Построение точных 3D моделей зданий и сооружений по данным трёхмерного лазерного сканирования

Навигация по разделу:

Особенности сегмента

В настоящее время активно идет переход от 2D проектирования зданий и сооружений, реконструкции, реставрации, эксплуатации к 3D проектированию. Трехмерное проектирование все еще довольно часто остается маркетинговым инструментом для привлечения внимания. Тем не менее, не только у проектировщиков, но, главное, и у Заказчиков проектов уже возникает понимание существенных преимуществ 3D проектирования, и они готовы платить за проекты в 3D.

Основой для технического надзора, проектирования декоративных навесных фасадов, освещения фасадов, световых шоу и 3D мэппинга, проектирования реконструкции зданий и множества иных целей является точная исполнительная 3D модель фактической геометрии объекта, получаемая по результатам 3D лазерного сканирования объекта или его отдельных частей.

Точная 3D модель фасада Театра Российской Армии, построенная по данным лазерного сканирования

3D модели зданий, их фасадов, прилегающих территорий, а также различных сооружений необходимы пользователям для самых разнообразных целей, а именно:
— для проектирования реконструкции, реставрации зданий и сооружений и для приспособления их под современные нужды с применением современных средств проектирования в 3D средах;
— для проектирования дизайна помещений;
— для контроля построенного здания на соответствие проектной документации, если проект был подготовлен в 3D;
— для проектирования облицовки фасадов;
— для проектирования подсветки фасадов;
— для построения информационной модели здания (Building Information Model) с целью максимальной оптимизации процесса эксплуатации этого здания;
— для проецирования изображений на фасады по технологии 3D мэппинг (3d mapping);
— для создания и проведения видеотуров по продаваемым, сдаваемым в аренду помещениям;
— для создания и проведения видеотуров по музеям и достопримечательностям;
— для многих других целей.

Точная 3D модель станции метро «Новокузнецкая» в Москве, созданная по результатам 3D сканирования

Требования к точности и детальности 3D моделей

Требования к точности и детальности создаваемых 3D моделей могут существенно различаться в зависимости от её назначения.

При лазерном сканировании и моделировании для целей реконструкции и реставрации зданий необходимы наиболее точные и наиболее детальные 3D модели здания, но в данном случае большой объем файлов моделей существенно затрудняет их оперативное использование. Для этого типа моделей существенно важно «послойное представление» модели здания.

Для целей 3D мэппинга детальная модель фасада требуется только в тех местах, на которые будет осуществляться проецирование изображения, тогда как остальные части фасада здания, напрямую не участвующие в демонстрации визуального ряда, могут быть отмоделированы схематично.

При лазерном сканировании и моделировании для целей проектирования декоративных навесных фасадов особенно важным фактором является передача точных трехмерных координат всех угловых точек оконных и дверных проемов здания, балконных плит, пространственных координат линий изгибов и поворотов фасадов, а также точных координат всех прочих выступающих элементов фасада.

Общим у всех этих задач является только представление модели объекта или же его части в трехмерных координатах. Все остальные требования настолько различны и пока настолько не стандартизированы и не узаконены, что требуют индивидуального подхода к каждой задаче или объекту.

Разрез точной 3D модели Зала Славы музея Великой Отечественной войны на Поклонной горе в Москве

Наша компания активно занимается лазерным сканированием с 2003 года. Тем не менее, вплоть до 2012 года в 95% случаев основным результатом наших работ были комплекты традиционных 2D обмерных чертежей. Активный рост запросов на обмерные 3D модели зданий начался лишь в 2013 году. В настоящее время многие наши Заказчики еще не готовы отказаться от плоских 2D чертежей, поэтому в большинстве случаев (в основном, в зависимости от наличия в штате Заказчика собственных специалистов по 3D проектированию) нам заказывают создание 3D моделей объектов, по которым Заказчики самостоятельно подготавливают комплекты 2D чертежей.

Виды выполняемых работ

— обмеры фасадов;
— обмеры внутренних помещений;
— обмеры элементов декора фасадов и интерьеров;
— обмеры сетей теплоснабжения, водоснабжения, канализации, энергоснабжения;
— построение 3D моделей зданий и сооружений по результатам обмеров.

Фрагмент 3D модели руин храма Звартноц в Армении, построенной по данным лазерного сканирования

Информация, необходимая для формирования технического задания, а также для определения объёма и стоимости работ

— фотографии объекта;
— имеющиеся чертежи объекта;
— требования к формату модели;
— вид модели (каркасная или твердотельная);
— требования к точности 3D модели объекта;
— требования к детальности моделирования различных элементов объекта;
— требования к представлению 3D модели по слоям;
— для сложных объектов обязательным условием является предварительный выезд наших специалистов на объект с целью детального ознакомления.

Отчётные материалы

— точечные, каркасные и твердотельные 3D модели объектов обмерных работ.

Обмерные работы и оформление 3D моделей и обмерных чертежей осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ Р 21.1101-2009 «Основные требования к проектной и рабочей документации».

Результаты выполненных обмерных работ передаются Заказчику в согласованной единой системе координат и высот, а также в заданном формате (в большинстве случаев, в формате .DWG).

Фрагмент точной 3D модели пояса барельефов с городами-героями в Музее Великой Отечественной войны

Краткое описание проектов, выполненных инженерной компанией «НГКИ» в сегменте точного 3D моделирования зданий и сооружений:

Инженерное предприятие «НГКИ» выполнило интересный проект по производству обмерных работ и последующему созданию точной исполнительной твердотельной модели строящегося производственного корпуса фармацевтической фабрики во Владимирской области. 3D обмеры промышленного объекта были проведены с применением технологии лазерного сканирования: для съёмки строящегося здания было использовано одновременно два 3D сканера, которые позволили нашим специалистам произвести обмерные работы за одну рабочую смену. На 3D моделирование здания потребовалось ещё 14 дней.
Специалисты инженерного предприятия «НГКИ» выполнили проект по архитектурным обмерам и построению точной обмерной модели фасадов Главного здания МГУ на Воробьёвых горах для целей видеомэппинга. Обмерные работы здания были произведены по технологии лазерного сканирования. В результате обработки данных 3D сканирования Заказчику была передана трёхмерная модель здания университета для подготовки проекта светового шоу.
Предприятие «НГКИ» выполнило небольшой проект по обмерным работам и последующему построению 3D модели купели в сауне на Новорижском шоссе в ближнем Подмосковье для целей проектирования её облицовки греческим мрамором. Съёмка была произведена с помощью технологии 3D лазерного сканирования. Обмерные работы, чистка и сшивка полученных в результате 3D сканирования облаков точек и создание трёхмерной модели были выполнены нашими специалистами в течение двух рабочих дней.
Специалисты инженерной компании «НГКИ» выполнили крупный проект по обмерным работам и созданию точной исполнительной 3D модели недостроенного заброшенного здания торгово-развлекательного центра «Счастливая 7Я» площадью более 50000 квадратных метров в подмосковном городе Видное для целей проектирования завершения его строительства. Обмерные работы на данном объекте были произведены по технологии лазерного сканирования, а 3D моделирование осуществлялось в программном обеспечении Revit.
Инженерная компания «НГКИ» выполнила проект по лазерному сканированию и построению точной обмерной модели Останкинской телебашни в Москве. Обмерные работы и 3D моделирование этого объекта были произведены по заказу компании, которая занимается проектированием, подготовкой, организацией и проведением световых и лазерных шоу по технологии 3D mapping. Для съёмки Останкинской телевизионной башни, высота которой составляет 540 метров, нашим специалистам пришлось использовать два лазерных сканера.
Специалисты инженерной компании «НГКИ» выполнили масштабный и очень сложный проект по обмерным работам и детальному моделированию трёх плотно насыщенных технологическим оборудованием производственных корпусов нефтехимического завода в республике Башкортостан для целей реконструкции. Съёмка на данном крупном объекте промышленности была произведена по технологии лазерного сканирования. Получился действительно эпохальный проект, занявший суммарно более года работы наших лучших специалистов.
Специалисты инженерной компании «НГКИ» выполнили проект по лазерному сканированию и построению точной 3D модели фонтана «Золотой колос» на ВДНХ в Москве для целей 3D-мэппинга. Работы были выполнены по заказу организации, которая специализируется на постановке и проведении различных световых шоу. В планировавшемся праздничном мероприятии именно 16-метровая конструкция фонтана «Золотой колос» должна была стать центром светового шоу. Для этого организаторам понадобилась точная 3D-маска фонтана, с чем они и обратились к нам.
Специалисты инженерного предприятия «НГКИ» выполнили лазерное сканирование и построение точной 3D модели фасада здания Большого театра для целей подготовки к ежегодному московскому международному фестивалю «Круг света». Трёхмерная модель была необходима организаторам фестиваля для проектирования и постановки светового шоу и проецирования на фасад здания театра видеоизображений методом 3D-мэппинга. Обмерные работы здания театра и построение 3D модели его фасада были выполнены нашими инженерами в сжатые сроки.
Компания «НГКИ» выполнила проект по лазерному сканированию и построению 3D модели фасадов Центрального детского магазина «Детский мир», расположенного на Лубянской площади в Москве, для целей 3D-mapping. Работы были выполнены в рамках подготовки к ежегодному международному фестивалю «Круг света», в котором на фасады недавно открытого после реконструкции Центрального детского магазина проецировались видеоизображения.
Инженерная компания «НГКИ» произвела лазерное сканирование и моделирование комплекса зданий Министерства обороны Российской Федерации на Фрунзенской набережной для целей 3D-mapping в рамках подготовки к ежегодному международному фестивалю «Круг света». Обмерам подлежали все фасады комплекса, не только выходящие на саму набережную, но также и его боковые фасады, примыкающие к ним. На все данные фасады планировалась трансляция сюжетных изображений в ходе фестиваля. Весь объём работ по этому проекту, включая обмерные работы огромного комплекса зданий и его 3D моделирование, был выполнен нашими специалистами за 3 недели.
Инженерная компания «НГКИ» выполнила лазерное сканирование и подготовку точечной модели крупного усадебного дома в Московской области для целей проектирования декора фасадов. В соответствии с задачей, поставленной нам архитектором-проектировщиком, было необходимо получить облака точек измерений в реалистичных цветах, очистить их от посторонних шумов и затем сшить полученные сканы в единую точечную модель здания. Проведение обмерных работ и камеральная стадия этого небольшого проекта в общей сложности потребовали 3 дня рабочего времени.
Специалисты инженерной компании «НГКИ» выполнили проект по лазерному сканированию и построению точной 3D модели пешеходного Андреевского моста через Москву-реку. Данные работы были произведены для целей подготовки к ежегодному фестивалю «Круг света». Трёхмерная модель была необходима организаторам фестиваля для наиболее оптимального размещения установок для салютов и фейерверков, а также для организации подсветки самого моста. Наши инженеры выполнили все работы по проекту в течение двух недель.
Компания «НГКИ» выполнила проект по лазерному 3D сканированию и построению точной модели фасада павильона «Центральный» на ВДНХ для целей 3D мэппинга. Обмерные работы на объекте и 3D моделирование фасада здания были проведены по заказу компании, которая специализируется на проектировании, дизайне и постановке лазерных и световых шоу, а также на организации трансляций на фасады зданий тематических видео-фильмов, приуроченных, как правило, к праздничным датам. 3D модель фасада павильона «Центральный» предназначена для проектирования светового шоу, которое состоится в сентябре.
Инженерная компания «НГКИ» выполнила интересный проект по лазерному сканированию созданию точной модели фасада павильона «Космос» на ВДНХ для целей 3D мэппинга. Обмерные работы и трехмерное моделирование были произведены по заказу компании, которая является нашим постоянным заказчиком и занимается проектированием, дизайном и постановкой световых и лазерных шоу, а также на проведении трансляций видео-контента на различные фасады зданий. Модель павильона «Космос» предназначается для проектирования светового шоу на его фасаде, которое состоится в Москве конце сентября месяца.
Инженерная компания «НГКИ» выполнила завершила выполнение проекта по лазерному сканированию и созданию точной трехмерной модели коттеджа в подмосковном поселке Горки для проектирования навесных декоративных фасадов. В результате всех выполненных работ Заказчик получил точную каркасную модель здания. На обмерные работы и построение модели потребовалось всего несколько дней.
Компания «НГКИ» завершила выполнение интересного проекта по 3D лазерному сканированию и построению точной модели Зала Славы музея Великой Отечественной войны на Поклонной горе. Обмерные работы и 3D моделирование были произведены по заказу компании, которая занимается проектированием, дизайном и постановкой эффектных световых и лазерных шоу, а также организацией и проведением трансляций различного видео-контента по технологии 3D мэппинга. Весь комплекс работ по точной фасадной съемке и трехмерному моделированию был выполнен нашими специалистами в течение двух недель.
Инженерная компания «НГКИ» выполнила весьма интересный проект по лазерному сканированию и созданию точной модели главного фасада здания театра Российской Армии. Обмерные работы и 3D моделирование были выполнены по заказу компании, которая специализируется на проектировании, дизайне и постановке световых и лазерных шоу, а также на проведении эффектных трансляций видео-контента на фасады различных зданий. На выполнение всего комплекса работ по точной фасадной съемке и 3D моделированию нашим специалистам потребовалось 2 недели.
Инженерное предприятие «НГКИ» выполнило проект по лазерному сканированию и построению точной трехмерной модели станции метро «Новокузнецкая» в Москве. Архитектурные обмеры станции Московского метрополитена были произведены нашими специалистами для целей реставрации объекта. Полевой этап работ занял две ночи, тогда как на камеральный этап, включивший в себя подготовку ортофотоизображений и создание детальной 3D модели станции потребовалось около двух недель.
Специалисты инженерной компании «НГКИ» выполнили весьма интересный проект по проведению архитектурных обмеров по технологии трехмерного лазерного сканирования и последующему построению актуальной 3D модели руин храма Звартноц в Армении для целей проектирования и дизайна светового шоу. Обмерные работы на объекте заняли всего лишь полтора рабочих дня, а 3D моделирование останков храма и прилегающей территории в формате AutoCAD заняло одну рабочую неделю при активной переписке с Заказчиком и корректировках технического задания.

Подробное описание некоторых проектов, выполненных инженерной компанией «НГКИ» в сегменте точного 3D моделирования зданий и сооружений:

Инженерная компания «НГКИ» выполнила очень крупный и чрезвычайно сложный проект по инженерным изысканиям в промышленности, который состоял в проведении лазерного сканирования и построении точных исполнительных 3D моделей трёх производственных корпусов нефтехимического завода для целей реконструкции. Получился действительно эпохальный проект, занявший более года работы наших лучших специалистов.
Специалисты инженерного предприятия «НГКИ» выполнили проект по архитектурным обмерам и построению точной обмерной 3D модели Останкинской телебашни в Москве. Обмерные работы были проведены методом лазерного сканирования с использованием двух сканеров. Съёмка и последующее построение трёхмерной модели телебашни были произведены для подготовки проекта светового шоу по технологии видео-мэппинга.
Компания «НГКИ» выполнила интереснейший проект по точным архитектурным обмерам фонтана «Золотой колос» на ВДНХ для целей реставрации. Съёмка была произведена по технологии лазерного сканирования. По результатам обмерных работ была построена фотореалистичная обмерная 3D модель фонтана, а также подготовлен полный комплект его точных обмерных чертежей.
Инженерная компания «НГКИ» выполнила проект по обмерным работам и построению точной исполнительной 3D модели недостроенного здания торгово-развлекательного центра в подмосковном городе Видное для целей подготовки проекта завершения его строительства. Съёмка была произведена по технологии 3D лазерного сканирования, а моделирование осуществлялось в программном обеспечении Autodesk Revit.
Инженерная компания «НГКИ» выполнила точные обмерные работы подающих трактов, спиральных камер, статоров и отсасывающих трактов гидроагрегатов Верхнетуломской ГЭС, подлежащих замене. Проектировщикам эти данные были необходимы для выбора оптимальной конструкции роторов и лопастей проектируемых гидроагрегатов. Обмерные работы были выполнены с применением технологии лазерного сканирования.
Специалисты инженерного предприятия «НГКИ» выполнили проект по архитектурным обмерам и построению точной 3D модели фасадов и прилегающей территории Главного здания МГУ на Воробьёвых горах в Москве. Обмерные работы были проведены методом лазерного сканирования. Выполнение обмеров и последующее создание 3D модели были необходимы для целей подготовки проекта светового шоу по технологии видео-мэппинга.
Инженерная компания «НГКИ» выполнила проект по лазерному сканированию и созданию точной 3D модели пешеходного Андреевского моста в Москве. Работы были произведены для целей подготовки к международному фестивалю «Круг света». Модель требовалась организаторам этого мероприятия для оптимального размещения установок для салютов и фейерверков с целью обеспечения наилучшего эффекта освещения конструкций моста.
Специалисты предприятия «НГКИ» завершили выполнение проекта по архитектурным обмерам методом 3D лазерного сканирования и построению точной трехмерной модели станции «Новокузнецкая» Московского метрополитена с детальным отображением всех элементов. Обмерные работы на станции метро были выполнены за две ночные смены, когда станция была закрыта для пассажиров. Камеральный этап работ занял 12 дней.
Специалисты нашей компании выполнили проект по архитектурным обмерам и созданию трехмерной модели руин храма Звартноц в Армении для целей проектирования светового шоу. Обмерные работы на объекте были проведены с применением технологии лазерного сканирования. По данным результатов измерений была построена актуальная 3D модель объекта. Полевой и камеральный этапы работ в сумме заняли семь рабочих дней.
Инженерная компания «НГКИ» выполнила проект по наземному лазерному сканированию и 3D моделированию здания Кругового паровозного депо Николаевской железной дороги, расположенного на территории архитектурного ансамбля Ленинградского (Николаевского) вокзала в Москве. Комплекс работ по съемке объекта методом 3D сканирования, сшивке сканов и созданию трехмерной модели в формате DXF был выполнен в течение месяца.
Компания «НГКИ» выполнила крупный проект по проведению исполнительной съемки методом лазерного сканирования и созданию трехмерной цифровой модели и комплекта чертежей Майнского гидроузла и береговых примыканий для целей подготовки проекта реконструкции гидроузла, который является контррегулятором Саяно-Шушенской ГЭС и образует вместе с ней единый энергетический комплекс.
В рамках производства инженерных изысканий для проекта реконструкции открытого распределительного устройства 500 кВ Саяно-Шушенской ГЭС специалисты компании «НГКИ» выполнили наземное трехмерное лазерное сканирование, создание комплекта чертежей и построение 3D модели всех элементов конструкций, сооружений и объектов ОРУ гидроэлектростанции.
Инженерная компания «НГКИ» выполнила интересный проект по архитектурным обмерам и созданию актуальной каркасной 3D модели московского стадиона «Динамо» для целей планируемой реконструкции. Обмерные работы на легендарной спортивной арене были проведены методом 3D лазерного сканирования; по полученным результатам измерений нашими специалистами была построена точная трехмерная каркасная модель стадиона.

Стоимость производства обмерных работ и подготовки 3D модели объекта

Стоимость обмерных работ зданий и сооружений в существенной степени зависит от сложности конкретного объекта в целом, требований к детальности и точности съемки, а также от объема итоговой документации и требований к ней. Многообразие и индивидуальные особенности различных объектов оставляют единственную возможность адекватного определения стоимости работ — это расчет на основании учета предстоящих трудозатрат на съемку и изготовление чертежей и моделей по её результатам.

Трудозатраты и, соответственно, общая стоимость комплекса услуг по производству обмерных работ и построению 3D моделей зданий могут отличаться в разы в зависимости от требуемой итоговой точности и детальности конечной модели, а также сложности самого объекта. Длительность и трудоемкость самого процесса съемки напрямую зависит от расстояния до соседних зданий и высоты снимаемого здания, от возможности съемки с крыш близлежащих зданий.

Дополнительным фактором, оказывающим весьма существенное влияние на стоимость выполнения обмерных работ, является схема распределения этих работ по обмерам и созданию моделей между нашей компанией и Заказчиками. Подробное разъяснение схем возможного распределения работ представлено в разделе «Технологии» в специальном параграфе «Опыт оптимальной организации архитектурных обмеров».

При наличии достаточного объема фотографий и чертежей объекта, а также при изначально правильной постановке задачи на производство обмерных работ, предварительная оценка стоимости опытными специалистами компании «НГКИ» будет отличаться от окончательной оценки не более чем на 10–15%.

© 2001 – 2017. Инженерная компания «НГКИ».
Официальное интернет-представительство.
Контактная информация:
тел.: 
+7 (495) 60-20-100
эл. почта: 
Официальные представительства
компании «НГКИ» в социальных сетях:
«НГКИ» в Твиттере
«НГКИ» Вконтакте
«НГКИ» в Facebook

Трехмерное лазерное сканирование и обмерные работы, топографо-геодезические работы, инженерные изыскания

Внедрение технологии построения 3D-моделей и подготовки исполнительной документации зданий, сооружений и оборудования по результатам трехмерного лазерного сканирования в практику проектирования, строительства, реконструкции и управления объектами гражданского и промышленного строительства.
Наш официальный канал на YouTube
Каталог Строительных Фирм
Разработка и контент
сайта: Trio-R Alliance.
При использовании любых материалов с ресурса ссылка на сайт www.ngce.ru обязательна!
Срочная вакансия
Приглашаем на работу молодых специалистов или студентов-дипломников со знанием основ геодезии, желающих освоить самые передовые технологии 3D лазерного сканирования и моделирования.
Позвоните нам сами или оставьте свой номер телефона в поле ниже, и мы свяжемся с вами: