Een eeuwenoud gebouw verdient meer dan een verzameling foto's of een set 2D-tekeningen. In historische wijken zoals Yanqingli zijn de gebouwen dicht verspreid langs smalle straatjes, onderling verbonden binnenplaatsen en complexe binnen- en buitenruimtes. Tegelijkertijd blijft de site onderdeel van een actieve stedelijke omgeving, waarbij bewoners en bezoekers zich door het gebied verplaatsen.

Dit zorgt voor een praktische uitdaging:

Hoe kunnen historische gebouwen snel en uitgebreid worden gedocumenteerd en de verstoring van de locatie tot een minimum worden beperkt?

Voor het digitale documentatieproject Yanqingli Historic District ontwikkelde Tianbaonet een geïntegreerde workflow gericht op deL2Pro draagbare SLAM-scanner, combineren3D-scannen, puntenwolkverwerking, 3D Gaussiaanse splatting en 3D-visualisatie.

De oplossing reduceerde de aanschaftijd voor één gebouw tot ongeveer1–2 uur, waardoor puntwolken met hoge dichtheid in ware kleuren en fotorealistische 3D Gaussiaanse splatting-modellen worden gegenereerd. De resulterende digitale assets werden vervolgens geïntegreerd in een 3D-visualisatieplatform, waardoor de waarde van het onderzoek verder ging dan het verzamelen van gegevensmeting, visualisatie, digitale archivering en langdurig hergebruik.

01. De uitdaging: het digitaliseren van een complex historisch district

Het digitaliseren van een historische wijk omvat veel meer dan het in kaart brengen van individuele gebouwen. Gebouwen, straten, binnenplaatsen en binnenruimtes vormen een aaneengesloten en zeer complexe omgeving.

In Yanqingli maakten smalle straatjes en dicht op elkaar staande gebouwen het organiseren van conventionele landmeetkundige workflows lastig. In het onderzoek moest ook rekening worden gehouden met de bewoners en bezoekers die de locatie tijdens het project gebruikten.

Het team moest architecturale elementen zoals muren, deuren, ramen, balken, kolommen en decoratieve details vastleggen en tegelijkertijd de interferentie met de normale activiteiten op de locatie minimaliseren.

• Traditionele landmeetmethoden vereisen doorgaans een combinatie van meetlinten, total stations, fotografie van dichtbij en andere apparatuur. Afhankelijk van het gebouw kan veldwerk duren1–3 dagen per gebouw.
• Op stations gebaseerde apparatuur kan ook regelmatig herpositioneren vereisen bij het werken in smalle straten of in onderling verbonden binnen- en buitenruimtes, waardoor de operationele complexiteit toeneemt.
• UAV-fotogrammetrie biedt waardevolle luchtperspectieven, maar de effectiviteit ervan kan worden beperkt door vegetatie, interieurs van gebouwen, smalle straatjes en andere gebieden met beperkt zicht.

De uitdaging was dus niet simpelweg het bereiken van een hogere meetnauwkeurigheid. Het project vereiste een workflow die dat wel konLeg complexe ruimtes sneller vast, leg ze vollediger vast en bewaar de gegevens voor downstream digitale toepassingen.

Gebaseerd op jarenlange ervaring met het in kaart brengen van historische gebouwen en digitale conservering, heeft Tianbaonet eencontactloze, efficiënte en herbruikbare workflow voor digitale documentatiegecentreerd op de L2Pro draagbare 3D-laserscanner.

02. De oplossing: van veldregistratie tot digitale toepassing

De oplossing is niet één enkel apparaat, maar een geïntegreerde digitale productieworkflow:

L2Pro Handheld SLAM-scannen → Puntenwolkverwerking → 3D Gaussiaanse splatting → 3D-visualisatie

1. Snelle acquisitie van veldgegevens

Tijdens veldwerk droegen landmeters de L2Pro door het interieur en de omliggende gebieden van de gebouwen, waarbij ze ruimtelijke gegevens vastlegden terwijl ze zich verplaatsten.

Door te integrerenLiDAR, visuele beelden, IMU-gebaseerde traagheidspositionering en RTK-positioneringkan het systeem complexe omgevingen in kaart brengen en tegelijkertijd ruimtelijke en kleurinformatie verzamelen.

De workflow is met name geschikt voor smalle straten, besloten ruimtes, omgevingen met weinig licht en andere gebieden waar conventioneel landmeten moeilijk te implementeren kan zijn.

De resulterende gegevens omvattengegeorefereerde puntenwolken met hoge dichtheid en echte kleuren, die een gedetailleerde digitale weergave biedt van de onderzochte omgeving.

Omdat het systeem handzaam en contactloos is, is er geen uitgebreide installatie van apparatuur nodig en wordt fysieke interferentie met historische structuren geminimaliseerd.

2. Geautomatiseerde puntenwolkverwerking

Na veldacquisitie kunnen de verzamelde gegevens worden verwerktLixelStudio, waar ruisfiltering en puntenwolkreconstructie efficiënt worden voltooid.

De verwerkte puntenwolk dient vervolgens als geometrische basis voor de daaropvolgende 3D-reconstructie.

3. 3D Gaussiaanse splat-reconstructie

De puntenwolk en het beeldmateriaal worden verder verwerkt met behulp vanLixel CyberColorom hoge betrouwbaarheid te genererenLCC 3D Gaussiaanse splatmodellen.

De puntenwolk biedt geometrische beperkingen, terwijl de vastgelegde beelden rijke visuele informatie opleveren, waardoor een fotorealistische digitale weergave van de historische omgeving ontstaat.

4. 3D-visualisatie en toepassing

De resulterende digitale activa worden uiteindelijk gepubliceerd viaHoofdoplossing, het 3D-visualisatie- en microapplicatieplatform van Tianbaonet.

Hierdoor ontstaat een continue workflow van:

Veldregistratie → Gegevensverwerking → 3D-reconstructie → Visualisatie → Toepassing

In plaats van losse tools en diensten van meerdere leveranciers te combineren, creëert het project een geïntegreerde workflow voor de digitalisering van historische gebouwen.

03. Eén enquête, meerdere digitale resultaten

De waarde van het project eindigt niet bij het verzamelen van veldgegevens.

Dezelfde velddataset genereerde twee belangrijke digitale deliverables:

Puntenwolken met hoge dichtheid in ware kleuren + 3D Gaussiaanse splat-modellen

In plaats van dezelfde functie te dupliceren, dienen de twee datasets verschillende doeleinden.

01. Puntwolken met hoge dichtheid en ware kleuren

Historische gebouwen meetbaar en analyseerbaar maken

De puntenwolkgegevens zijn voorzien van georeferentie en bieden geometrische details op centimeterniveau, waardoor gebruikers gegevens kunnen extraherenplattegronden, verhogingen, doorsneden en gedetailleerde architectonische metingenrechtstreeks uit de digitale dataset.

Willekeurige secties kunnen indien nodig worden gegenereerd, waardoor architecten, natuurbeschermingsteams, onderzoekers en landmeters toegang krijgen tot de informatie die ze nodig hebben zonder herhaaldelijk terug te keren naar de fysieke locatie.

De puntenwolk fungeert daarom als degeometrische gegevensbasisvoor daaropvolgende landmeetkundige, documentatie-, analyse- en restauratiewerkzaamheden.

02. 3D Gaussiaanse splatmodellen

Historische gebouwen meeslepend en toegankelijk maken

Het 3D Gaussiaanse Splatting-model biedt een zeer realistische weergave van de historische omgeving.

Details zoals bakstenen muren, metselwerkstructuren, deuren en ramen, decoratieve elementen en architectonische kenmerken kunnen worden bekeken in een meeslepende 3D-omgeving.

Het model ondersteunt toepassingen zoalsrealtime navigatie, secties, metingen en annotaties, waarbij een traditioneel architectonisch record wordt getransformeerd in een interactieve digitale ruimte.

In plaats van simpelweg dimensies te documenteren, stelt het digitale model gebruikers in staat de historische omgeving virtueel te betreden, te verkennen, te presenteren en te delen.

04. Van digitale documentatie naar langdurig hergebruik

Voor de digitalisering van historische gebouwen is het invullen van een scan slechts het begin.

De echte waarde ligt in de vraag of de resulterende gegevens verschillende toepassingen kunnen blijven ondersteunen nadat het eerste onderzoek is voltooid.

Voor Yanqingli integreerde Tianbaonet de verzamelde, verwerkte en gereconstrueerde digitale assets in deHeadsolution 3D-visualisatie- en micro-applicatieplatform.

Eén veldonderzoek kan daarom meerdere gebruiksscenario’s ondersteunen:

Landmeetkunde en restauratieontwerp

Puntenwolkgegevens kunnen rechtstreeks worden gebruikt voor metingen, tekenproductie en daaropvolgende restauratie- en ontwerpworkflows.

Digitale archivering

De volledige ruimtelijke informatie van eeuwenoude gebouwen kan digitaal worden bewaard voor langdurige opslag en toekomstig gebruik.

Samenwerking op afstand en projectpresentatie

Projectbelanghebbenden kunnen de historische wijk op afstand in 3D verkennen zonder fysiek aanwezig te zijn, waardoor het digitale model een praktisch hulpmiddel wordt voor communicatie en projectpresentaties.

Communicatie over cultureel erfgoed

Fotorealistische 3D-scènes kunnen worden gebruikt voor online tentoonstellingen en digitale culturele erfgoedervaringen, waardoor historische wijken een breder publiek kunnen bereiken.

Stichting Digital Twin

Voor toekomstige digitale tweelingontwikkeling op districtsschaal kunnen bestaande puntenwolk- en 3D Gaussian Splatting-datasets als ruimtelijke basis dienen, waardoor de noodzaak voor herhaalde veldacquisitie wordt verminderd.

De workflow transformeert daarom aeenmalig onderzoek naar een herbruikbaar digitaal asset.

05. Verbetering van de efficiëntie, volledigheid en digitale herbruikbaarheid

Vergeleken met conventionele landmeetkundige workflows biedt het bij Yanqingli geïmplementeerde technologiesysteem een ​​meer geïntegreerde benadering van documentatie van historische gebouwen.

• Veldefficiëntie:Een enkel gebouw kan in ongeveer worden vastgelegd1–2 uur, waardoor de tijd die nodig is voor gegevensverzameling ter plaatse aanzienlijk wordt verkort.
• Ruimtelijke volledigheid:De draagbare SLAM-workflow ondersteunt continue vastlegging in zowel binnen- als buitenomgevingen, waardoor onderling verbonden ruimtes worden gedocumenteerd die moeilijk te onderzoeken zijn met conventionele stationgebaseerde methoden.
• Contactloze documentatie:Het scanproces minimaliseert de fysieke interactie met historische structuren en vermindert de noodzaak voor uitgebreide apparatuuropstelling.
• Dubbele digitale resultaten:Dezelfde velddataset kan zowel nauwkeurige puntenwolken genereren voor metingen als fotorealistische 3D Gaussiaanse splatmodellen voor visualisatie.
• Gegevenswaarde op lange termijn:Door de resultaten te integreren in een 3D-visualisatieplatform kunnen onderzoeksgegevens conservering, onderzoek, presentatie, samenwerking en toekomstige ontwikkeling van digitale tweelingen blijven ondersteunen.

Van onderzoeksgegevens tot een duurzaam digitaal bezit

Het Yanqingli-project toont aan dat de waarde van SLAM-scannen vanuit de hand niet beperkt blijft tot snellere veldregistratie.

Het project brengt een complete digitale workflow tot stand waarinéén veldonderzoek vormt de basis voor landmeetkunde, documentatie, visualisatie en toekomstige toepassingen.

Door de combinatie van puntenwolken en 3D Gaussian Splatting krijgen ook verschillende soorten digitale data een duidelijke rol: puntenwolken zorgen voor degeometrische basis voor nauwkeurige metingen, terwijl 3D Gaussiaanse splatting eenfotorealistische omgeving voor visualisatie en meeslepende verkenning.

Het allerbelangrijkste is dat de integratie van deze resultaten in een 3D-visualisatieplatform ervoor zorgt dat de gegevens bruikbaar blijven lang nadat het eerste onderzoek is voltooid.

Historische wijken veranderen onvermijdelijk in de loop van de tijd. Zodra hun ruimtelijke informatie digitaal is gedocumenteerd, kunnen die gegevens een blijvend record worden voor toekomstige restauratie, onderzoek, tentoonstelling en publieke betrokkenheid.

Beginnend met projecten als Yanqingli, blijft Tianbaonet integrerenhandheld SLAM-scannen, puntenwolkverwerking, 3D Gaussiaanse splatting en 3D-visualisatieom een ​​completere aanpak voor het behoud van digitaal cultureel erfgoed op te bouwen.

Vansnellere opname, naarrealistischer reconstructie, naardigitaal hergebruik op lange termijnkan elk veldonderzoek een herbruikbaar digitaal bezit voor de toekomst worden.