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IBKS 联合 NavVis 和 PointFuse 通过高楼项目推进点云扫描(scan-to-BIM)技术的发展

案例分析
2022 年 9 月

该公司在一个庞大、复杂的医疗设施中测试了其创新的NavVis 和 PointFuse 工作流程,并取得了超出预期的成功。

目录
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关键点

  • IBKS 围绕两个低门槛的强大工具,即NavVis VLX 和 PointFuse Pro,建立了快速准确的扫描至BIM 工作流程。
  • 团队几乎立即开始在医疗领域交付复杂的扫描到BIM 项目
  • 最近,IBKS 在洛杉矶承接了一个两栋楼、45 万平方英尺的医疗保健项目
  • NavVis VLX ,每座 11 层的塔楼只需 10 天即可完成扫描
  • 使用 PointFuse Pro,仅用 12 小时就为 Autodesk Revit 准备好了每个楼层

IBKS-VLX

 

艰巨的任务

IBKS是一家数字解决方案和管理咨询公司,为医疗保健领域提供建筑环境服务。 

2022 年,IBKS 在洛杉矶比佛利山庄和西好莱坞交界处的一个大型医疗综合体项目中获得了一个大型扫描至BIM 项目。该项目占地面积超过 375,000 平方英尺,包括多个医疗套房和两座 11 层的塔楼。包括外部元素在内,总面积超过 450,000 平方英尺。

这是 IBKS 迄今承接的最大的扫描至BIM 项目。这也是对该公司创新的扫描至BIM 工作流程的一次巨大考验,他们最近围绕NavVis VLX 3D 激光扫描仪PointFuse Pro 软件建立了这一工作流程。

2022-07-28 _MOTE Full Bldg - MeshCoord (1)

开拓创新

据 IBKS 创始人 Mo Haidar 称,该公司直到最近才将现实捕捉 加入其服务组合。IBKS 有一些内部扫描到BIM 的经验,但大部分都是五年前的经验,甚至更早,因此主要的参与者基本上都是刚刚开始。 

事实证明,这是我们的优势而非劣势。IBKS 能够在不预设 "最佳 "工具的情况下建立创新的工作流程。

正如海达尔所解释的那样,IBKS "对市场上的每一种设备都进行了研究,并很快意识到我们的使用案例需要一种移动扫描 的方法。我们非常清楚,这将是NavVis 现实捕捉 解决方案:NavVis VLX 和NavVis IVION 。这一点显而易见,因为它们没有准入门槛,也没有任何威慑力"。

IBKS数字孪生 解决方案负责人 Spivey Lipsey 补充说,移动制图解决方案不仅对初学者友好,还能满足公司对医疗保健工作的严格技术要求。 

"我们需要的是相当高的精确度,但我们需要覆盖的面积也很大。扫描仪在精确度和速度上都达到了我们的要求"。 

Spivey-Lipsey

 

- Spivey Lipsey,数字孪生 解决方案负责人,IBKS

为了补充他们的NavVis 解决方案,IBKS 寻找一种下游扫描到BIM 的工具,这种工具同样具有进入门槛低、速度快和数据质量高的特点。他们在 PointFuse Pro 中找到了它。该软件可以自动对曲面进行分类,生成点云网格以减小文件大小,并快速生成详细程度 200 个模型。而且使用非常简单。

不过,Lipsey 说最重要的因素是,IBKS 可以确保这些工具可以作为一个完整的工作流程整合在一起。

"开始进入这一领域的人--当他们试图为自己的解决方案采购软件和硬件时--很快就会明白,软件版本和兼容性问题是一个非常复杂的世界。而且许多软件解决方案都有悖常理。

"他补充说:"对我来说,一个很大的卖点是NavVis 和 PointFuse 已经有过合作。这让我对这些工具的协同工作有了一定程度的信心"。

有了合适的工具后,IBKS 便与NavVis 和 PointFuse 的技术团队合作,在一些大型扫描到BIM 项目中磨练工作流程。该公司利用这些工作制定了保持一致性、捕捉走廊而无需漂移 、组织数据、自动识别元素等方面的最佳实践。

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大考核

随后,IBKS 获得了洛杉矶双塔建筑群的扫描至BIM 项目,并对他们的工作流程进行了最大的考验。 

这个 450,000 平方英尺的项目面临诸多挑战。IBKS 需要捕获足够准确的数据,以建立符合客户规格的BIM 模型。此外,由于现场是一个活跃的医疗设施,他们需要在下班后迅速开展工作,以减少对工作人员的干扰。

如前所述,该项目的扫描区域横跨多层医疗套房和 22 层楼。但还有一个更复杂的问题:最终客户并不拥有被扫描建筑的所有权,因此 IBKS 只能捕捉客户租赁的区域。 

这意味着扫描结果将是分散的--海达尔称这种排列方式为 "瑞士奶酪"。研究小组无法确定他们的软件能否在处理链中保持正确的排列。

"我们担心可能需要在NavVis IVION 和 PointFuse Pro 两个地方进行多层次的对齐工作,而你最不愿意做的就是同样的任务做两次"。

Mo-Haidar

 

- 莫-海达尔,IBKS 创始人

 

NavVis VLX 和NavVis IVION

Lipsey 说,团队通过捕捉大量较小的扫描图而不使用控制点,加快了移动绘图工作流程。这使他们能够非常快速地进出每个空间,同时减少漂移 ,以保持较高的精确度。

为了解决因布局分散而可能出现的对齐问题,IBKS 将扫描结果排列成 "树形"。 

"Lipsey 说:"每座塔楼都有两个楼梯间,它们的高度相当于整座大楼的高度。"因此,我们对它们进行了单独扫描。我们还扫描了每层楼的每条走廊、洗手间和楼梯间的一部分。然后,我们对套房进行了逐一扫描。

在处理过程中,团队在NavVis IVION 上进行了初步的对齐工作。"我们能够将走廊与楼梯间连接起来,并像树干与树枝一样对齐各层,"Lipsey 说,"然后,我们将套房与走廊对齐。"然后,我们将套房与走廊对齐。

接下来,团队使用裁剪和下载工具单独导出每个关卡。

2022-08-23 - Side Elevation - IVION Alignment - Copy
1- PFP CLASSIFIED MESH MODEL FULL BLDG (MOTE) - Copy

处理:PointFuse Pro 和 Autodesk Revit

然后,他们将数据传输到 PointFuse Pro。过渡非常顺利。"我们将每个级别、每个组合数据集都带入了 PointFuse Pro。它们完全按照我们在NavVis IVION 中对齐的方式堆叠起来,无需进一步对齐"。

BIM IBKS 顾问 Eliane Bouery 说,下一步是开始处理。她使用 PointFuse Pro 自动生成网格,并对墙壁和地板等大型平面进行分类。

"她说:"接下来,我们一层一层地对元素进行分类。她浏览了每个房间,核实或识别了门、墙壁、家具、窗户和其他重要元素。同时,她在NavVis IVION 中打开原始点云,作为视觉参考。

"之后,我们进入BIM 空间管理模块,自动生成了一个 3D 模型。然后,我就对每扇门窗进行调整和定位。我在NavVis IVION 中并行工作,导航到每个房间并进行流式测量,以验证定位"。

在完成每个楼层的对齐后,她从 PointFuse Pro 中导出了一个 IFC 文件,轻松上传到 Revit 中进行最后的清理和建模,同样无需进一步对齐。BIM 模型很快就按照客户的要求完成了。

从 NavVis 到 PointFuse 再到 Autodesk Revit 的工作流程

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巨大成功和对未来的展望

IBKS 表示,NavVis 和 PointFuse 的工作流程超出了预期,使最初令人生畏的任务变得非常简单和顺利。 

首先,移动扫描速度很快。扫描小组仅用 10 天时间就进出了每个塔台,他们很高兴在初次捕获后无需返回。 

移动扫描 工作流程的速度也有助于减少对现场医务人员的干扰。"海达尔指出:"尽管我们是在下班后进行扫描,但一些办公室里还有医生和护士。"他们只需离开三分钟,我们就能完成扫描并返回。对他们来说,这就像是一次受欢迎的咖啡休息时间。几乎每个人都对我们如此迅速地离开他们的空间感到惊讶。

而这种速度并不意味着精度或数据质量的下降。"Lipsey 说:"实际上,我们看到移动扫描 在长走廊等空间的精度非常高。"除了一些非常微小的伪影之外,一切都非常干净。我认为,我们将能够在比预期更大的范围内使用NavVis VLX "。

至于软件工作流程,Lipsey 说它绝对能应对大型医疗机构扫描到BIM 工作所带来的挑战。

NavVis IVION 将每层(约 16,000 平方英尺)的初始处理时间缩短至 4 小时。PointFuse Pro 将 "扫描到 Revit 模型 "的时间缩短到每层 12 小时。它还将点云文件的大小减少了 66% 以上,节省了大量存储空间,并大大加快了传输速度。

IBKS 创新的工作流程也能轻松处理复杂的对齐工作。"Lipsey 说:"事实上,我认为它使我们能够根据需要完成尽可能多的故事。"我们可以从NavVis IVION 开始对齐,将数据准确地导入 PointFuse Pro,然后再导入 Revit,而无需进行任何进一步的翻译"。

"海达尔总结说:"这充分证明了两种产品的协同工作能力。"我们在这里看到了巨大的成功。

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