Μετά από μία αποτύπωση με 3D Laser Scanning, το αποτέλεσμα είναι ένα τρισδιάστατο Point Cloud με εκατομμύρια σημεία. Κάθε σημείο περιέχει θέση στον χώρο και, ανάλογα με την καταγραφή, μπορεί να περιέχει χρώμα ή πληροφορία έντασης.
Το τρισδιάστατο νέφος δεν είναι πάντα εύχρηστο ως άμεσο υπόβαθρο για μία τεχνική μελέτη. Συχνά απαιτείται μία καθαρή προβολή σε συγκεκριμένο επίπεδο. Η προβολή αυτή μπορεί να αφορά κάτοψη, όψη, πρόσοψη ή τομή.
Η ορθοπροβολή επιτρέπει στον μηχανικό να χρησιμοποιήσει το Point Cloud ως γεωμετρικά συνεπές raster reference μέσα στο CAD workflow. Το αποτέλεσμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για έλεγχο, τεκμηρίωση και σχεδίαση πάνω από τα δεδομένα της υφιστάμενης κατάστασης.
Για τη συνολική διαδικασία από την αποτύπωση έως τα σχέδια μπορεί να χρησιμοποιηθεί η υπηρεσία 3D Laser Scanning της PRISMSCAN.
Τι είναι η ορθοπροβολή ενός Point Cloud;
Η Orthoprojection, ή ορθογραφική προβολή, είναι η προβολή τρισδιάστατων σημείων σε ένα συγκεκριμένο δισδιάστατο επίπεδο.
Το επίπεδο αυτό μπορεί να είναι:
- το οριζόντιο επίπεδο XY για κάτοψη,
- το κατακόρυφο επίπεδο XZ για όψη ή τομή,
- το κατακόρυφο επίπεδο YZ για όψη ή τομή από διαφορετική διεύθυνση,
- ένα προσαρμοσμένο επίπεδο που αντιστοιχεί στη γεωμετρία του κτιρίου.
Σε μία απλή φωτογραφία, τα αντικείμενα που βρίσκονται πιο μακριά εμφανίζονται μικρότερα. Αυτό ονομάζεται προοπτική παραμόρφωση. Στην ορθοπροβολή δεν υπάρχει αυτή η σχέση προοπτικής. Τα σημεία προβάλλονται στο επιλεγμένο επίπεδο χωρίς να αλλάζει η κλίμακά τους ανάλογα με την απόσταση από την κάμερα.
Η τελική εικόνα μπορεί να περιλαμβάνει χρώμα RGB, αποχρώσεις του γκρι, μαύρο και λευκό ή πληροφορία έντασης. Η επιλογή εξαρτάται από το Point Cloud και από τον τρόπο με τον οποίο θα χρησιμοποιηθεί το αποτέλεσμα.
Η ορθοπροβολή δεν είναι από μόνη της γραμμικό CAD σχέδιο. Είναι raster αναφορά. Ο μηχανικός μπορεί να τη χρησιμοποιήσει ως υπόβαθρο για CAD tracing, έλεγχο διαστάσεων και παραγωγή τεχνικής τεκμηρίωσης.
Orthophoto και Orthoprojection – ποια είναι η διαφορά;
Οι όροι Orthophoto και Orthoprojection χρησιμοποιούνται συχνά με παρόμοιο τρόπο, αλλά δεν περιγράφουν πάντα την ίδια διαδικασία.
Το Orthophoto χρησιμοποιείται κυρίως για γεωμετρικά διορθωμένες φωτογραφίες ή ορθομωσαϊκά. Τα δεδομένα προέρχονται συνήθως από φωτογραμμετρία και συνδυάζουν εικόνες με πληροφορίες γεωμετρίας και θέσης.
Όταν η διαδικασία ξεκινά από Point Cloud που προέρχεται από 3D laser scanning, ο ακριβέστερος τεχνικός όρος είναι συχνά Orthoprojection ή Orthographic Raster Projection. Τα σημεία του νέφους προβάλλονται σε ένα επίπεδο και μετατρέπονται σε raster εικόνα.
Στην πράξη, αρκετοί επαγγελματίες αναζητούν τη διαδικασία με τον όρο point cloud to orthophoto. Για αυτόν τον λόγο ο όρος Orthophoto μπορεί να εμφανίζεται και σε workflows που βασίζονται αποκλειστικά σε Point Cloud.
Η διάκριση έχει πρακτική αξία. Ένα Point Cloud δεν είναι φωτογραφικό ορθομωσαϊκό. Η τελική εικόνα προκύπτει από τα σημεία, τις πληροφορίες χρώματος ή έντασης και την επιλεγμένη διεύθυνση προβολής.
Από 3D Laser Scanning σε CAD
Ένα βασικό engineering workflow μπορεί να αποδοθεί ως εξής:
3D Laser Scanning → Point Cloud → E57 / LAS / LAZ → επιλογή προβολής → Orthoprojection → CAD / DXF workflow
1. 3D Laser Scanning
Ο 3D laser scanner καταγράφει επιφάνειες και αντικείμενα από μία ή περισσότερες θέσεις. Οι επιμέρους σαρώσεις συνδυάζονται σε ένα ενιαίο νέφος σημείων.
Η ποιότητα του τελικού αποτελέσματος εξαρτάται από την καταγραφή, την εγγραφή των scans, το σύστημα αναφοράς και την περιοχή που έχει σαρωθεί.
2. Point Cloud
Το Point Cloud περιέχει τρισδιάστατα σημεία με συντεταγμένες X, Y και Z. Σε ορισμένες περιπτώσεις περιέχει επίσης RGB χρώμα ή τιμές έντασης.
Πριν από την προβολή μπορεί να χρειαστεί περικοπή της περιοχής ενδιαφέροντος, αφαίρεση ανεπιθύμητων σημείων και έλεγχος του προσανατολισμού.
3. E57, LAS ή LAZ
Τα δεδομένα αποθηκεύονται σε διαφορετικά formats, ανάλογα με το λογισμικό και τον εξοπλισμό που χρησιμοποιήθηκε. Τα E57, LAS και LAZ είναι συνηθισμένα formats σε workflows laser scanning και reality capture.
4. Επιλογή κάτοψης, όψης ή τομής
Ο μηχανικός επιλέγει το επίπεδο που αντιστοιχεί στο τεχνικό παραδοτέο. Η κάτοψη απαιτεί οριζόντια προβολή. Η όψη και η τομή απαιτούν κατακόρυφη προβολή ή ειδικό section plane.
5. Orthoprojection
Το λογισμικό προβάλλει τα σημεία στο επιλεγμένο επίπεδο. Η προβολή μπορεί να γίνει έγχρωμη, grayscale ή ασπρόμαυρη.
6. CAD / DXF workflow
Η raster εικόνα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως τεχνικό υπόβαθρο. Στη συνέχεια ο μηχανικός σχεδιάζει γραμμές, polylines και άλλα CAD στοιχεία πάνω από την εικόνα ή χρησιμοποιεί παράλληλα το Point Cloud.
Η ορθοπροβολή δεν αντικαθιστά το CAD. Συμπληρώνει το υφιστάμενο workflow και βοηθά στη μετάβαση από τα δεδομένα της σάρωσης σε οργανωμένα σχέδια.
Κάτοψη από Point Cloud
Για τη δημιουργία κάτοψης χρησιμοποιείται συνήθως οριζόντια προβολή ή οριζόντια τομή του Point Cloud.
Η προβολή στο επίπεδο XY μπορεί να περιλαμβάνει:
- τοίχους και περιγράμματα χώρων,
- ανοίγματα,
- κολόνες και δομικά στοιχεία,
- σταθερές εγκαταστάσεις,
- εξωτερικές διαμορφώσεις,
- στοιχεία της υφιστάμενης κατάστασης.
Σε ένα κτίριο με πολλά επίπεδα, η οριζόντια τομή πρέπει να οριστεί στο κατάλληλο υψόμετρο. Αν η ζώνη τομής είναι πολύ μεγάλη, μπορεί να εμφανιστούν στοιχεία από διαφορετικά ύψη και να δυσκολέψουν την ανάγνωση.
Η κάτοψη από Point Cloud χρησιμοποιείται σε αποτυπώσεις κτιρίων, σχέδια υφιστάμενης κατάστασης, αρχιτεκτονική τεκμηρίωση και documentation για μελέτες ανακαίνισης ή προσαρμογής χώρων. Σχετική υπηρεσία είναι οι αποτυπώσεις κτιρίων της PRISMSCAN.
Όψη κτιρίου από Point Cloud
Για μία όψη απαιτείται κατακόρυφη Orthoprojection της πρόσοψης. Η διεύθυνση προβολής πρέπει να είναι κατάλληλη για το επίπεδο της συγκεκριμένης όψης.
Η διαδικασία μπορεί να περιλαμβάνει:
- προσανατολισμό του Point Cloud,
- επιλογή της πρόσοψης,
- απομόνωση του επιθυμητού τμήματος,
- προβολή στο κατακόρυφο επίπεδο,
- εξαγωγή raster εικόνας για τεχνική χρήση.
Η κατακόρυφη προβολή είναι χρήσιμη σε αποτυπώσεις όψεων, αρχιτεκτονική τεκμηρίωση, διατηρητέα κτίρια, αποτύπωση κατασκευαστικών λεπτομερειών και CAD tracing.
Σε περίπτωση σύνθετης πρόσοψης, η ορθοπροβολή μπορεί να χρειαστεί να παραχθεί σε περισσότερα από ένα τμήματα. Έτσι περιορίζονται οι επικαλύψεις και διατηρείται καλύτερη αναγνωσιμότητα της γεωμετρίας.
Τομές από Point Cloud
Η τομή απομονώνει μία συγκεκριμένη ζώνη του Point Cloud. Αντί να σχεδιάζεται μέσα σε ολόκληρο το τρισδιάστατο νέφος, επιλέγεται ένα περιορισμένο τμήμα και προβάλλεται σε συγκεκριμένο επίπεδο.
Η μέθοδος αυτή βοηθά στην ανάγνωση:
- πάχους τοίχων,
- υψομέτρων,
- πλακών και στεγών,
- ανοιγμάτων,
- κλίσεων,
- σχέσεων μεταξύ δομικών στοιχείων.
Η τομή μπορεί να λειτουργήσει ως βάση για CAD σχέδιο ή ως ανεξάρτητο τεχνικό υπόβαθρο ελέγχου. Το πάχος της ζώνης απομόνωσης πρέπει να επιλέγεται ανάλογα με τον σκοπό της τομής. Μεγάλη ζώνη μπορεί να εμφανίσει περισσότερα στοιχεία από όσα χρειάζονται.
E57, LAS και LAZ – τι αλλάζει;
Τα E57, LAS και LAZ είναι διαφορετικά formats για Point Cloud δεδομένα.
- Το E57 χρησιμοποιείται συχνά για δεδομένα terrestrial laser scanning και μπορεί να περιλαμβάνει πληροφορίες που σχετίζονται με σαρώσεις και καταγραφές.
- Το LAS είναι ευρέως χρησιμοποιούμενο format για αποθήκευση σημείων LiDAR και άλλων point-cloud δεδομένων.
- Το LAZ είναι συμπιεσμένη μορφή του LAS και χρησιμοποιείται για περιορισμό του μεγέθους των αρχείων.
Οι τεχνικές λεπτομέρειες κάθε format διαφέρουν. Για τον μηχανικό, το βασικό ζήτημα είναι αν το λογισμικό μπορεί να εισαγάγει το αρχείο, να διατηρήσει τον προσανατολισμό και να επιτρέψει την παραγωγή των απαιτούμενων προβολών.
Πώς χρησιμοποιούνται οι ορθοπροβολές στην PRISMSCAN
Στην PRISMSCAN χρησιμοποιούνται 3D laser scanning και Point Cloud δεδομένα για αποτυπώσεις και παραγωγή τεχνικών παραδοτέων. Η ορθοπροβολή αποτελεί ενδιάμεσο στάδιο μεταξύ της τρισδιάστατης καταγραφής και της τεχνικής σχεδίασης.
Η ανάγκη για μία πιο άμεση μετάβαση από το Point Cloud σε πρακτικά παραδοτέα ήταν και ένας από τους λόγους ανάπτυξης του PrismaCAD από την PRISMSCAN Technologies.
Το PrismaCAD επιτρέπει την εισαγωγή Point Clouds σε E57, LAS, LAZ και XYZ και τη δημιουργία ορθοπροβολών για κατόψεις, όψεις και τομές, με στόχο ένα απλούστερο workflow από το 3D laser scanning προς το CAD.
Περισσότερες πληροφορίες για τη δημιουργία ορθοπροβολών από point clouds είναι διαθέσιμες στην επίσημη σελίδα του PrismaCAD. Το PrismaCAD λειτουργεί συμπληρωματικά προς τα υπάρχοντα CAD workflows. Η raster προβολή χρησιμοποιείται ως αναφορά και δεν μετατρέπεται αυτόματα σε πλήρη vector γεωμετρία.
Point Cloud to Orthophoto με PrismaCAD
Το PrismaCAD είναι λογισμικό point-cloud για μηχανικούς, τοπογράφους και επαγγελματίες 3D laser scanning. Υποστηρίζει εισαγωγή E57, LAS, LAZ και XYZ, επιλογή προβολών XY, XZ και YZ, sections και εξαγωγή εικόνων για επόμενη χρήση σε CAD.
Η διαδικασία και τα υποστηριζόμενα workflows παρουσιάζονται στην επίσημη σελίδα:
Δείτε πώς δημιουργούνται ορθοπροβολές από Point Clouds στο PrismaCAD →
Συχνές Ερωτήσεις
Μπορώ να δημιουργήσω ορθοπροβολή από αρχείο E57;
Ναι. Ένα αρχείο E57 μπορεί να εισαχθεί σε λογισμικό Point Cloud και να χρησιμοποιηθεί για παραγωγή ορθοπροβολής, εφόσον τα δεδομένα είναι σωστά καταχωρισμένα και υποστηρίζονται από το λογισμικό.
Μπορώ να δημιουργήσω όψη κτιρίου από Point Cloud;
Ναι. Επιλέγεται κατακόρυφο επίπεδο προβολής που αντιστοιχεί στην πρόσοψη. Στη συνέχεια απομονώνεται η απαιτούμενη περιοχή και παράγεται Orthoprojection για τεκμηρίωση ή CAD tracing.
Ποια είναι η διαφορά Orthophoto και Orthoprojection;
Το Orthophoto συνδέεται συνήθως με γεωμετρικά διορθωμένες φωτογραφίες ή ορθομωσαϊκά από photogrammetry. Η Orthoprojection από Point Cloud είναι raster προβολή τρισδιάστατων σημείων σε συγκεκριμένο επίπεδο.
Μπορώ να χρησιμοποιήσω LAS ή LAZ;
Ναι. Τα LAS και LAZ είναι συνηθισμένα formats Point Cloud. Η δυνατότητα χρήσης τους εξαρτάται από το λογισμικό που χρησιμοποιείται και από τη δομή των αρχείων.
Πώς μεταφέρω ένα Point Cloud στο CAD;
Το Point Cloud μπορεί να εισαχθεί ή να συνδεθεί στο CAD, ανάλογα με το υποστηριζόμενο format. Εναλλακτικά, μία ορθοπροβολή μπορεί να εξαχθεί ως raster reference και να χρησιμοποιηθεί ως υπόβαθρο για σχεδίαση. Η μετάβαση από Point Cloud σε CAD περιγράφεται και στη σελίδα Scan to CAD της PRISMSCAN.
Η επιλογή του κατάλληλου επιπέδου προβολής, της ζώνης τομής και της ανάλυσης επηρεάζει άμεσα τη χρησιμότητα του τελικού σχεδίου. Η διαδικασία παραμένει μέρος ενός ευρύτερου workflow από το πραγματικό κτίριο σε ακριβή σχέδια CAD.