三维激光扫描与BIM技术

1.三维激光扫描技术

三维激光扫描技术又被称为实景复制技术,是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。它突破了传统的单点测量方法,具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据,因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。

三维激光扫描技术是近年来出现的新技术,在国内越来越引起研究领域的关注。它是利用激光测距的原理,通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息,可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。由于三维激光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点,因此相对于传统的单点测量,三维激光扫描技术也被称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破。

三维扫描技术在文物建筑保护领域的应用有利于建立文物建筑数字化数据库,对文物建筑修缮、维护、保养、监测有重要意义。

2.BIM技术

建筑信息模型(BuildingInformation Modeling)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑模型的建立,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有可视化,协调性,模拟性,优化性和可出图性五大特点。

BIM 的理论基础主要源于制造行业集CAD 、CAM 于一体的计算机集成制造系统CIMS(Computer Integrated Manufacturing System )理念和基于产品数据管理PDM 与STEP 标准的产品信息模型。

由于国内《建筑信息模型应用统一标准》还在编制阶段,这里暂时引美国国家BIM标准(NBIMS)对BIM的定义,定义由三部分组成:

BIM是一个设施(建设项目)物理和功能特性的数字表达;

BIM是一个共享的知识资源,是一个分享有关这个设施的信息,为该设施从建设到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程;

在项目的不同阶段,不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息,以支持和反映其各自职责的协同作业。

传统文物保护需要的是完整、准确的数据,只有这样,历史建筑才得以原貌保留。因此,历史建筑保护经常面临着一个最核心的问题,即历史建筑如何100%保留,同时准确记录信息。

传统的2D绘图存在着误差,这对历史建筑数据的采集很困难,既不准确,也不能复核,会导致设计的错误以及工期的延误,而以 BIM 制作出来的模型不但可免除传统2D绘图的误差,进一步视像化,加强各方之间的信息交流,传承文物建筑DNA。

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