Rakennusten 3D-mittaus ja pistepilven prosessointi jatkosuunnittelua varten

Abstract

Korjausrakennushankkeiden lähtökohtana käytetään yhä enemmän tietomallipohjaista suunnittelua. Olemassa olevan rakennuksen tietomallin laatimiseksi riittävällä tarkkuudella on kohteesta oltava saatavissa ajantasaista mittatietoa. Nykyaikaiset 3D-mittaus­menetelmät mahdollistavat rakennuksen tarkan inventointimittauksen nopeasti ja kattavasti. Mittauksen tuloksena saadaan tietokoneelle mittapisteiden joukko, jota kutsutaan pistepilveksi. Pistepilviaineiston perusteella rakennuksesta on mahdollista laatia 2D-piirustuksia tai kolmiulotteisia malleja. Ongelmallista on kuitenkin se, kuinka pistepilven käsittelyyn erityisesti kehitetyillä ohjelmilla tuotetut mallit tai pistepilven mittatiedot ylipäätään saadaan arkkitehtisuunnittelijan käyttöön kor­jausrakennushankkeen lähtötietoina.

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli käsitellä kahden eri 3D-mittalaitteen (Trimble VX Spatial Station skannaava robottitakymetri ja Riegl VZ-400 laserkeilain) tuottamia pistepilviä. Tavoitteena oli mittatietojen siirtäminen pistepilvestä jatkosuunnittelun käyttöön. Pistepilviä käsiteltiin mittalaitteiden valmistajien omilla pistepilvenkäsittelyohjelmilla Trimblen RealWorksilla ja Rieglin RiSCAN PRO:lla sekä AutoCADin päällä toimivalla Kubit PointCloudilla. Pistepilvistä jatkojalostettiin materiaalia DWG- ja IFC-formaatteihin jatkosuunnittelun käytettäväksi CAD-ohjelmissa, Auto­deskin Revit Architecturessa ja Graphisoftin ArchiCADissä.

Opinnäytetyön kokeilujen perusteella voidaan sanoa, että käytettyjen mittalaitteiden tuottamien pistepilvien sisältämät mittatiedot saadaan jatkosuunnittelijan hyödynnettäväksi ja käytettäväksi testatuilla pistepilvenkäsittelyohjelmilla kolmella tavalla: Pistepilvenä, 2D-geomet­riana tai 3D-geomet­ria­na.

BIM-based (Building Information Modeling) design is increasingly used as a basis of renovation projects. To create a BIM of an existing building with sufficient accuracy there has to be updated dimensional data available. Modern applications of the 3D measuring technology allow accurate measuring of the existing buildings comprehensively and fast. As a result of the measurement is a set of measured 3D coordinates, which is called point cloud. On the basis of point cloud it is possible to create 2D drawings and 3D models. The problem is how these models which are created using software that is specially developed for postprocessing of point clouds or the dimensional data of point cloud in general can be used by architectural designer as a output data in the renovation project.

The purpose of this thesis was to postprocess point clouds produced by two different measuring devices (Trimble VX Spatial Station and Riegl VZ-400 laser scanner). The aim was to transfer the dimensional data of the point clouds for the use of further planning. The Point clouds were postprocessed using the measuring device manufacturers own point cloud software (Trimble RealWorks and RiSCAN PRO) and Kubit PointCloud which is software for working with a laser scan data within the AutoCAD environment. The Point clouds were postprocessed to DWG and IFC material for the usage of the further planning in CAD software, Autodesk Revit Architecture and Graphisoft ArchiCAD.

The experiments of the thesis showed that the dimensional data of the point clouds produced by the used measuring devices can be transferred for the use of further planning by postprocessing the point clouds with tested software as three ways: point cloud, 2D geometry or 3D geometry.