Anwendung
Führende Produzenten der Laserscanner verbessern ständig ihre Geräte und Software für Datenverarbeitung. Infolge der dynamischen Entwicklung von 3D-Scannen wird sein Anwendungsbereich immer breiter:
- BAUWESEN UND INDUSTRIE
- DENKMÄLER
- ARCHITEKTUR UND RAUMPLANUNG
- STÄDTISCHE GRÜNFLÄCHEN
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BAUWESEN UND INDUSTRIE
Sowohl in der Industrie als auch im Bauwesen kommt es oft vor, dass keine vollständige, den tatsächlichen Bestand widerspiegelnde Dokumentation vorliegt. Das erschwert wesentlich die Erstellung der Projekte besonders an den Objekten, die komplizierte Installationen, Anlagen oder Stahlkonstruktionen haben. In derartigen Verhältnissen ist die Inventur mit den traditionellen Methoden sehr schwer, manchmal sogar nicht möglich. Sie nimmt viel Zeit in Anspruch und ist nicht frei von Messfehlern. Die beste Lösung in dieser Situation ist der Einsatz von 3D-Scannen.
Vorteile von 3D-Scannen:
- Die Genauigkeit der mit dem Scanner durchgeführten Messungen beträgt sogar ± 1 mm, mit den traditionellen Vermessungsmethoden ist diese Genauigkeit praktisch nicht zu erreichen.
- Die erforderliche Zeit und Reichweite der Messvorgänge. In einigen Tagen kann man die Inventur eines mittelgroßen Industriebetriebes durchführen, und die Reichweite des Scanner beträgt in einer Position 150 m, so dass man auch schwer zugängliche Stellen erfassen kann.
- Die Daten, die als Punktwolke oder Breitaufnahmen erzeugt werden, können zu beliebigen Messverfahren benutzt werden, wie auch dann zur Wiedergabe jedes einzelnen gescannten Elements bei der Weiterbearbeitung im Büro. Es ist besonders bedeutend bei der Erstellung der Projekte in anderen Ländern oder Kontinenten.
Diese Vorteile tragen zweifellos dazu bei, dass bei der Erstellung der Projekte, sowohl der großen in der Industrie als auch der kleineren, wie Einfamilienhäusern, immer öfter die Firmen beauftragt werden, die 3D-Scannen anwenden.
Wollen Sie die Inventur des komplizierten Gebäudes möglichst schnell durchführen?
Oder möchten Sie vielleicht die Dokumentation des alten Hauses schnell nachbilden? -
DENKMÄLER
Historische Gebäuden sind die Zeugnisse der Geschichte und der vergangenen Zeit. In Hinsicht auf ihren geschichtlichen, wissenschaftlichen oder künstlerischen Wert ist ihr Schutz und Pflege von besonderer Bedeutung; es handelt sich nämlich um Erhaltung der historischen Objekte für zukünftige Generationen. Um den aktuellen Bestand der Denkmäler zu erfassen, werden ihre Inventuren durchgeführt. Gegenwärtig wird dazu immer öfter das 3D-Scannen angewendet. Angesichts der besonderen Merkmale der historischen Gebäuden ist die Anwendung dieser Methode von großem Vorteil, weil die Messungen ohne direkten Kontakt mit dem Objekt durchgeführt werden. Er ist auch zu betonen, dass man mit dem Laserscanner die schwer zugängliche Stellen (z.B. hohe Turme) erfassen kann.
Vorteile der Anwendung von 3D-Scannen:
- Erstellung der grundlegenden Dokumentation des Denkmals anhand der Punktwolke
- Analyse des Zustandes der Konstruktion, Prüfung der senkrechten Position der Konstruktionselemente, z.B. Säulen, wie auch der Form und Struktur der bestehenden Deformationen.
- Prüfung des Zustandes der Konstruktion und Materialverschleißes durch Interpretation von Intensitätsparametern der Laserstrahlenreflexion der Laserstrahlen. Das wird u.a. bei der Ermittlung der Feuchtigkeitsschäden im Gebäude eingesetzt.
- Ermittlung der vorhandenen Defekte und Rissen an Gebäuden mit Hilfe der Punktwolke mit hoher Auflösung und genaue Bewertung ihres Umfangs. Nach der Erstellung der Modelle von festgestellten Defekten kann man ihr Volumen berechnen, die Breite der Rissen vermessen und ihre Innenstruktur bezeichnen.
- Das regelmäßig durchgeführte Laserscannen ermöglicht, die entstehenden Deformationen und Beschädigungen festzustellen und ihre Erweiterung unter Einfluss der ungünstigen äußeren Faktoren zu prüfen.
Je nach Bestimmung von 3D-Scannen bieten wir grautönige oder farbige (HDR) Punktwolken. Scannen mit Farbelementen ist vielmehr zeitaufwendig, gibt jedoch bessere Möglichkeit, realistische Textur der Objekte zu erzeugen.
Außer der Lieferung der rohen Daten (Punktwolke) bieten wir:
- Nachbildung der architektonischen Dokumentation einschließlich Details als CAD 2D-Zeichnung
- Erstellung der Raummodelle und BIM-Modelle
- Erstellung der 3D Mesh-Modelle, die für den 3D-Ausdruck geeignet sind
- virtuelle Rundgänge
- Orthobilder mit hoher Auflösung
- Animationen und Visualisierungen mit hoher Auflösung
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ARCHITEKTUR UND RAUMPLANUNG
3D-Modelle der Stadtbebauung ergänzen perfekt in der Raumplanung traditionelle Landkarten. Neben dem bisher eingesetzten Flugzeugscanning wird bei der Erfassung der kleineren bebauten Gelände oder einzelnen Gebäuden wird immer öfter der terrestrische Lasescanning angewendet.
Starke Seiten des terrestrischen Lasescanning im Vergleich mit dem Flugzeugscanning:
- niedrigere Kosten der Datenerzeugung
- Lieferung der genauen Daten über Bauwerke, während die mittels Flugzeugscanning erzeugten Daten lediglich Informationen über die Dächer von Gebäuden enthalten, und die aufgrund dieser Daten gebauten Modelle nur ungefähre Form haben
- Laserscannen kann im beliebigen Ort durchgeführt werden, die mittels Flugzeugscanning erzeugten Daten sind für das ganze Gebiet des Landes nicht erhältlich.
Die mittels Laserscanning erzeugten Daten bilden ausgezeichnete Grundlage für weitere Analysen im Geographischen Informationssystem (GIS):
- Projekterstellung von neuen Gebäuden,
- Visualisierung und Verifizierung der Planungsprogramme,
- Bestimmung, wie die geplante Bebauung die Sichtweite aus den bestehenden Gebäuden erschwert,
- Bemessung, inwiefern die geplante Bebauung die bestehenden Gebäude überschattet,
- Bestimmung der sog. Baugestalt mit Himmel im Hintergrund.
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STÄDTISCHE GRÜNFLÄCHEN
Vermessung der Bäume aus den städtischen Grünflächen bereitet mehrere Schwierigkeiten, vor allem wegen ihrer unregelmäßigen Formen. Während der Inventur werden die Art der Bäume, ihre Stammdicke, Höhe und Standort im bestehenden Vermessungssystem erfasst. Wegen des enormen Zeitaufwands und der schwer zu erreichenden Genauigkeit wird hier immer öfter 3D-Scannen eingesetzt.
Vorteile der Anwendung von 3D-Scannen:
- Bestimmung der Zahl der Bäume in der Reichweite des Scanners
- sehr genaue Messung der Stammdicke auf der beliebigen Höhe
- Messung der vollen tatsächlichen Höhe des Baumes – mit den traditionellem Methoden ist der Messvorgang sehr schwer und nicht frei von Instrumentenfehlern
- Bestimmung der Höhe, Form und Umfangs der Baukrone auf der beliebigen Höhe
- Bestimmung des Neigungswinkels und der Deformation des Baumstammes
- Messung der Dicke einzelner Baumzweige und ihrer Einbettungswinkel
- Visualisierung und Modellerstellung der Bäume, Sträucher und sonstiger Objekte in der Reichweite des Scanner zu Planungszwecken.