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Trimble X7三维激光扫描仪在历史建筑恢复与重建中的应用

Trimble X7三维激光扫描仪在历史建筑恢复与重建中的应用

  前言

  根据国家发展的需要,中国古建筑作为中华文化艺术的瑰宝,古建筑建档工作受到社会和政府越来越多的重视。随着社会各领域数字化、信息化的迅速发展,古建筑数字化保护已经逐步走入大众的视野,古建筑保护修缮所运用的技术也随之不断更新,测绘作为在古建筑遗产保护方面的基础性工作意义也更加重大。

  与古建筑传统法式测绘相比,三维激光扫描技术具有非接触、速度快、精度高、采集信息完整等各种优点。三维激光扫描技术能够为古建筑的保护修缮提供真实准确、全面的数据信息,并且具有非接触的独特优势,恰恰满足中国古建筑资料信息获取与保存的测量需求,满足了古建筑数字化保护的需求。目前,三维激光扫描技术已经成为古建筑数据采集的新手段,能够快速的获取古建筑物真实形态特性的信息,快速地将实体信息转化为电子信息,为古建筑保护修缮领域带来了便捷和革新。

  随着时间的推移,我国大部分历史古建筑已逐步消失,而且由于缺乏有效的保护意识和完善的工作管理,因使用不当使遗产遭破坏的事件屡见不鲜,当代社会历史遗产的命运令人堪忧,文物保护工作尤为重要。

  数据采集

  本次数字化三维扫描综合考虑决定采用Trimble X7三维激光扫描仪,仪器轻便(含电池)仅5.8kg。一键自动完成校准、整平、扫描、拍照、下载和配准,只需2分半钟,在扫描时充分考虑数据的完整性,对古建筑内外进行全方位覆盖扫描。

  · 具有自动整平功能,X7扫描仪默认模式下,扫描仪将自动整平,提高点云配准的可靠性,不需要目标靶的应用,减少了外业工作量。

  · 自动校准,X7扫描仪可以同时对角度和距离作精确校准,在-20C°~+50C°工作温度范围内确保成果的准确性、可靠性,保证数据质量。

  · 现场自动配准,能在现场实现真正的自动精确配准,配准时间短、在搬站之前就已完成,确保了数据的完整性,避免因数据再次返回现场,节省办公室数据处理时间,完成最后一站时即可获取整体点云,现场实时查看。

  数据处理

  1. 点云数据的拼接配准采用的是Trimble RealWorks,是一款集点云无目标、无人值守、全自动拼接、半自动快速三维模型成果提取、正射影像制作等功能于一体的强大点云处理软件,由于Trimble X7三维激光扫描仪具备现场拼接的功能,节省了室内拼接的时间,在外业即可以直接得到完整的拼接好的点云数据。

  

Trimble X7

 

  

Trimble X7

 

  2. 利用Trimble RealWorks的正射投影功能,得到投影切面图。

  

Trimble X7

 

  3. 利用CAD对Trimble RealWorks生成的正射图进行绘画处理。

  

Trimble X7

 

  4. X7导出全景相片

  

Trimble X7

 

  5. 基于点云进行模型创建

  

Trimble X7

 

  

Trimble X7

 

  项目总结

  在此项目中,Trimble X7三维扫描系统不仅以其非接触式、全尺寸、高精度、高效率等技术特点,为客户提供了良好的数字化技术支持。同时,Trimble X7三维扫描系统还以其技术优势为客户提供了便利及技术保障。

  如其具备的现场数据拼接功能,不仅大大减少了室内处理时间,还能避免数据缺失现象的发生,避免了二次返工;扫描仪的暂停/延时扫描功能,使外业工作者能够能好的应对现场人流影响的问题;配套的RealWorks不仅能够很好的兼容多平台的三维数据,可以直接生成CAD、三角面模型、正射影像等,还能够导出多种数据格式,无缝对接到CAD、Sketchup、Revit、3Dmax等三维软件。

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