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利用激光掃描儀 Laser Scanner 記錄建筑物正面

利用激光掃描儀 Laser Scanner 記錄建筑物正面

利用激光掃描儀 Laser Scanner 記錄建筑物正面

問題:

翻新歷史性地標(biāo)建筑需要注意在保存表現(xiàn)原構(gòu)造形成特點的裝飾構(gòu)造的同時，還要更新必需物件以支持現(xiàn)代生活。這也是調(diào)研員在規(guī)劃耗資 3000 萬的美國威斯康星州密爾沃基市西北相互人壽保險公司大樓的重建計劃時需面臨的問題。

這幢由 Marshall & Fox 設(shè)計并在 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 噸的希臘科林斯柱，頂上的花崗巖飛檐雄偉莊嚴。重建飛檐對于保存建筑物至關(guān)重要。

步入計算機和 CAD 程序時代之前，這幢大樓就已建造完成，所以重建的第一步就是要求獲取剛創(chuàng)建的數(shù)控文件。總部設(shè)在密爾沃基市的咨詢公司 SightLine, LLC 負責(zé)沿著建筑物的飛檐從中心點收集測量結(jié)果。
解決方案:
長距離掃描技術(shù)

旨在縮小創(chuàng)新和傳統(tǒng)之間差距的 SightLine 利用激光掃描技術(shù)，生成重建古典風(fēng)物所需的測量值。Sightline 利用 FARO 的激光掃描儀 LS 880 收集測量值。

“選擇 FARO 掃描儀執(zhí)行這些掃描，因為它能夠從遠距離進行掃描，并得出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)”SightLine 總裁 Penny Anstey 說道。

激光掃描儀 LS 通過將紅外光束發(fā)送到旋鏡的中心創(chuàng)建 360°的掃描表面點云。使用編碼器測量激光掃描儀的反射鏡的旋轉(zhuǎn)和的水平旋轉(zhuǎn)�？梢詫γ總�點的 X,Y,Z 坐標(biāo)系進行對準(zhǔn)并建模。

Sightline 在四天內(nèi)完成飛檐的勘測。激光掃描儀促使 Sightline 能夠安全地收集 150 英尺遠的掃描結(jié)果，精度為 1/8 英寸。所有測量均可在無需搭建腳手架或降下擺動式腳手架的情況下完成。

“幾乎所有數(shù)據(jù)都是從地面上進行收集的，”Anstey 陳述說�！俺邪趟坪跽J為這種設(shè)備很神奇，因為它在掃描時就會形成一幅點云圖�！�

Sightline 通過在關(guān)鍵角度定位掃描儀和建筑物周圍的對準(zhǔn)球體或目標(biāo)來克服視線問題。在地面和屋頂上以不同的視角進行掃描，并在 Scene 軟件內(nèi)通過球體將這些掃描連接起來。 聯(lián)動信息的清晰視圖所形成的視覺效果類似 x 射線。產(chǎn)生的效果使得承包商認為激光掃描儀 LS 能夠穿透墻壁進行掃描。

數(shù)據(jù):

Sightline 選擇部分 3-D 點云，然后通過從各個方向查看點云，跟蹤 AutoCAD Architectural Desktop 中的各項，從而產(chǎn)生線條畫。它們會產(chǎn)生 16 組飛檐和建筑物輪廓的 2-D 數(shù)控繪圖。掃描結(jié)果表明原設(shè)計圖與實際形成的建筑并不匹配。建筑物的整體側(cè)面伸出長度大于另一側(cè)面，但這一點人眼無法注意到。

承包商在看到掃描形成的詳情后，他要求了解有關(guān)建筑物的附加信息。Sightline 提供有關(guān)典型區(qū)域（如窗戶間格）截面的正視圖分析和詳情以及裝飾構(gòu)造。發(fā)現(xiàn)存在更多偏差。盡管現(xiàn)有的圖紙記錄了作為柱頭桅頂裝飾的葉尖飾，但掃描結(jié)果表明它們實際上是大麥啤酒花的形狀。

Sightline 能夠在無需重新訪問實際站點的情況下提供信息，因為初始掃描時收集了大量數(shù)據(jù)。激光掃描儀 LS 每秒鐘能捕獲 12 萬個測量點。所以，生成附加信息只是軟件管理的一項內(nèi)容。

收獲:
“我們覺得激光掃描具有無限潛力，它能夠節(jié)約時間、減少錯誤并提高安全性，任何人都能從中受益�！盇nstey 這樣說道。

收集迅速、便于捕獲數(shù)據(jù)以及測量值的精確度是促使 Sightline 采用激光掃描技術(shù)與傳統(tǒng)勘測方法相抗衡的主要因素。

Anstey 說：“利用以前的方法收集測量結(jié)果需要花上幾個月的時間，這就需要搭建很多腳手架�！薄案灰f的是，如果工作人員遺漏了某物，他們還必須重新回到站點收集數(shù)據(jù)。“而誰又能肯定數(shù)據(jù)已經(jīng)很精確了呢？”

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