BIM技术原理及应用：三维扫描成果

(1)基本概念

3D扫描技术是20世纪90年代中期诞生的一项高新技术,是继GPS之后的又一项测绘技术的重大突破。三维扫描技术又称为“高清晰测量(HDS)”,也被称为“实景复制技术”,是利用激光测距原理,以每秒数百万次的测量速度,快速获取物体表面点的三维坐标、色彩信息和反射强度,并通过计算机加工处理,构建出和所检测建筑物外观几何尺寸完全一样的点云模型,从而实现实景复制。该项技术被广泛应用到工业制造、木雕展品、文物保护、教学、医学、军事以及娱乐等各大领域。随着建筑行业信息化和工业化发展的不断加速,三维扫描技术在建筑工程施工领域的应用也不断加深。

鉴于3D扫描技术可以快速、高效地获取目标建筑物的表面信息,通过3D扫描技术扫描施工现场的实体建筑物,得到一比一实测点云模型,将施工过程中发生的偏差全部显示,并反馈到原有BIM模型中,

(2)BIM与3D扫描集成应用

3D扫描-BIM集成原理主要是通过BIM模型的正向指导施工和三维激光扫描仪的逆向扫描,正逆结合,BIM模型正向指导施工提高效率,逆向对已建建筑物进行扫描,将实际施工的情况以一比一数字模型反映到BIM模型中,从而将实际施工和设计模型之间的偏差全部显示,根据实际发生的偏差校正更新BIM模型,从而调整施工方案并以此指导下一阶段施工^[7]。3D扫描-BIM集成如图10-4所示。(www.xing528.com)

图10-4　3D扫描-BIM集成示意图

　　①快速获取目标建筑物的点云数据。对目标建筑物进行现场勘测,确定三维激光扫描仪扫描精度档位、架站站点的位置、标靶位置、控制网的布设、点云数据,通过数据的拼接、稀释、采样等一系列工作获取施工建筑物特定部位的点云数据。

②通过对获取的点云数据与目标建筑物的设计模型进行偏差比对,分析其中的偏差情况,并且确定是否更新BIM模型。

③将点云数据导入逆向建模软件(如Geomagic Studio)进行坐标纠正、数据滤波、地理参考、数据分类、数据分割、曲面拟合和纹理映射等处理,从而得到更新后的BIM模型,用于后续施工指导。