Un edificio secolare merita più di una raccolta di fotografie o una serie di disegni 2D. Nei quartieri storici come Yanqingli, gli edifici sono densamente distribuiti lungo strade strette, cortili interconnessi e complessi spazi interni ed esterni. Allo stesso tempo, il sito rimane parte di un ambiente urbano attivo, con residenti e visitatori che si spostano nell’area.

Ciò crea una sfida pratica:

Come è possibile documentare gli edifici storici in modo rapido e completo riducendo al minimo i disagi al sito?

Per il progetto di documentazione digitale del distretto storico di Yanqingli, Tianbaonet ha sviluppato un flusso di lavoro integrato incentrato suScanner SLAM portatile L2Pro, combinandoScansione 3D, elaborazione di nuvole di punti, splatting gaussiano 3D e visualizzazione 3D.

La soluzione ha ridotto a circa i tempi di acquisizione di un singolo edificio1–2 ore, generando nuvole di punti true-color ad alta densità e modelli gaussiani 3D fotorealistici. Le risorse digitali risultanti sono state poi integrate in una piattaforma di visualizzazione 3D, estendendo il valore del sondaggio oltre la raccolta dei datimisurazione, visualizzazione, archiviazione digitale e riutilizzo a lungo termine.

01. La sfida: digitalizzare un quartiere storico complesso

La digitalizzazione di un quartiere storico implica molto più che il semplice rilievo di singoli edifici. Edifici, strade, cortili e spazi interni formano un ambiente continuo e altamente complesso.

A Yanqingli, le strade strette e gli edifici densamente organizzati rendevano difficile organizzare i flussi di lavoro di rilevamento convenzionali. L'indagine doveva tenere conto anche dei residenti e dei visitatori che utilizzavano il sito durante il progetto.

Il team aveva bisogno di catturare elementi architettonici come muri, porte, finestre, travi, colonne e dettagli decorativi riducendo al minimo le interferenze con le normali attività del sito.

• I metodi di rilevamento tradizionali richiedono in genere una combinazione di nastri di misurazione, stazioni totali, fotografie a distanza ravvicinata e altre apparecchiature. A seconda dell'edificio, potrebbe essere necessario un lavoro sul campo1–3 giorni per edificio.
• Le apparecchiature basate su stazioni possono inoltre richiedere un frequente riposizionamento quando si lavora in strade strette o in spazi interni ed esterni interconnessi, aumentando la complessità operativa.
• La fotogrammetria UAV fornisce preziose prospettive aeree, ma la sua efficacia può essere limitata dalla vegetazione, dagli interni degli edifici, dalle strade strette e da altre aree con visibilità limitata.

La sfida, quindi, non era semplicemente quella di ottenere una maggiore precisione di misurazione. Il progetto richiedeva un flusso di lavoro in grado di farloacquisire spazi complessi più velocemente, registrarli in modo più completo e conservare i dati per le applicazioni digitali a valle.

Sulla base di anni di esperienza nel rilevamento di edifici storici e nella conservazione digitale, Tianbaonet ha sviluppato unflusso di lavoro di documentazione digitale senza contatto, efficiente e riutilizzabileincentrato sullo scanner laser 3D portatile L2Pro.

02. La soluzione: dalla cattura sul campo all'applicazione digitale

La soluzione non è un singolo dispositivo, ma un flusso di lavoro di produzione digitale integrato:

Scansione SLAM portatile L2Pro → Elaborazione nuvola di punti → Splatting gaussiano 3D → Visualizzazione 3D

1. Acquisizione rapida dei dati sul campo

Durante il lavoro sul campo, i topografi hanno trasportato L2Pro attraverso le aree interne e circostanti degli edifici, acquisendo dati spaziali mentre si muovevano.

IntegrandoLiDAR, immagini visive, posizionamento inerziale basato su IMU e posizionamento RTK, il sistema può mappare ambienti complessi raccogliendo contemporaneamente informazioni spaziali e cromatiche.

Il flusso di lavoro è particolarmente adatto a strade strette, spazi chiusi, ambienti con scarsa illuminazione e altre aree in cui il rilevamento convenzionale può essere difficile da implementare.

I dati risultanti includononuvole di punti true-color georeferenziate e ad alta densità, fornendo una rappresentazione digitale dettagliata dell’ambiente rilevato.

Poiché il sistema è portatile e senza contatto, elimina la necessità di una configurazione estesa delle apparecchiature e aiuta a ridurre al minimo l'interferenza fisica con le strutture storiche.

2. Elaborazione automatizzata della nuvola di punti

Dopo l'acquisizione sul campo, i dati raccolti possono essere elaboratiLixel Studio, dove il filtraggio del rumore e la ricostruzione della nuvola di punti vengono completati in modo efficiente.

La nuvola di punti elaborata funge quindi da base geometrica per la successiva ricostruzione 3D.

3. Ricostruzione 3D dello splatting gaussiano

La nuvola di punti e le immagini vengono ulteriormente elaborate utilizzandoLixel CyberColorper generare alta fedeltàModelli di splatting gaussiano 3D LCC.

La nuvola di punti fornisce vincoli geometrici, mentre le immagini catturate contribuiscono con ricche informazioni visive, producendo una rappresentazione digitale fotorealistica dell'ambiente storico.

4. Visualizzazione e applicazione 3D

Le risorse digitali risultanti vengono infine pubblicate tramiteSoluzione principale, la piattaforma di visualizzazione 3D e micro-applicazione di Tianbaonet.

Ciò crea un flusso di lavoro continuo da:

Acquisizione sul campo → Elaborazione dati → Ricostruzione 3D → Visualizzazione → Applicazione

Invece di combinare strumenti e servizi disconnessi di più fornitori, il progetto stabilisce un flusso di lavoro integrato per la digitalizzazione degli edifici storici.

03. Un sondaggio, molteplici risultati digitali

Il valore del progetto non si esaurisce con l'acquisizione dei dati sul campo.

Lo stesso set di dati sul campo ha generato due principali risultati digitali:

Nuvole di punti a colori reali ad alta densità + modelli 3D di splatting gaussiano

Invece di duplicare la stessa funzione, i due set di dati hanno scopi diversi.

01. Nuvole di punti True-Color ad alta densità

Rendere gli edifici storici misurabili e analizzabili

I dati della nuvola di punti sono georeferenziati e forniscono dettagli geometrici a livello centimetrico, consentendo agli utenti di estrarlipiante, prospetti, sezioni e misurazioni architettoniche dettagliatedirettamente dal dataset digitale.

Sezioni arbitrarie possono essere generate secondo necessità, consentendo ad architetti, team di conservazione, ricercatori e geometri di accedere alle informazioni di cui hanno bisogno senza tornare ripetutamente al sito fisico.

La nuvola di punti funge quindi dabase dati geometricaper successivi lavori di rilievo, documentazione, analisi e restauro.

02. Modelli di splatting gaussiano 3D

Rendere gli edifici storici immersivi e accessibili

Il modello 3D Gaussian Splatting fornisce una rappresentazione altamente realistica dell'ambiente storico.

Dettagli come muri di mattoni, strutture in muratura, porte e finestre, elementi decorativi ed elementi architettonici possono essere visualizzati in un ambiente 3D coinvolgente.

Il modello supporta applicazioni comenavigazione, sezionamento, misurazione e annotazione in tempo reale, trasformando una tradizionale documentazione architettonica in uno spazio digitale interattivo.

Invece di limitarsi a documentare le dimensioni, il modello digitale consente agli utenti di entrare, esplorare, presentare e condividere virtualmente l’ambiente storico.

04. Dalla documentazione digitale al riutilizzo a lungo termine

Per la digitalizzazione di edifici storici, il completamento di una scansione è solo l’inizio.

Il vero valore sta nel fatto che i dati risultanti possano continuare a supportare diverse applicazioni dopo il completamento del sondaggio iniziale.

Per Yanqingli, Tianbaonet ha integrato le risorse digitali raccolte, elaborate e ricostruite nel fileVisualizzazione 3D Headsolution e piattaforma di micro-applicazioni.

Una singola indagine sul campo può quindi supportare più casi d’uso:

Rilievo e progettazione del restauro

I dati della nuvola di punti possono essere utilizzati direttamente per la misurazione, la produzione di disegni e i successivi flussi di lavoro di restauro e progettazione.

Archiviazione digitale

Le informazioni spaziali complete di edifici secolari possono essere conservate digitalmente per l'archiviazione a lungo termine e per riferimenti futuri.

Collaborazione remota e presentazione di progetti

Le parti interessate del progetto possono esplorare da remoto il quartiere storico in 3D senza essere fisicamente presenti, rendendo il modello digitale uno strumento pratico per la comunicazione e le presentazioni dei progetti.

Comunicazione del patrimonio culturale

Le scene 3D fotorealistiche possono essere utilizzate per mostre online ed esperienze di patrimonio culturale digitale, aiutando i quartieri storici a raggiungere un pubblico più ampio.

Fondazione per i gemelli digitali

Per il futuro sviluppo di gemelli digitali su scala distrettuale, la nuvola di punti esistente e i set di dati 3D gaussiani possono fungere da base spaziale, riducendo la necessità di ripetute acquisizioni sul campo.

Il flusso di lavoro trasforma quindi asondaggio una tantum su una risorsa digitale riutilizzabile.

05. Migliorare efficienza, completezza e riusabilità digitale

Rispetto ai flussi di lavoro di rilievo convenzionali, il sistema tecnologico implementato a Yanqingli fornisce un approccio più integrato alla documentazione degli edifici storici.

• Efficienza sul campo:Un singolo edificio può essere catturato in circa1–2 ore, riducendo significativamente il tempo necessario per l'acquisizione dei dati in loco.
• Completezza spaziale:Il flusso di lavoro SLAM portatile supporta l'acquisizione continua in ambienti interni ed esterni, aiutando a documentare spazi interconnessi che possono essere difficili da rilevare utilizzando metodi convenzionali basati su stazione.
• Documentazione senza contatto:Il processo di scansione riduce al minimo l'interazione fisica con le strutture storiche e riduce la necessità di un'ampia configurazione delle apparecchiature.
• Doppi risultati digitali:Lo stesso set di dati sul campo può generare sia nuvole di punti accurate per la misurazione che modelli 3D gaussiani fotorealistici per la visualizzazione.
• Valore dei dati a lungo termine:Integrando i risultati in una piattaforma di visualizzazione 3D, i dati del sondaggio possono continuare a supportare la conservazione, la ricerca, la presentazione, la collaborazione e il futuro sviluppo del gemello digitale.

Dai dati di un sondaggio a una risorsa digitale sostenibile

Il progetto Yanqingli dimostra che il valore della scansione SLAM portatile non si limita a un’acquisizione sul campo più rapida.

Il progetto stabilisce un flusso di lavoro digitale completo in cuiun'indagine sul campo fornisce le basi per il rilevamento, la documentazione, la visualizzazione e le applicazioni future.

La combinazione di nuvole di punti e splatting gaussiano 3D conferisce inoltre un ruolo chiaro a diversi tipi di dati digitali: le nuvole di punti fornisconofondamento geometrico per una misurazione accurata, mentre lo splatting gaussiano 3D fornisce aAmbiente fotorealistico per la visualizzazione e l'esplorazione immersiva.

Ancora più importante, l’integrazione di questi risultati in una piattaforma di visualizzazione 3D consente ai dati di rimanere utili per molto tempo dopo il completamento del sondaggio iniziale.

I quartieri storici inevitabilmente cambiano nel tempo. Una volta che le loro informazioni spaziali sono state documentate digitalmente, tali dati possono diventare una registrazione duratura per futuri restauri, ricerche, mostre e impegno pubblico.

A partire da progetti come Yanqingli, Tianbaonet continua a integrarsiscansione SLAM portatile, elaborazione di nuvole di punti, splatting gaussiano 3D e visualizzazione 3Dcostruire un approccio più completo alla conservazione del patrimonio culturale digitale.

Dacattura più rapida, Aricostruzione più realistica, Ariutilizzo digitale a lungo termine, ogni indagine sul campo può diventare una risorsa digitale riutilizzabile per il futuro.