یک ساختمان با قدمت یک قرن بیش از مجموعه ای از عکس ها یا مجموعه ای از طراحی های دو بعدی ارزش دارد. برای مناطق تاریخی مانند Yanqingli، ساختمان ها به طور متراکم در امتداد خیابان های باریک، حیاط های به هم پیوسته و فضاهای پیچیده داخلی-خارجی توزیع شده اند. در عین حال، این سایت بخشی از یک محیط شهری فعال باقی می ماند و ساکنان و بازدیدکنندگان در این منطقه حرکت می کنند.

این یک چالش عملی ایجاد می کند:

چگونه می توان ساختمان های تاریخی را به سرعت و به طور جامع ثبت کرد و در عین حال اختلال در سایت را به حداقل رساند؟

برای پروژه مستندسازی دیجیتال منطقه تاریخی Yanqingli، Tianbaonet یک گردش کار یکپارچه با محوریتاسکنر SLAM دستی L2Pro، ترکیب کردناسکن سه بعدی، پردازش ابری نقطه ای، پاشیدن گاوسی سه بعدی و تجسم سه بعدی.

این راه حل زمان اکتساب را برای یک ساختمان به تقریباً کاهش داد1-2 ساعت، ایجاد ابرهای نقطه واقعی با چگالی بالا و مدل‌های گاوسی سه بعدی واقعی. سپس دارایی های دیجیتالی به دست آمده در یک پلت فرم تجسم سه بعدی ادغام شدند و ارزش نظرسنجی را فراتر از جمع آوری داده ها گسترش داد.اندازه گیری، تجسم، آرشیو دیجیتال و استفاده مجدد طولانی مدت.

01. چالش: دیجیتالی کردن یک منطقه تاریخی پیچیده

دیجیتالی کردن یک منطقه تاریخی بسیار فراتر از بررسی ساختمان های فردی است. ساختمان ها، خیابان ها، حیاط ها و فضاهای داخلی محیطی پیوسته و بسیار پیچیده را تشکیل می دهند.

در یانکینگلی، خیابان‌های باریک و ساختمان‌های متراکم سازماندهی جریان‌های کاری نقشه‌برداری معمولی را دشوار می‌کرد. این نظرسنجی همچنین باید ساکنان و بازدیدکنندگانی را که از سایت در طول پروژه استفاده می‌کنند، در نظر بگیرد.

این تیم باید عناصر معماری مانند دیوارها، درها، پنجره‌ها، تیرها، ستون‌ها و جزئیات تزئینی را در حالی که تداخل با فعالیت‌های عادی سایت را به حداقل می‌رساند، ثبت کند.

• روش های نقشه برداری سنتی معمولاً به ترکیبی از نوارهای اندازه گیری، ایستگاه های کل، عکاسی از فاصله نزدیک و سایر تجهیزات نیاز دارند. بسته به ساختمان، کار میدانی ممکن است طول بکشد1-3 روز در هر ساختمان.
• تجهیزات مبتنی بر ایستگاه همچنین می‌توانند هنگام کار در خیابان‌های باریک یا در فضاهای داخلی و خارجی به هم پیوسته نیاز به تغییر مکان داشته باشند و پیچیدگی عملیاتی را افزایش دهند.
• فتوگرامتری پهپاد چشم‌اندازهای هوایی ارزشمندی را ارائه می‌کند، اما اثربخشی آن را می‌توان با پوشش گیاهی، فضای داخلی ساختمان، خیابان‌های باریک و سایر مناطق با دید محدود محدود کرد.

بنابراین، چالش فقط دستیابی به دقت اندازه گیری بالاتر نبود. این پروژه نیازمند یک گردش کاری بود که می توانستفضاهای پیچیده را سریعتر ضبط کنید، آنها را کاملتر ضبط کنید و داده ها را برای برنامه های دیجیتال پایین دستی حفظ کنید.

بر اساس سال ها تجربه در نقشه برداری ساختمان های تاریخی و حفظ دیجیتال، Tianbaonet یکگردش کار اسناد دیجیتال غیر تماسی، کارآمد و قابل استفاده مجددبر روی اسکنر لیزری سه بعدی دستی L2Pro متمرکز شده است.

02. راه حل: از ضبط میدان تا برنامه دیجیتال

راه حل یک دستگاه واحد نیست، بلکه یک گردش کار تولید دیجیتال یکپارچه است:

اسکن SLAM دستی L2Pro → پردازش ابر نقطه ای → پاشیدن گاوسی سه بعدی → تجسم سه بعدی

1. اکتساب سریع داده های میدانی

در طول کار میدانی، نقشه برداران L2Pro را از داخل و مناطق اطراف ساختمان ها حمل کردند و در حین حرکت، داده های مکانی را ضبط کردند.

با ادغامLiDAR، تصاویر بصری، موقعیت یابی اینرسی مبتنی بر IMU، و موقعیت یابی RTK، سیستم می تواند محیط های پیچیده را نقشه برداری کند و همزمان اطلاعات فضایی و رنگی را جمع آوری کند.

گردش کار به‌ویژه برای خیابان‌های باریک، فضاهای بسته، محیط‌های کم‌نور و سایر مناطقی که استفاده از نقشه‌برداری معمولی ممکن است دشوار باشد، مناسب است.

داده های حاصل شاملابرهای نقطه‌ای با رنگ واقعی با چگالی بالا جغرافیایی مرجع، ارائه یک نمایش دیجیتالی دقیق از محیط بررسی شده.

از آنجایی که سیستم دستی و غیر تماسی است، نیاز به راه اندازی تجهیزات گسترده را از بین می برد و به حداقل رساندن تداخل فیزیکی با سازه های تاریخی کمک می کند.

2. پردازش ابر نقطه خودکار

پس از اکتساب میدانی، داده های جمع آوری شده را می توان در آن پردازش کردLixelStudio، جایی که فیلتر کردن نویز و بازسازی ابر نقطه ای به طور موثر انجام می شود.

سپس ابر نقطه پردازش شده به عنوان پایه هندسی برای بازسازی سه بعدی بعدی عمل می کند.

3. بازسازی گاوسی اسپلیت سه بعدی

ابر نقطه و تصاویر بیشتر با استفاده از پردازش می شوندLixel CyberColorبرای ایجاد وفاداری بالامدل های گاوسی سه بعدی LCC.

ابر نقطه‌ای محدودیت‌های هندسی را فراهم می‌کند، در حالی که تصاویر گرفته شده اطلاعات بصری غنی را ارائه می‌دهند و یک نمایش دیجیتالی واقعی از محیط تاریخی ایجاد می‌کنند.

4. تجسم سه بعدی و کاربرد

دارایی های دیجیتال حاصل در نهایت از طریق منتشر می شودحلال سرپلت فرم تجسم سه بعدی و میکرو اپلیکیشن Tianbaonet.

این یک گردش کار مستمر از:

تصویربرداری → پردازش داده ها → بازسازی سه بعدی → تجسم → برنامه کاربردی

به جای ترکیب ابزارها و خدمات قطع شده از چندین فروشنده، این پروژه یک گردش کار یکپارچه برای دیجیتالی سازی ساختمان های تاریخی ایجاد می کند.

03. یک نظرسنجی، چندین تحویل دیجیتال

ارزش پروژه به جمع آوری داده های میدانی ختم نمی شود.

مجموعه داده میدانی یکسان دو تحویل دیجیتال اصلی ایجاد کرد:

ابرهای نقطه با رنگ واقعی با چگالی بالا + مدل‌های گاوسی اسپلیت سه بعدی

این دو مجموعه داده به جای کپی کردن یک تابع، اهداف متفاوتی را دنبال می کنند.

01. ابرهای نقطه واقعی با چگالی بالا

ساخت بناهای تاریخی قابل اندازه گیری و تحلیل

داده‌های ابر نقطه‌ای به صورت جغرافیایی ارجاع داده می‌شوند و جزئیات هندسی در سطح سانتی‌متر را ارائه می‌دهند و به کاربران اجازه می‌دهند استخراج کنند.پلان ها، ارتفاعات، مقاطع و اندازه گیری های دقیق معماریمستقیماً از مجموعه داده دیجیتال

بخش‌های دلخواه را می‌توان در صورت لزوم ایجاد کرد و به معماران، تیم‌های حفاظت، محققان و نقشه‌برداران اجازه می‌دهد بدون بازگشت مکرر به سایت فیزیکی به اطلاعات مورد نیاز خود دسترسی داشته باشند.

بنابراین ابر نقطه به عنوانپایه داده های هندسیبرای بررسی، مستندسازی، تجزیه و تحلیل و کارهای مرمت بعدی.

02. مدل های سه بعدی پاشیدن گاوسی

ساختن بناهای تاریخی فراگیر و قابل دسترس

مدل سه بعدی گاوسی اسپلیت نمایشی بسیار واقعی از محیط تاریخی ارائه می دهد.

جزئیاتی مانند دیوارهای آجری، بافت‌های بنایی، درها و پنجره‌ها، عناصر تزئینی و ویژگی‌های معماری را می‌توان در یک محیط سه‌بعدی همه‌جانبه مشاهده کرد.

این مدل از برنامه هایی مانندناوبری در زمان واقعی، برش، اندازه گیری و حاشیه نویسی، تبدیل یک رکورد معماری سنتی به یک فضای دیجیتال تعاملی.

مدل دیجیتال به جای ثبت ابعاد ساده، به کاربران اجازه می دهد تا به صورت مجازی وارد، کاوش، ارائه و به اشتراک گذاری محیط تاریخی شوند.

04. از اسناد دیجیتال تا استفاده مجدد طولانی مدت

برای دیجیتالی کردن بناهای تاریخی، تکمیل یک اسکن تنها آغاز کار است.

ارزش واقعی در این است که آیا داده های حاصل می توانند پس از تکمیل بررسی اولیه به پشتیبانی از برنامه های مختلف ادامه دهند یا خیر.

برای Yanqingli، Tianbaonet دارایی های دیجیتال جمع آوری شده، پردازش شده و بازسازی شده را درتجسم سه بعدی Headsolution و پلت فرم میکرو اپلیکیشن.

بنابراین یک بررسی میدانی واحد می تواند موارد استفاده چندگانه را پشتیبانی کند:

نقشه برداری و طراحی مرمت

داده‌های ابر نقطه‌ای را می‌توان مستقیماً برای اندازه‌گیری، تولید ترسیم، و متعاقباً بازسازی و جریان‌های کاری طراحی استفاده کرد.

آرشیو دیجیتال

اطلاعات مکانی کامل ساختمان های یک قرن را می توان به صورت دیجیتالی برای ذخیره سازی طولانی مدت و مرجع آینده حفظ کرد.

همکاری از راه دور و ارائه پروژه

ذینفعان پروژه می توانند از راه دور منطقه تاریخی را به صورت سه بعدی و بدون حضور فیزیکی کاوش کنند و این مدل دیجیتال را به ابزاری کاربردی برای ارتباطات و ارائه پروژه تبدیل می کند.

ارتباطات میراث فرهنگی

صحنه‌های سه‌بعدی فوتورئالیستی را می‌توان برای نمایشگاه‌های آنلاین و تجربیات میراث فرهنگی دیجیتال مورد استفاده قرار داد و به مناطق تاریخی کمک می‌کند تا مخاطبان بیشتری را جذب کنند.

بنیاد دوقلو دیجیتال

برای توسعه دوقلوی دیجیتالی در مقیاس منطقه ای آینده، مجموعه داده های ابر نقطه ای و سه بعدی گاوسی اسپلیتینگ می توانند به عنوان پایه فضایی عمل کنند و نیاز به اکتساب میدانی مکرر را کاهش دهند.

بنابراین گردش کار a را تبدیل می کندبررسی یکباره در مورد دارایی دیجیتال قابل استفاده مجدد.

05. بهبود کارایی، کامل بودن و قابلیت استفاده مجدد دیجیتال

در مقایسه با گردش کار نقشه برداری مرسوم، سیستم فناوری پیاده سازی شده در Yanqingli رویکرد یکپارچه تری را برای مستندسازی ساختمان های تاریخی ارائه می دهد.

• بهره وری میدانی:یک ساختمان منفرد را می توان به طور تقریبی گرفت1-2 ساعت، زمان مورد نیاز برای جمع آوری داده ها در محل را به طور قابل توجهی کاهش می دهد.
• کامل بودن فضایی:گردش کار SLAM دستی از ضبط مداوم در محیط‌های داخلی و خارجی پشتیبانی می‌کند و به مستندسازی فضاهای به هم پیوسته کمک می‌کند که بررسی آنها با استفاده از روش‌های مبتنی بر ایستگاه مرسوم دشوار است.
• اسناد غیر تماسی:فرآیند اسکن تعامل فیزیکی با سازه های تاریخی را به حداقل می رساند و نیاز به راه اندازی تجهیزات گسترده را کاهش می دهد.
• کالاهای تحویل دیجیتال دوگانه:مجموعه داده میدانی یکسان می‌تواند هم ابرهای نقطه‌ای دقیق برای اندازه‌گیری و هم مدل‌های گاوسی اسپلیت سه‌بعدی واقعی برای تجسم ایجاد کند.
• ارزش داده های بلند مدت:با ادغام نتایج در یک پلتفرم تجسم سه بعدی، داده‌های نظرسنجی می‌توانند به حمایت از حفاظت، تحقیق، ارائه، همکاری و توسعه دیجیتال دوقلو در آینده ادامه دهند.

از داده های نظرسنجی تا یک دارایی دیجیتال پایدار

پروژه Yanqingli نشان می دهد که ارزش اسکن SLAM دستی به دستیابی سریعتر میدان محدود نمی شود.

این پروژه یک گردش کار دیجیتال کامل را ایجاد می کند که در آنیک بررسی میدانی پایه و اساس نقشه برداری، مستندسازی، تجسم و کاربردهای آینده را فراهم می کند.

ترکیب ابرهای نقطه ای و پاشیدن گاوسی سه بعدی نیز به انواع مختلف داده های دیجیتال نقش روشنی می بخشد: ابرهای نقطه ایپایه هندسی برای اندازه گیری دقیق، در حالی که پاشیدن گاوسی سه بعدی یکمحیط فوتورئالیستی برای تجسم و کاوش غوطه ور.

مهمتر از همه، ادغام این محصولات تحویلی در یک پلت فرم تجسم سه بعدی به داده ها اجازه می دهد تا مدت طولانی پس از تکمیل بررسی اولیه مفید باقی بمانند.

مناطق تاریخی ناگزیر در طول زمان تغییر می کنند. هنگامی که اطلاعات مکانی آنها به صورت دیجیتالی مستند شد، این داده ها می توانند به یک رکورد ماندگار برای بازسازی، تحقیق، نمایشگاه و مشارکت عمومی در آینده تبدیل شوند.

با شروع با پروژه هایی مانند Yanqingli، Tianbaonet به ادغام خود ادامه می دهداسکن SLAM دستی، پردازش ابر نقطه ای، پاشیدن گاوسی سه بعدی و تجسم سه بعدیبرای ایجاد یک رویکرد کامل تر برای حفاظت از میراث فرهنگی دیجیتال.

ازگرفتن سریعتر، بهبازسازی واقعی تر، بهاستفاده مجدد طولانی مدت دیجیتال، هر نظرسنجی میدانی می تواند به یک دارایی دیجیتال قابل استفاده مجدد برای آینده تبدیل شود.