga. Kaip tiksliai ir greitai be papildomų išlaidų išmatuoti, pavyzdžiui, aukštuminių pastatų nuokrypius nuo vertikalės, įvairias deformacijas?

Skenuojant statybos darbų etapus labai nesunku, netgi nuotoliniu būdu, patikrinti darbų kokybę, plotus, aukščius, geometrinį tikslumą, atitikimą projektui ir pan. Nekalbant apie tai, jog turint lazeriniu skeneriu padarytas paslėptų komunikacijų nuotraukas jas galima archyvuoti. Pagal lazerinio skenerio duomenis galima suskaičiuoti medžiagų kiekį, išeigą, atlikti skaitmeninę inventorizaciją.

Skeneris gali būti nepakeičiamu pagalbininku projektuojantiems BIM aplinkoje, statybininkams dirbantiems su BIM projektais  - turint erdvinį vaizdą labai paprasta patikrinti pastato santykį su aplinka, vienos ar kitos suprojektuotos konstrukcijos atitikimą realiai situacijai, palyginti pjūvius BIM projekte ir realybėje. 3D nuotraukos visiškai eliminuoja žmogiškųjų klaidų tikimybę, pasiekiamas preciziškas tikslumas, o tai reiškia kokybę, mažesnes darbo sąnaudas ir resursų taupymą.

3D lazerinis skenavimas

Paparastai kalbant, 3D skenavimas - tai objektų erdvinių duomenų surinkimas ir jų atvaizdavimas kompiuteryje. Lazerinių skenerių darbo principas pagrįstas LiDAR technologija (angl. Light Detection and Ranging) - lazerio spindulio sklidimo iki taško ir atsispindėjimo skenerio sensoriaus sistemoje laiko matavimu bei kiekvieno taško XYZ koordinačių nustatymu. Ši  technologija naudojama ir  bepiločiuose automobiliuose, atpažįstančiuose kliūtis.

Lazerio spindulį į kiekvieną objekto tašką nukreipia besisukantis veidrodis. Skeneris gali fiksuoti objektą iš skirtingų pozicijų, vadinamųjų stočių, ir atskirų stočių duomenis, kurie pradiniame etape primena taškų debesį, sujungti į vieną koordinačių sistemą. Šiuolaikiniai lazeriniai skeneriai turi integruotą video arba foto kamerą, kuri taškų debesį paverčia spalvotu vaizdu. Nepaprastai naudinga tai, kad lazerio spinduliai gali prasiskverbti pro augaliją, tai suteikia reljefo vaizdams absoliutų tikslumą.

Tai pagrindiniai skenerio elementai ir veikimo principai, šiuolaikiniuose skeneriuose yra dar daugybė kitų elementų, nuo kurių priklauso skenerio tikslumas, darbo greitis, spalvų atkūrimas ir kt.

Rinkoje jau yra lazerinių skenerių, kurie gali atlikti paviršiaus skenavimą 2 milijonų taškų per sekundę greičiu,  2 mm tikslumu!

Darbas su lazeriniu skeneriu nesudėtingas, nes gamintojai pritaiko prietaisus skirtingų profesijų žmonėms. Todėl skenuoti praktiškai gali kiekvienas, besinaudojantis kompiuteriu: jeigu tai stacionarus  lazerinis skeneris, jis statomas ant trikojo stovo - štatyvo priešais norimą nuskenuoti objetą ar objektus, nustatomi reikalingi parametrai: reikalingas taškų tankis, skenavimo plotas  ir įjungiamas skenavimas. Kad būtų gautas išsamus objekto vaizdas, paprastai prireikia skenuoti iš kelių pozicijų - stočių.

Modernius lazerinius 3D skenerius galima valdyti tiesiogiai arba per atstumą  - programėle išmaniajame telefone ar planšetėje. Galingų skenerių atmintyje gali būti išsaugomi visos dienos trukmės skenavimo duomenys, juos galima matyti realiu laiku, perkelti į laikmenas ar kompiuterius ir atlikti ne tik visus veiksmus, kurie paprastai atliekami projektuojant, bet ir daug daugiau - modeliuoti, palyginti, skaičiuoti, atlikti ekspertizę. Turint 3D lazeriniu skeneriu padarytą vietovės nuotrauką iš drono, gerokai išsiplečia modeliavimo galimybės, darbas daug spartesnis. Matavimų rezultatus galima pateikti keliais formatais - kaip taškų debesį, kaip trimatį CAD modelį, kaip brėžinius.

3D lazerinio skenerio pasirinkimas

Skenerio pasirinkimas priklauso nuo objektų, su kuriais jums tenka dirbti: ar tai maži ar dideli objektai, kaip patogiau juos skenuoti - judant ar iš fiksuotų pozicijų, kokio lygio reikalingas tikslumas, kokie skenavimo atstumai, koks pageidaujamas skenavimo greitis, vaizdų ir nuotraukų rezoliucija. Ne mažiau svarbus yra patikimas prietaiso gamintojas - ar aprūpina reikiama programine įranga, kokios jos galimybės, ar turi servisą, ar suteikia garantiją, ar prietaisai ilgaamžiai ir patikimi.

Rinkoje yra įvairių 3D skenerių, pagal naudojimo būdą jie skirstomi į stacionarius ir nešiojamus. 

Nešiojamas lazerinis skeneris

Tai skeneris, skirtas skenuoti judant erdvėje - vaikštant po patalpą, einant ar važiuojant. Jis kompaktiškas, lengvas, patogus laikyti rankoje.

Naudojant nešiojamą skenerį nereikia rinktis pozicijų, planuoti kiekvieno skenavimo, nereikia štatyvo. Su  skeneriu kambarį nuskenuoti galima per 15-20 sekundžių.

Nešiojamą skenerį galima naudoti lauke (atstumas iki objekto iki 25 m) ir patalpose. Darbas vyksta einant su skeneriu rankoje, laikant jį tartum žibintą. Jeigu kažką praleidžiate, galima grįžti į tą patį tašką ir dar kartą nuskenuoti reikiamą paviršių.

Skenuojant mobiliu lazeriniu 3D skeneriu telefono ekrane matoma judėjimo trajektorija ir skenerio aprėptis.

Perkėlus duomenis į kompiuterį gaunamos spalvotos 2D ir 3D nuotraukos, kuriose galima atlikti tikslius matavimus, gauti pjūvius, įvairius matmenis, palyginti juos su BIM modeliais ir t.t.

Patalpos vaizdas, gautas nuskenavus jas azeriniu skeneriu.

 

Mažiausias stacionarus lazerinis skeneris

Jeigu reikalinga panoraminė vaizdo fiksacija ir didelės skiriamosios gebos HDR nuotraukos bei objekto termovizinė nuotrauka, geriausiai tiks  lazerinis skeneris Leica BLK360. Tai mažiausias (prietaiso aukštis 165 mm, skersmuo 100 mm) stacionarus lazerinis skeneris, kurį paprasta visur nešiotis kuprinėje. Jis lengvas (1 kg), dirbant nesudėtinga  perkelti iš vietos į vietą, naudojamas ant štatyvo, kuris yra komplekte.  Maitinimo šaltinis - įkraunama baterija, kurios užtenka apie 40-iai skenavimų.

pats mažiausias lazerinis skeneris, kuriuo gaunamos panoraminės 3D nuotraukos.

 

Taškai fiksuojami trimis panoraminėmis 15,1 Mpix HDR kameromis, yra termovizinė kamera. Skenerio darbo greitis - 360 000 taškų per sekundę, 4 mm tikslumu, 360 laipsniu kampu vertikaliai ir horizontaliai. Atstumo ribos - nuo 0,5 iki 60 metrų.

Darbas ir pasiruošimas trunka šiek tiek ilgiau nei dirbant su rankiniu lazeriniu skeneriu, tačiau realiu laiku gaunamos didesnės raiškos ir tikslesnės nuotraukos. Valdomas Autodesk ReCap Pro arba Leica Cyclone Field360 aplikacija mobiliuosiuose įrenginiuose.

Patalpų vaizdai nuskenuoti lazeriniu BLK360 skeneriu (kairėje) ir nešiojamu skeneriu BLK2GO (dešinėje).

Pavyzdžiui, norint teisingai nuskenuoti namą, kuriame yra daug kambarių, su BLK360 turite nuskenuoti durų angas, tada skenuoti kiekviename kambaryje, prieškambaryje, laiptinėje ir pan. Nustatydami skenavimo lauką, turite įsitikinti, jog skenerio pozicija teisinga, kad užfiksuotų reikalingus paviršius. Vienas skenavimo seansas trunka apie 3 minutes.

Šis lazerinis skeneris turi termovizinę kamerą, papildomai matuojančią skenuojamų taškų temperatūrą ir todėl nuotraukoje galima matyti, pavyzdžiui, konstrukcijos nesandarumus.

Į BLK360 lazerinio skenerio komplektą įeina pats skeneris, dėklas, sulankstomas štatyvas, 3 baterijos, įkroviklis, 1 metų Leica Register360 programos licencija. Duomenis galima tiesiogiai peržiūrėti planšetėje, redaguoti, išvalyti nereikalingus objektus.

Greičiausias ir tiksliausias lazerinis skeneris

Architektams, projektuotojams, statybininkams ir visiems, kam reikalingas maksimalus našumas - t.y., darbo greitis ir aukštos rezoliucijos HDR nuotraukos, be abejonės patiks dirbti su Leica RTC360 3D lazeriniu skeneriu.

3D lazerinis skeneris RTC360 skenuoja 2 milijonų taškų per sekundę greičiu.

 

Kol kas šis prietaisas rinkoje nepralenkiamas skenavimo greičiu - 2 milijonai taškų  per sekundę! Galimi trys skenavimo rezoliucijos pasirinkimai: 3 mm @ 10 m, 6 mm @ 10 m, 12 mm @ 10 m. Skenenavimo atstumas - nuo 0,5 iki 130 metrų. Trys 36 MP kameros fiksuoja vaizdus 360 ° erdvėje.

Darbo vietoje 3D skeneris ir programėlė telefone ar planšetėje rodo skenavimo pozicijas, nuotraukas ir visus duomenis atvaizduoja 3D erdvėje..

 

RTC360 skeneris turi integruotą automatinę video vaizdų (VIS) apdorojimo technologiją, kuri reiškia, kad  prietaisas automatiškai sujungia skenavimo stočių vaizdus į vieną. Nuskenuotus duomenis (apie 1 proc. duomenų) galite iš karto peržiūrėti ir matyti, ar reikalingas dar papildomas skenavimas, ar užtenka. Vienas skenavimo seansas trunka mažiau nei 2 minutes (rezoliucija 6mm@10m + HDR panoraminė nuotrauka). Jei reikia papildomų skenavimų, prietaisą nesunku pernešti su stovu, įranga sveria apie 6 kg.

3D lazerinis skeneris valdomas Leica Cyclone Field360 programėle bet kuriuo išmaniuoju Android arba iOS įrenginiu. Dalį duomenų galima peržiūrėti skenavimo vietoje, juos komentuoti, pridėti pastabas raštu ar žodžiu. Pastabos WiFi ryšiu automatiškai perkeliamos į skenerį ir biure, kai visi skenavimo duomenys perkeliami į kompiuterį, pastabos ir komentarai matomi ar girdimi. Duomenų apdorojimui naudojama Cyclone REGISTER360 programa, kuri paruošia matavimo duomenis formatais, derančiais su pagrindinėmis architektūrinio  projektavimo programomis, BIM aplinka.

Į kompiuterį iš skenerio USB laikmenos perkelti duomenys - neribotos galimybės matuoti, modeliuoti, koreguoti, išvalyti nereikalingus daiktus ir kt.

 

Lazerinio 3D skenerio komplektą sudaro lazerinis skeneris RTC360, trikojis stovas, 4 įkraunamos baterijos, įkroviklis, USB laikmena, krepšys.

Galima sakyti, kad 3D skeneriai - nepamainomas XXI amžiaus architektų, projektuotojų, objektuose dirbančių statybininkų darbo įrankis, kuris rezultatui suteikia precizinį tikslumą, o darbui - greitį. Savo ruožtu tai garantuoja didesnes darbų apimtis ir didesnes pajamas. Investicijų į 3D lazerinį skenavimą nauda galima įsitikinti užsisakius skenavimo paslaugą. Jo teigimu, tie, kas darbe nuolat susiduria su virtualių vaizdų būtinybe, pabandę 3D skenavimą tolimesniame darbe be jo jau negali išsiversti.

„O tai, kad 3D kultūros paveldo objektų skenavimas padeda įvairioms reikmėms, ne tik atstatymui po gaisro, neverta nė kalbėti. Detalių atkūrimas labai svarbus mokslo darbuose, kuriant virtualius turus po NT objektus, fiksuojant tam tikrus momentus ar statybų eigą. 3D lazeriniai skeneriai taip pat yra naudojami kelių policijos tyrėjų, kriminalistų ar gaisrininkų. Visais atvejais 3D skenavimas yra nepamainomas pagalbininkas jų darbe".

 

Statybų ir būsto gido Asa.lt informaciją atgaminti visuomenės informavimo priemonėse bei interneto tinklalapiuose be raštiško UAB "IKS" sutikimo draudžiama.