3D mõõdistuse eesmärk ei ole lihtsalt skanneriga andmeid koguda, vaid määrata reaalse objekti geomeetria, mõõtmed, asend ja kuju projekti jaoks vajaliku täpsuse ning detailsusega. Meetod, kontroll ja väljund peavad tulenema sellest, mida klient andmetega edasi teeb.
Mõõdistus algab eesmärgist, mitte seadmest
Hoone as-built dokumentatsioon, suure tööstusruumi paigutus, olemasolevale trepile sobiv piire, väikese detaili pöördprojekteerimine ja museaali digitaalne arhiiv on erinevad ülesanded. Need vajavad erinevat mõõteulatust, detailsust, kontrolli ja andmeformaati.
Enne välitööd tuleb kokku leppida, mida peab mõõtma, milline kõrvalekalle on oluline, millises koordinaatsüsteemis tulemus üle antakse ja kas väljundiks on punktipilv, mesh, joonised, BIM, CAD/SOLID, kontrollraport või mitu omavahel seotud andmekihti.
Üks capture'i meetod ei sobi igale objektile
TLS on tugev valik suurte ruumide, hoonete ja keskkondade mõõdistamiseks. SLAM võimaldab paljudes ruumilistes töövoogudes kiiresti liikudes andmeid koguda. Tööstuslik käsiskanner sobib detailide pinnageomeetria, pöördprojekteerimise ja kontrolli ülesannetesse. Fotogrammeetria võib anda geomeetria kõrval väga väärtusliku värvi- ja pinnainfo.
Neid tehnoloogiaid ei hinnata lihtsa paremusjärjestusega. Objekti mõõtkava, nõutav täpsus ja resolutsioon, pind, ligipääs, valgus, keskkond, ohutus ning väljund määravad, kas piisab ühest meetodist või on tugevam hübriidtöövoog.
- objekti suurus ja keerukus
- nõutav mõõtetolerants ja geomeetriline detailsus
- pinna optilised omadused ja ligipääsetavus
- koordinaatsüsteem, kontrollpunktid ja mõõtemaht
- kasutus: dokumentatsioon, projekteerimine, tootmine või visualiseerimine
Tulemust määrab kogu mõõtmisahel
Seadme spetsifikatsioon on ainult üks osa. Tulemust mõjutavad kalibreerimine, mõõtekaugus, skannipositsioonide paigutus, vaatenurgad, tracking või registreerimine, pinna omadused, keskkond, kontrollmõõdud, puhastamine ja järeltöötlus.
Kui registreerimine nihutab skanniseise, mesh silub vajalikud servad või modelleerija asendab kõvera pinna põhjendamatult ideaalsega, ei päästa lõpptulemust skanneri hea nimeline täpsus. Mõõdistuse kvaliteet peab säilima läbi kogu ahela kuni kliendile antava väljundini.
Punktipilv, mesh, CAD ja BIM täidavad eri eesmärke
Punktipilv säilitab suure hulga mõõdetud ruumipunkte ja sobib olemasoleva olukorra dokumenteerimiseks ning modelleerimise aluseks. Trianguleeritud mesh loob punktidest pidevama pinna, kuid selle kvaliteet sõltub rekonstrueerimise seadetest. CAD/SOLID kirjeldab insenergeomeetriat ning BIM lisab ehitise elementidele struktuuri ja informatsiooni.
Need väljundid ei ole automaatselt võrdsed. Arhitektuurne BIM võib esitada seinad ning pinnad lihtsustatult, sest selle eesmärk on loetav dokumentatsioon. Tootmiseks vajalik mudel peab vajadusel säilitama tegelikud kõverused, nihked ja liitegeomeetria, mis mõjutavad valmistatava detaili sobivust.
Registreerimine ja kontrollitav koordinaatsüsteem
Suur objekt mõõdetakse tavaliselt mitmest asukohast. Skanniseisude registreerimine seob need üheks koordinaatseks tervikuks. Ebapiisav kattuvus, korduv geomeetria, valed vasted või pikk kontrollimata registreerimisahel võivad põhjustada lokaalseid ja kumulatiivseid nihkeid.
Kõrgema nõudega töös kasutatakse vajaduse järgi target'eid, survey control'i, sõltumatuid kontrollmõõte, registreerimisraporteid ja visuaalset kontrolli. Lubatav tolerants peab tulenema konkreetsest ülesandest; tarkvara märge „optimized” ei asenda tehnilist kontrolli.
Dokumenteerimine ja tootmine vajavad erinevat detailsust
Plaanide, vaadete ja lõigete koostamiseks võib puhastatud, õigesti registreeritud punktipilv olla sobiv alus. Joonistel lihtsustatakse pindu sageli eesmärgipäraselt. See ei ole viga, kui väljund vastab dokumenteerimisülesandele.
Olemasoleva objekti külge sobituva piirde, torustiku või masinaosa tootmisel võivad samad lihtsustused põhjustada sobimatuse. Sellises töös on vaja tegelikke pindu kirjeldavat lähteandmestikku, kontrollitud läbilõikeid ja tolerantsis mudelit. Vastasel juhul ilmneb viga sageli alles valmistamisel või paigaldusel.
Täpsus ja resolutsioon tuleb määratleda eraldi
Mõõtetäpsus kirjeldab mõõdetud väärtuse lähedust tegelikule või referentsväärtusele. Resolutsioon kirjeldab pinna proovistamise tihedust ja eristatavat geomeetrilist detaili. Tihe andmestik ei ole automaatselt täpne ning täpne üksik mõõt ei taga peene pinnavormi jäädvustamist.
Lisaks tuleb eristada geomeetrilist ja visuaalset detailsust. Tekstuur võib näidata pragu või graveeringut, mida mõõtemesh'is ei ole. Mõõtmiseks, analüüsiks ja tavapäraseks geomeetriliseks 3D-printimiseks peab vajalik detail olema valideeritud geomeetrias.
Üleandmine peab vastama edasisele tööle
Hea üleandmine ei tähenda tingimata ühte universaalset faili. Projekt võib vajada kontrollitud master-punktipilve või high-res mesh'i, koordinaatides tööosi, CAD/BIM-väljundit, 3D-printimiseks korrastatud watertight mesh'i ning eraldi optimeeritud visualiseerimismudelit.
Master-andmestik säilitatakse tulevaste mõõtmiste ja töötluste jaoks. Kergemad derivaadid luuakse eraldi, dokumenteerides rakendatud puhastamise, decimation'i, rekonstrueerimise ja modelleerimise. Nii ei seata veebis kuvamise või mugava failimahu nimel ohtu algse mõõteinfo väärtust.
- selge koordinaatsüsteem ja mõõtühikud
- kokkulepitud tolerants ja kontrolliviis
- master-andmestik ning kasutusotstarbelised derivaadid
- failiformaat, tarkvaraversioon ja vajalikud vaate- või tööjaotused
- piirangute ja järeltöötluse läbipaistev kirjeldus
Korduma kippuvad küsimused
Kas üks 3D-skanner sobib igaks mõõdistuseks?
Ei. Hooned, suured keskkonnad ja väikesed täppisdetailid vajavad erinevat mõõteulatust, resolutsiooni, kontrolli ja töövõtteid. Meetod valitakse objekti ning väljundi järgi.
Kas skaneerimine annab kohe lõpliku CAD- või BIM-mudeli?
Tavaliselt mitte. Skaneering annab lähteandmed, mis tuleb registreerida, puhastada ja vajadusel rekonstrueerida või modelleerida. CAD ja BIM on tõlgendatud väljundid, mille detailsus sõltub ülesandest.
Kas tootja täpsusnumber garanteerib kogu projekti täpsuse?
Ei. Kogu tulemust mõjutavad mõõtekaugus, mõõtemaht, kalibreerimine, pinna omadused, tracking või registreerimine, kontroll, järeltöötlus ja väljundi loomine.
Miks ei pruugi arhitektuurne BIM sobida detaili tootmiseks?
BIM võib esitada pinnad eesmärgipäraselt sirge ja lihtsustatuna. Tootmiseks tuleb sageli säilitada tegelikud kõverused, nihked ja liitegeomeetria, millest sõltub valmistatud detaili sobivus.
Millised failid peaks mõõdistusprojektist säilitama?
See sõltub eesmärgist, kuid väärtuslik on säilitada kontrollitud master-andmestik ning teha sellest eraldi töö-, CAD/BIM-, printimis- ja visualiseerimisderivaadid. Koos failidega tuleb säilitada info koordinaatide, ühikute, kontrolli ja rakendatud töötluse kohta.