虚拟规划

2017年6月30日文章  

借助3D激光扫描实现虚拟规划

米尺、笔、记事本和一双精准的双眼——要想对建筑物或设备进行测量,这就足够了。是这样吗?正如在生活的诸多领域,数字化同样在此施展拳手。

多年来,3D激光扫描已经彻底改变了考古学、建筑学和工业领域的文档和规划流程。建筑物或复杂几何形状的三维可视化使工作更准确、更可靠,更快捷。

顾名思义,激光扫描仪的原理在于激光。在单次扫描进程中,设备将进行数百万次短暂的步骤序列:扫描仪发出激光束,并由环境进行反射。扫描仪的接收光学器件再次接收光束。由扫描仪所接收的激光通过特殊测量方法获得评价。

从点云到真实图像

3D激光扫描仪安装在三脚架上,通过标准伺服电机围绕垂直轴缓慢旋转。一面以每分钟数百圈围绕其水平轴线旋转的反射镜,对所发射的激光束予以反射。在此过程中,激光对周围特定半径中的所有表面进行扫描,检测所反射信号的强度,并产生数百万个小型测量点——速度高达每秒976,000个。这些测量点以点云的形式生成周围环境的图片。扫描仪将这些点与真实环境中的照片彼此连接。其结果便是三维空间中的表面图像。

测量点以点云的形式构成周围环境的图像,扫描仪将此与现实环境的图片彼此连接。
测量点以点云的形式构成周围环境的图像,扫描仪将此与现实环境的图片彼此连接。

通过作为扫描仪参考点的所谓基准球,可以连接多个扫描影像,由此创建例如整个楼层的数字图像。通过市售的CAD程序,扫描仪的3D图像能够通过对象和结构获得扩展。这将极大地简化规划。

数字化工厂与现实彼此衔接

早在费斯托德国Scharnhausen技术厂区的新建过程中,公司便借助叠层制造工艺(3D印刷)进行了规划。在一家微型工厂中,员工能够在施工期间便获得其未来工作岗位的第一印象。在电子器件制造的现代化进程中,费斯托应用了3D激光扫描技术。这实现了对未来工作岗位的快速而详细的规划。由于技术建筑结构基于现实数据获得规划,且缺失数据能够得以快速简便地识别,规划阶段后的意外情况、昂贵的调整和延期可得到避免。

CAD程序制造完备图像。
CAD程序制造完备图像。