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三维激光扫描仪在古建筑复原项目中做哪些成果?

名称:三维激光扫描在古建筑保护:****要求:准确掌握现有粮仓现状目的:确保在拆除后能按照粮仓原样进行复建所耗工时:外业1人扫描5小时,数据处理及成果提供:1人38小时仪器:武汉天宝 TX5软件:Trimble realworks  AutoCAD  3DMAX
工具/原料
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Trimble realworks

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天宝 TX5

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AutoCAD

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3DMAX

方法/步骤
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一、 项目背景      由于城市市政建设的需要,需要对一处5栋近代粮仓进行拆除并异地重建,考虑到粮仓有其特殊意义,相关主管部门提出严格要求,市政工程工期要求很急,在这种情况下,常规测量手段无法满足,于是决定采用三维激光扫描技术来解决。      三维激光扫描技术是利用激光测距的原理,密集地记录目标物体的表面三维坐标、反射率和纹理信息,对整个空间进行的三维测量。传统的测量手段如全站仪、GPS 都是单点测量,通过测量物体的特征点,然后特征点连线的方式反映所测物体的信息,当所测物体是规则结构时,这种测量方法是适合的,但是如果所测物体是复杂曲面结构体时,传统测量手段就无法准确地表达物体的结构信息,这时我们采用三维激光扫描技术。     武汉天宝 TX5三维激光扫描技术的最大特点就是非接触、面测量,有效地解决了复杂粮仓的测量问题。扫描粮仓具有以下优势:1. 数据获取自动化,速度快(每秒百万点);2. 数据获取全面,点云丰富,精度高(mm级);3. 数据是三维矢量,简单直观;4. 非接触测量方式,保证作业安全。

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二、 原理      利用三维地面激光扫描仪可以深入到任何复杂的古建筑环境中进行扫描操作,并直接将各种实体的三维数据完整地采集到电脑中,进而快速重构出目标的三维模型及线、面、体、空间等各种制图数据, 同时, 它所采集的三维激光点云数据还可进行各种后处理工作(如: 测绘、计量、分析、仿真、模拟、展示、监测、虚拟现实等) 。所有采集的三维点云数据及三维建模数据都可以通过标准接口格式转换给各种工程软件直接使用。

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三、 流程如下图外业工作流程图---内业工程流程图图2-2 作业流程

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四、  解决传统问题及实现价值      传统的由建筑师手绘的结构图和由地面近景摄影测量方法测出的结构图都能够表达建筑的关键部位和整体结构,但由于技术手段的局限,难以对古建筑进行快速测绘和对整体立体空间进行清晰的表达。对于古建筑的保护、抢救及修复的工作量非常大的情况下,靠传统的建筑测绘和资料整理的方法和技术手段远远不能满足古建筑保护的实际需要。      武汉天宝 TX5激光扫描技术可以快速重构整个建筑的全方位立体空间,完整描述建筑物的每一个关键要素,因此可以为古建筑保护与更新提供真实准确的三维模型。保护方案依据真三维模型来制定,不仅提高工作效率,而且修复计划的精细程度和表现效果大为提高。因此,海德斯路利用地面激光扫描仪进行古建筑和历史街区的保护具有重要现实意义,也是一项高科技的文化工程。

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五、成果展示如图图2-3 根据点云绘制的线画图(部分)图2-4 根据点云制作的真三维模型(部分)图2-4 扫描现场全景浏览(部分)

注意事项

专业测绘工作人员

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