CREAREA MODELULUI 3D A INTERIORULUI CLĂDIRII PRIN SCANAREA LASER TERESTRĂ [305274]
Universitatea Tehnică a Moldovei
CREAREA MODELULUI 3D A INTERIORULUI CLĂDIRII PRIN SCANAREA LASER TERESTRĂ
Student: [anonimizat]:
lector superior Iacovlev Andrei
Chișinău – 2016
Ministerul Educației și Tineretului al Republicii Moldova
Universitatea Tehnică a [anonimizat], Cadastru și Geotehnică
Admis la susținere
Șef de catedră:
conf.dr.ing. Grama Vasile
______________________________
„__”_____________ 2016
Crearea modelului 3d a interiorului clădirii prin scanarea laser terestră
Teză de licență
Student: [anonimizat] _______ )
Conducător: Iacovlev Andrei ( _______ )
Gavrilov Diana ( _______ )
Unciulenco Svetlana ( _______ )
__________________ ( _______ )
Chișinău – 2016
Universitatea Tehnică a [anonimizat], [anonimizat].dr.ing. [anonimizat]
_____________________________ „__”_____________ 2016
CAIET DE SARCINI
pentru teza de licență al student: [anonimizat]
1. Tema tezei de licență Crearea modelului 3d a interiorului clădirii prin scanare laser terestră
confirmată prin ordinul nr. 1 de la „ 22 ” februarie 2016
2. Termenul limită de prezentare a tezei 31 mai_______________________
3. Date inițiale pentru elaborarea tezei Instrucțiuni și metode de creare si modelare a obietelor în 3D.
4. Conținutul memoriului explicativ
1. Cadrul teoretic
2. Metodologia și obiectivele cercetări
3. Rezultatele
4. Analiza economică a creării modelului 3d a interiorului clădiri prin scanare laser terestră
5. Securitatea activității vitale
5. Conținutul părții grafice a proiectului
6. Lista consultanților
7. Data înmînării caietului de sarcini _________________ Conducător ____________________________________________
semnătura
Sarcina a fost luată pentru a fi executată
de către student: [anonimizat] __________________________________________
semnătura, data
PLAN CALENDARISTIC
Student: [anonimizat]_______
Conducător de teză Iacovlev Andrei_________
Declarația student: [anonimizat],____________________
UNIVERSITATEA TEHNICĂ A [anonimizat], Cadastru și Geotehnică____
AVIZ
la teza de licență
Tema: ________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Student: [anonimizat](a)___________________________gr.___________________________________ 1. Actualitatea temei _________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Caracteristica tezei de licență________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.Analiza prototipului________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Estimarea rezultatelor obținute_______________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5. Corectitudinea materialului expus_____________________________________________
__________________________________________________________________________
6. Calitatea materialului grafic _________________________________________________
__________________________________________________________________________
7. Valoarea practică a tezei ___________________________________________________
__________________________________________________________________________
8. Observații și recomandări___________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________
9. Caracteristica studentului și titlul conferit______________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Conducătorul
tezei de licență__________________________________________________________
(funcția, titlul științific), (semnătura, data), (numele, prenumele)
REZUMAT
Scanarea laser terestră este o metodă mai nouă de obținerea modelului 3D a unui obiect oaricare, cu o precizie ridicată și un consum de timp mai scăzut de cît metodele mai vechi. Această metodă fiind modernă are o speranță de a intra și pe piața de construcții și în Republica Moldova, pe cînd în țările mai dezvoltate de mult se practică această metodă în majoritatea domenilor de activitate, începînd cu construția de mașini, criminalistică, designer și termenînd cu scanarea clădirilor pentru monitorizarea lor.
În această teză de licență cu tema ,,Crearea modelului 3D a interiorului clădirii prin scanarea laser terestră” drept scop s-a propus de creat modelul 3D a unei camere din interiorul unei clădiri cu ajutorul scanerului Leica ScanStation C10 și a softului Cyclone 8.1, precum și prezenterea eficacități și utilității acestei metode noi de modelarea 3D.
Teza de licență cuprinde cinci capitole analizate detaliat în parte, patruzeci și una de figuri, șapte tabele și toate aceste încadrate în șaptezeci și două de pagini.
În timpul procesului de studiu și efectuarea modelului 3D au avut loc lucrări de teren și de birou. În teren s-au colectat datele obiectului creînd un nor de puncte și datorită camerei digitale care se conține în scaner s-au făcut și imagini, care au contribuit la ridicarea calități modelului 3D final. Iar în birou a avut loc însăși modelarea și crearea modelului 3D a interiorului cladirii.
Primele două capitole descriu teoretic procesul de scanare și de modelarea, care sunt pașii pînă a ajunge la rezultatul final dorit. Totodată sunt descrise softwar-urile folosite în timpul procesului de lucru.
Partea economică conține analiza SWAT, calculul salariilor de bază a muncitorilor, concurenții indirecții, consumurile financiare necesare pentru lucru, iar într-un final este reprezentat devizul de cost pentru o astel de lucrarea de creare a modelului 3D.
În concluzie, se poate de afirmat că crearea modelului 3D prin scanare laser terestră este o temă nouă în prezent pentru Republica Moldova, însă foarte utilă pentru realizarea acestor lucrări într-o perioadă scurtă de timp și o calitate sporită. Scopul propus pentru teza de licență a fost realizat și s-a obținut modelul 3D a interiorului clădirii prin scanarea laser terestră.
ABSTRACT
Terrestrial laser scanning is a new method for producing 3D-model of the object oaricare, with high accuracy and less time consuming, because the old methods. This method is today, and hope to enter the construction market in Moldova, while in more developed countries, much practice this technique in many areas of its activity, starting with engineering, forensic designer and the period for scanning to monitor their buildings.
This thesis on the topic,, Creation of 3D-model of the interior of the building with the help of terrestrial laser scanning "the proposed goals for creating 3D-models of space inside the Leica ScanStation C10 is a building with a scanner and Cyclone 8.1 software and presentations effectiveness and usefulness of the new method 3D-modeling.
Thesis five chapters carefully analyzed separately, forty-one digits, seven tables, and all those who fall within seventy-two pages.
In the course of the study and carrying out 3D model took the field and office work. Field data were collected point cloud object and creating a digital camera, because it contains a scanner and images were made, which contributed to improving the quality of the final 3D model. And he took office the formation and creation of 3D models of the building interior.
The first two chapters describe theoretically scanning and modeling, which are steps to achieve the desired end result. Also described is the software used during the work.
Economic analysis includes Swat, the calculation of the basic salaries of employees, competitors indirecții, financial consumption needed for work, and a final valuation takes into account ASTEL job of creating 3D-models.
In conclusion, we can say that the creation of 3D-models using terrestrial laser scanning is a new theme is now time for our country, but also very useful for this work in a short time and improve quality. It was held objective of the proposed diploma and gave the interior 3D model-building using terrestrial laser scanning.
INTRODUCERE
În documentarea unor construcții și instalații existente, precum și restaurarea unor monumente istorice, cunoașterea geometriei obiectului este de cea mai mare importanță. Documentarea complexă a construcțiilor are astăzi loc de regulă într-un GIS, reprezentarea spațială a obiectului bazându-se pe un număr limitat de forme elementare de modelare, cum ar fi linii, poligoane și corpuri. Prin ele sunt reprezentate muchii, colțuri, plane și elemente de volum ale obiectului real. În funcție de scopul urmărit, modelul rezultat trebuie să corespundă în limita unei anumite precizii cu obiectul real.
Scanarea Laser este o nouă tehnică, prin intermediul căreia poate fi măsurată complet automat (mai mult sau mai puțin) geometria unei structuri, fără ajutorul unui mediu reflectorizant, cu înaltă precizie și cu viteză ridicată. Rezultatul măsurătorilor este reprezentat de o mulțime (considerabilă) de puncte, numită în literatura de specialitate nor de puncte.
Avantajul unei scanări laser este faptul că poate înregistra un mare număr de puncte, la o precizie înaltă, într-o perioadă relativ scurtă de timp. Este ca și cum ai face o fotografie cu informații de adâncime. Scanerele laser sunt instrumente cu linie de vedere, așa încât pentru a asigura o acoperire completă a unei structuri sunt necesare mai multe scanări din diferite poziții.
Datorită evidentelor avantaje ale scanării laser, cum ar fi: măsurătoarea fără a fi necesar vreun contact direct, precizia înaltă, distanța mare de acțiune, achiziția rapidă a informațiilor, etc., alte domenii cum ar fi moștenirea culturală, arhitectura, dezvoltarea urbană, domeniul judiciar și industria petrecerii timpului liber încep să adopte puțin câte puțin această tehnologie.
Din punctul de vedere a utilizatorului, un scaner 3D este orice dispozitiv care colectează coordonatele 3D ale suprafeței terenului sau ale uni obiect:
automat și într-un model sistematic;
cu o rată / frecvență ridicată (sute sau mii de puncte pe secundă);
cu livrarea rezultatelor (coordonatele 3D) mai mult sau mai puțin în timp real.
Aplicații practice tipice ale Scanării Laser:
Documentații în ingineria civilă;
Arhitectură, Arheologie, restaurarea stiu-rilor istorice;
Construcții de tunele;
Documentații pentru instalații tehnice (industria petrochimică, centarale termice, centrale nucleare);
Aplicații în realitatea virtuală;
I. Cadrul teoretic
1.1 Aparate de scanare laser terestre
1.1.1 Descriere generală
În prezent, scanarea laser terestră a devenit o tehnică suplimentară pentru aplicațiile geodezice. Utilizarea scanerelor laser este în continuă creștere, diferite sisteme provenind de la diverse companii fiind prezente astăzi pe piața instrumentelor și sistemelor de măsurare.
O clasificare a scanerelor laser terestre este destul de problematică, deoarece ar trebui definită baza acestei clasificări.
Posibile clasificări se pot face după următoarele criterii:
– domeniul de măsurare a distanțelor;
– principiul sistemului de măsurare a distanțelor;
– densitatea punctelor;
– precizia determinării poziției spațiale a punctelor;
– domeniul de scanare.
Pornind de la aceste afirmații, se poate lua în discuție o modalitate de clasificare a scanerelor laser terestre. În primul rând, se poate spune că nu există un scaner laser universal, pentru orice aplicație tehnică. Unele sunt potrivite pentru domenii mici ale distanțelor (în incinte, unde distanțele nu depășesc 100 m), altele pentru domenii ale distanțelor care depășesc cu mult 100 m. În concluzie, tipul de aplicație tehnică decide tipul de scaner laser.
Scanerele laser terestre pot fi clasificate după principiul sistemului de măsurare a distanțelor. Acesta corelează, în principiu, atât domeniul de măsurare cât și precizia.
Cele mai multe scanere laser se bazează pe principiul măsurării timpului (time of flight). Această tehnică permite măsurarea distanțelor până la câteva sute de metrii. Este posibilă chiar măsurarea unor distanțe de peste un kilometru (ex.: Mensi, Trimble, Riegl), însă acest avantaj implică o precizie mai scăzută, de aproximativ un centimetru.
Figura 1.1 Scaner Trimble GX 3D Figura 1.2 Scaner laser LMS-Z210
Un alt principiu este cel al măsurării fazei (phase measurement), reprezentând cealaltă tehnică comună pentru domeniul mediu de măsurare a distanțelor. Domeniul este limitat la 100 m (ex.: Zoller+Froehlich, Faro, IQSun). În acest caz, față de principiul enunțat mai sus, precizia măsurării distanțelor se încadrează în domeniul milimetric.
Figura 1.3 Laser scaner Faro LS 420 Trimble GX 3D Figura 1.4 Laser scaner Imager 5003
Pentru ca această clasificare să fie completă, trebuie amintite și scanerele laser concepute pentru un domeniu restrâns (sub 10 m), utilizate mai ales în aplicații din industrie. Principiile de măsurare a distanțelor în acest caz sunt laser radar și optical triangulation. Precizia unor astfel de sisteme este de domeniul submilimetric (zecime sau sutime de milimetru). De altfel, aceste tipuri de sisteme nu se regăsesc în clasificările scanerelor laser terestre.
O altă posibilă clasificare ar putea fi făcută, funcție de proprietățile tehnice ale instrumentelor. Diferențieri ale scanerelor laser terestre, din punct de vedere tehnic pot consta în:
modul de scanare:
scanare 360o;
scanare pe secțiuni specifice, datorită limitării câmpului de vedere (acțiune);
scanare pe profile;
sistemul de deflecție a razei laser:
oglindă care se rotește sau care balează;
combinarea cu alte dispozitive montate pe scanerul laser:
cameră foto digitală, GPS;
Conceptul High-Definition SurveyingTM (HDSTM) este o descriere mai exactă făcută de firma Leica, a ceea ce este cunoscut frecvent ca scanare laser 3D. Leica a ales această nouă descriere din două motive:
în primul rând, acest termen (definiție) indică mai precis cum diferă această tehnologie fundamental față de metodele topografice clasice.
în al doilea rând, cu noua familie de produse HDS, pe lângă faptul că Leica a adus această tehnologie la un nivel extrem de interesant, dar este acum o metodă de măsurare pe deplin dezvoltată, pentru un larg evantai de măsurători inginerești.
Figura 1.5 Familia HDS
Densitatea mare de puncte (definite prin coordonatele lor) diferențiază fundamental această tehnologie față de metodele clasice ale măsurătorilor inginerești. Apariția pe ecranul calculatorului a datelor cu mare densitate (norul de puncte), la care se adaugă culoarea proprie și posibilitatea de vizualizare 3D asigură forța acestor informații. Aceasta oferă utilizatorului o mare încredere în precizia și caracterul complet al rezultatelor măsurătorilor.
ScanStation C10 are o perfomanță mare asupra principalelor funcții, inclusiv un nou inteligent X-zerkalotm care vă permite să scanați o cupolă completă literalmente în câteva minute, cu ajutorul unei oglinzi rotative. Executie de scanare în interiorul și în afara incintei cu ajutorul ScanStation C10 face fotografierea de înaltă definiție (High Definition Surve-ying tm – HDStm) mai rentabilă în construcții, topografie, cartografie, precum și monitorizarea geodezice.
Platforma ScanStation C10 reprezintă o funcționalitate puternică într-un singur instrument compact. Utilizatorii pot profita de interfața user-friendly built-in, o interfață totală identică stație sau de a folosi un laptop extern pentru vizionare locale mai puternice și de prelucrare a datelor. ScanStation C10 mai ușoară și mai simplă permite mutare geodezic rezectie și scanare pentru mărcile operațiilor logistice. O privire de ansamblu completă (360 ° x 270 °), de mare precizie, scanare gama (300m, la o intensitate de 90% din reflexie), și viteza mare de scanare (50000 pt / sec) face ca ScanStation C10 sa fie cel mai universal pentru industrie.
El scanează întreaga cupolă de până la 10 ori mai rapid ca modelile mai vechi , mai puțin de 2 minute pentru o cameră tipică. ScanStation C10 scanează rapid o cupolă completă de 360 °, sau regiuni locale, viteza îmbunătățită a instalării și mișcarea dispozitivului, precum și îmbunătățit cu obiectivele, viteza de înregistrare și geo-referențiere. Utilizatorii pot evalua rapid rezultatele scanării.
1.1.2 Principii de funcționare
O posibilă clasificare a tipurilor de scanere laser terestre se poate face în funcție de principiul de măsurare a distanțelor utilizat. În acest sens se pot enumera cele trei principii, cele mai utilizate la construcția acestor tipuri de aparate:
Principiul măsurării timpului, întâlnit în literatura de specialitate sub denumirea de time of fight sau laser pulsed. În acest caz, distanța de la instrument la obiect este determinată în funcție de timpul de parcurgere a acesteia sau timpul între emitere și recepție a undei laser.
În principiu, o diodă emite un impuls laser, cu o frecvență dată, c ătre un obiect din teren. Această undă este reflectată difuz de pe suprafața obiectului ș i o parte din ea se întoarce la receptor Pentru fiecare impuls este măsurat timpul între emitere și recepție.
Distanța rezultată combinată măsurătorile de unghiuri (ale oglinzilor, prismelor, axelor motoarelor) oferă posibilitatea determinării poziției 3D a punctului de intersecție dintre raza laser și suprafața investigată.
Trăsăturile principale ale senzorului Laser Pulsed
metoda: măsurarea timpului (time of flight);
lungime de undă în domeniul infraroșu;
diodă pulsatoare ca transmițător laser;
receptor optic senzitiv;
detector de semnal pentru pulsuri multiple;
microprocesor pentru postprocesare;
interfață;
mecanism de scanare optico-mecanic corespunzător
Avantaje:
mărime redusă;
fiabilitate sporită;
imunitate ridicată la interferențe;
precizie ridicată;
domeniu mare de măsurare;
culegerea rapidă a datelor;
raza laser puternic colimată;
raport performanță/preț excelent
Reducerea razei de acțiune poate fi cauzată de:
strălucirea puternică a luminii zilei;
vizibilitate proastă;
praf sau murdărie pe lentile
Modul de lucru la măsurarea distanțelor:
Un generator de puls electric acționează asupra unei diode laser care emite pulsuri de lumină infraroșii, care sunt strânse într -un fascicul paralel prin intermediul unor lentile. Prin lentilele receptoare, parte din semnalul rezultat reflectat de țintă lovește (atinge) o fotodiod ă care generează un semnal electric receptat. Intervalul de timp între transmiterea și recepț ia pulsațiilor este contorizat prin intermediul unui stabilizator de frecvență cu quarț.
Valoarea calculată a razei de acțiune (a intervalului) este preluată de un microcomputer intern care procesează datele măsurate și le afișează pe display ca date de ieșire .
Distanța rezultă din relația:
(1.1)
unde:
d – distanța;
co – este viteza luminii în vid (299 792 458 m/s);
t – timpul contorizat pe traseul dus – întors.
Principiul măsurării diferenței de fază, întâlnit în literatura de specialitate sub denumirea de phase sau phase difference sau phase comparison.
Această metodă este bine cunoscută și de la stațiile totale care utilizează acest principiu. Din punctul de vedere al unui utilizator, această metodă nu este foarte diferită de cea prezentată anterior. Diferența constă într-o analiză mai complicată a semnalului receptat, rezultatul acesteia reflectându-se în criteriul de precizie al măsurătorilor.
În principiu, distanța de la instrument (emițător) la obiect este determinată în funcție de diferența de fază între semnalul emis și cel recepționat .
Distanța rezultată combinată cu măsurătorile de unghiuri (ale oglinzilor, prismelor, axelor motoarelor) oferă posibilitatea determinării poziției 3D a punctului de intersecție dintre raza laser și suprafața investigată.
(1.2)
Principiul metodei poate fi ușor realizat utilizând o diodă laser semiconductor, datorită faptului că lumina poate fi direct modulată. Datorită lărgimii înalte a benzii realizată de dioda laser este posibilă realizarea unei frecvențe înalte, mai mare de 10 Hz.
Pornind de la aceste ultime considerente, este de menționat că metoda este aplicabilă la sistemele de măsurare (scanare) în domeniul apropiat.
Pornind de la considerentele teoretice, pur fizice, se poate afirma că prin intermediul acestei metode modulul receptor recuperează intensitatea luminii laser difuze reflectate și o detectează fără radiațiile disturbatoare ale mediului reflectant. Aceasta înseamnă că semnalul reflectat nu este influențat, de exemplu, de lumina solară sau de alete surse externe de lumină.
3. Măsurarea distanței pe principiul triangulației. Este o metodă pentru măsurarea precisă a distanțelor, utilizând senzori de triangulație laser. Denumirea este sugerată de faptul că raza laser emisă și cea reflectată, împreună cu baza (distanța între emițătorul laser și camera CCD) formează un triunghi.
Soluția cu o singură cameră.
În principiu, la această metodă, un fascicul de raze laser este emis de instrument și este reflectat de pe suprafața obiectului spre o lentilă colectoare, situată pe instrument la o distanță cunoscută față de emițător. Lentila focusează imaginea spotului laser reflectat, care este detectată și colectată de o cameră video, de regulă un senzor CCD (Charged Coupled Device). În funcție de model, camera cuprinde un domeniu de măsurare între 45o și 65o față de centrul de măsurare. Poziția spotului imagine pe pixelii camerei este apoi procesată pentru a determina distanța până la obiect.
Unghiul fascicolului laser emis este înregistrat de aparat (poate fi definit și schimbat incremental), deasemenea distanța între sursa laser și camera video este cunoscută de la calibrare. Distanța de la instrument până la obiect (D) este determinată geometric din lungimea bazei (b) și unghiurile înregistrate (α și β). Poziția 3D a elementului de suprafață de pe care se reflectă raza laser derivă din rezolvarea triunghiului.
(1.3)
Acest principiu este deja cunoscut din măsurătorile clasice: intersecția înainte cu bază cunoscută. De aici este deasemenea cunoscut faptul că precizia de determinare a distanței între instrument și obiect descrește proporțional cu pătratul acestei distanței. În acest caz, din considerente practice, nici lungimea bazei nu poate fi atât de mare pe cât s-ar dori.
Din acest motiv, acest principiu este aplicabil pentru distanțe mici și pentru obiecte de mici dimensiuni.
Soluția cu cameră dublă.
O altă soluție, bazată pe același principiu, este cu utilizarea a două camere CCD, situate la capetele bazei. Spotul laser care trebuie detectat este generat de o sursă separată, care nu are nici o funcție de măsurare .
Soluția geometrică este identică cu cea de la cazul precedent, soluția cu o singură cameră, astfel că se păstrează aceleași caracteristici de precizie.
Nu toți senzorii care utilizează principiul cu cameră dublă oferă posibilitatea unei rate înalte de măsurare și de livrare a coordonatelor 3D în timp real. Atunci când sunt îndeplinite cele două condiții (număr mare de puncte măsurate și procesare în timp real) aceste instrumente pot fi considerate o alternativă pentru scanerele laser terestre 3D.
1.2 Software pentru prelucrare rezultatelor scanării
O mare valoare într-o tehnologie de scanare cu laser tridimensională ia software. Nu este nici un secret faptul că domeniul de măsurare de la zeci de mii până la câteva sute de milioane de puncte. Sarcina principală cade pe software-ul de procesare.
1.2.1 LEICA Cyclone
Cyclone – este un set de software module Leica HDS, care este considerat de către mulți experți care lucrează în domeniul de scanare laser, standardul perfect pentru a rezolva problemele de scanare, vizualizare, măsurare, construind modele tridimensionale și desene, analiza datelor și prezentarea rezultatelor în forma tradițională sau pentru alte sarcini . Folosind procesul de învățare modulul Cyclone CloudWorx este redus la studiul utilizării norilor de puncte tridimensionale într-un program CAD.
Multe funcții predefinite vă permit să convertiți măsurători într-o formă convenabilă pentru client, în cel mai scurt timp posibil. Cyclone este împărțit în mai multe module independente. După structura Cyclonului toate modulele sunt un program, care cu siguranță este foarte convenabil pentru utilizator.
Figura 1.6 Schema funcționări Cyclon
Modul Cyclonul-SCAN – un modul pentru controlul funcționării scanerului HDS2500, HDS3000 și HDS4500. Cu scaner SCAN poate fi configurat în funcție de diferiți parametri: presiunea atmosferica si temperatura. În continuare, o zonă de scanare și densitate (distanța pe verticală și pe orizontală pixelii învecinate). La momentul scanării, puteți vedea imediat rezultatele sondajului curent. Aveți posibilitatea să efectuați o procedură automată pentru scanarea țintelor de prospectivă, dacă este necesar. Scanerul poate scana și găsi singur cu o densitate maximă de butoane specifice țintă la vedere. Obiectivul reperare sunt folosite pentru a determina sistemul de coordonate al obiectului. Ele pot fi de asemenea folosit ca o justificare pentru ajustarea geodezic a scanări individuale. Cu toată bogăția funcțională de lucru cu ciclon-SCAN este foarte ușor datorită interfeței simplă și intuitivă.
Modul Cyclonul- REGISTER ajută la crearea relației spațială dintre nori de puncte individuali. În acest caz, ca și în cadrul programelor de ajustare a datelor fotogrammetrice pot fi utilizate punctele separate de scanare ca puncte de legătură de pe fotogrie. Numai în cazul dat programa Register va prelucra nu numai punctele indicate, dar va presupune că în jurul acestui punct există unele matrice limitate. Această realizare specială în domeniul de scanare laser vă permite scanare obiectelor acolo unde nu este posibilă stabilirea punctelor de orientare. După ajustarea cu ajutorul acestei caracteristici, a existat o creștere semnificativă în precizia construcției întregului model. Ca și în cazul altor programe de prelucrare a datelor geodezice principalele caracteristici ale preciziei depinde în mare măsură de rezultatele de ajustare. Ciclon-REGISTER detectează automat placa țintă standard de Leica HDS, și scanează, de asemenea, link-uri cu privire la punctele de legătură tipice, fără o țintă comercială. Acest lucru permite o distribuție optimă a numărului de puncte de mărci de stat și țintă și economisește timp în domeniu și la birou.
Figura 1.7 Înregistrare datelor în Cyclone-REGISTER
Modul Model – În primul rând, acesta poate fi folosit pentru a manipula datele din diferite scannere, inclusiv cele care nu sunt a familie Leica HDS. În plus față de punctele de bază ale datelor obținute în urma scanării, puteți introduce date sub formă de fișiere ASCII în format fișiere DXF, fișiere într-un format de date special concepute între CYCLONE și AutoCAD sau MicroStation și pentru alții. În al doilea rând, MODEL ste priconizat pentru rezolvarea problemei conversia "nor de puncte" în modele 3D reale. Utilizați-l pentru a simula un plan de țeavă, suprafețe curbe, oțel diferite (unghiuri, canale, I-grinzi, etc). Este suficient pentru a specifica doar punctul de plecare al construcției conductei și pornirea funcției construiește,
construirea funcției – atunci programul va detecta parametrii obiectului singur (dimensiunea, diametrul, punctele de început și sfârșit). Este posibil de activat funcția de corectare a obiectului creat. Să presupunem că aveți un tabel cu toate elementele care corespund unele standarte, cum ar fi GOST. După ce conversează grupul de puncte în conductă ( sau alt obiect) programa automat cere acest tabel și dacă conducta obținută diferă de la tabelul nu mai mult de cît valaorea admisibilă, atunci marimea finală se instalează în conformitate cu tabelul. Cantitatea admisă de corecții precum și însăși tebelele pot fi modificate. Pe de o parte a lucrări în acest modul se arată astfel de parcă va-ți înarmat cu bagheta magică, deoarice de tot ce vă atingeți se transformă în corp dur. Și în sfîrșit acest modul e preconizat pentru decizia astfeluri de sercini cum ar fi verificarea plasarea modelilor construite de CAD- programe. Cu ajutorul funcției controlul intersecțiilor se poate de verificat locul intersectiei modelului final cu norul de puncte. Și în sfîrșit desigur există posibilitatea de a converti într-un format compatibil cu CAD. Cyclone – MODEL este cea mai puternică în sfera prelucrări masurătorilor laser tridimensionale, programul cel mai complect, compus din instrumente de măsurare, modelarea obiectelor geometric pentru studii ingenerești , geodezice, arhitectură, construcși și multe altele.
Modulul Survey permite topografilor rapid să creeze materiale topografice pe baza norilor de puncte cu ajutorul funcției Cyclone Virtual Survey. Funcșiile puternice de construire a modelilor topografice complexe cu optimizarea suprafețelor tridimensionale. Cyclone – Survey este un set redus de funcții Cyclone-MODEL, conceput pentru lucrări topografice.
Figura 1.8 Modelul Survey
Modulul VIEWER – un program gratuit pentru vizualizarea datelor, Cyclone-VIEWER – această versiune a programului cyclone este conceput doar pentru vizualizarea bazei de date în format ".imp". VIEWER – un program gratuit, care poate fi instalat pe orice calculator fără licență.
Aceasta este o modalitate foarte bună de a transmite materialul pentru client sau pentru a face publicitate fără dreptul schimbări și exportul datelor. În timpul vizualizării se poate de văzut, zoom și învîrti noru de puncte a modelului obiectului, formelui lui, etc.
Modulul Cyclone – SERVER oragnizează lucrul client-server Cyclon-SERVER îmbunătățește capacitățile de procesare. Calculatoare cu licențe Cyclone-REGISTRU, MODEL, SURVEY, VIZUALIZARE sau Cyclone CloudWorx pentru AutoCAD și MicroStation pot lucra simultan cu aceeași bază de date și să aibă acces la punct de nori, imagini și modele de obiecte. SERVER crește productivitatea și reduce consumul de timp, atunci când trebuie să se ocupe de proiecte mari, complexe.
Figura 1.9 Modulul SERVER
1.2.2 Leica cloud worx for Autocad
Leica CloudWorx 5.0 pentru AutoCAD este cel mai eficient și mai popular program pentru utilizarea construcției punctelor de nor – capturat de scanere laser – direct în AutoCAD.
Utilizatorii pot să profite de o interfață a AutoCAD-ului ușor de înțeles și instrumentele care scurtează învățarea procesului de lucru cu datele scanări laser. Leica CloudWorx si puternicul motor Leica Ciclonul permite utilizatorilor să vizualizeze în mod eficient și să proceseze punctul mare de nor. Utilizatorii pot crea 2D și 3D exacte ca clădirile construite cît și interiorul lora, verificarea modelelor propuse în raport cu condițiile existente, efectuarea critică a constructiilor și halelor industriale, si mai mult toate acesta se fac în mod direct în AutoCAD.
În trecut, utilizatorii de multe ori se luptau cu manipularea punctilor de nori atunci când se utiliza pluginuri a puntelor de nori în AutoCAD. CloudWorx 5.0 învinge acest lucru cu fereastra de vizualizare puternică TruSpace. Acest lucru intuitiv, cu o fereastră panoramică de vizualizare permite utilizatorilor să "vadă" mai bine ce punct de nor se reprezintă, și acționează ca un super-control pentru a conduce norii de puncta vizualizați în AutoCAD cu o viteză fără precedent.
Caracteristici și beneficii:
Trasarea – trasează rapid sau potrivește automat 2D linii, polilinii, arce;
Potrivirea țevilor automat – inteligent, pentru construcții în AutoPLANT, CADWorx, etc;
Tie-ins precise și controale Clash;
Funcții recomandate pentru rezultate 3D sau 2D;
Orientarea automată a SCU la punctul de nor;
Specificarea punctelor de utilizator pe o grilă prin SmartPicks;
Versiunile engleză, germană și japoneză.
Figura 1.10 Interfața Leica CloudWorx
Leica CloudWorx 5.0 pentru AutoCAD poate fi de folos pentru următoarile aplicații:
Puncte Cloud pentru controlul displayului
Se concentrează pe anumite domenii de interes, instrumente ușor de utilizat definesc zone specifice de nori de puncte pentru a afișa 3D. Pentru o mai bună vizualizare, segmente de nori de puncta pot fi ascunse în mod selectiv cu ajutorul gardurilor și cutplanes, definite de utilizator, felii sau cutii limită 3D.
Documentații corecte a construcțiilor
Porțiuni de puncte de nori pentru a facilita crearea planimitrica și elevația planșelor. Linii 2D, polilinii și arce pot fi cea mai potrivită soluție pentru a oferi rezultate exacte. Secțiunile transversale ale norilor de puncte pot fi, de asemenea, reprezentate grafic în mod direct introducînd în întregime noul livrabil și reducînd astfel timpul ciclului de lucru.
Modele a conductelor pentru construcții
Instrumentele de montare a țevilor permit utilizatorilor să creeze rapid cele mai potrivite modele de conducte exacte pentru construcții pe baza punctelor de nori, cu ajutorul instrumentelor cum ar fi Bentley AutoPLANT, COADE CADWorx etc.
Informații detaliate pentru proiectele de reabilitare
Inginerii pot utiliza CloudWorx în proiecte de design de reabilitare pentru a verifica potențialul interferențele cu nori de puncte care reprezintă realitatea construcțiilor sau alte condiții. Detalii de neegalat oferit de nori de puncte permite inginerilor să creeze 2D sau 3D desene sau modele bazate pe informații exacte, cuprinzătoare, oferind timp și economii de costuri pe parcursul diferitelor faze de construcție a unui proiect.
Aplicații de inginerie civilă
Leica CloudWorx se integrează cu aplicații precum Autodesk Land Desktop și civile 3D pentru a oferi soluții pentru proiecte de inginerie civilă – cum ar fi infrastructura transportului, terenuri de dezvoltare, modele de poduri și multe altele. Utilizatorii pot extrage coordonatele 3D pentru reprezentarea caracteristicilor site-ului, care sunt ușor de identificat la punctul detaliat de nori. Punctele originale de sol pot fi extrase pentru modelarea topografică.
Tabelul 1.1 Descrieri Leica Cloud Worx
Figura 1.11 Procesul de lucru în Leica CloudWorx
Utilizatorii AutoCAD pot lucra mai efficient, pot manipula nori mari de puncte 3D direct în mediul AutoCAD, cu ajutorul instrumentelor și echipelor de lucru în acest program. Cyclone CloudWorx conține funcții simple de a vizualiza și lucra cu secțiunile de nori de puncte pentru a accelera crearea de desene bidimensionale. Puternicele caracteristici automate de modelare permite să creați modele oricărui obiect de care este nevoie din punct de nori în mediul AutoCAD.
II. Metodologia și obiectivele cercetării
2.1 Efectuarea măsurătorilor în teren
Noțiune de scanare statică presupune ca atât scanerul cât și obiectul care urmează a fi scanat sunt fixe pe tot parcursul de achiționare a datelor. Produsele finale ale procesului de scanare se obțin prin post-procesarea informațiilor oferite de norii de puncte, utizând componente software adecvate. În general, aceste componente software sunt puse la dispoziție de firmele producătoare, fiecare dintre acestea purtând amprenta firmei respective și diferențiindu-se esențial de la o firmă la alta.
În general, achiziționarea datelor se realizează într-un timp foarte scurt, lucru care conferă un avantaj esențial acestor sisteme în raport cu sistemele tahimetrice. Post-procesarea datelor poate însă să dureze mai mult, ținând seama de volumul imens de date care se pot achiziționa într-o campanie de scanare (exemplu: pot fi zeci de milioane de puncte conținute într-un nor de puncte care pot caracteriza deplin un obiect) și – nu în ultimul rând – de abilitatea operatorilor care participă la post-procesare.
Proiectarea măsurătorilor
Similar cu orice proces de măsurare întâlnit în tehnica măsurătorilor topografice inginerești și în acest caz proiectarea sau planificarea preliminară reprezintă o etapă extrem de importantă, decisivă de cele mai multe ori în obținerea rezultatelor, respectiv a informațiilor necesare pentru a descrie obiectul ce urmează a fi scanat.
Etapa de proiectare este indispensabilă desfășurării procesului de măsurare și datorită faptului că în această etapă sunt puse în balanță forma și mărimea obiectului, poziția acestuia în mediul înconjurător și – nu în ultimul rând – cerințele beneficiarului în ceea ce privește precizia care trebuie obținută în final la reprezentarea obiectului.
Pornind de la aceste considerente, se pot contura următoarele etape ale proiectării:
Definirea ariei de scanat și investigațiile preliminare;
Stabilirea rezoluției și acurateții necesare (solicitate) pentru punctele care alcătuiesc norii de puncte, în funcție de cerințele beneficiarului;
Selectarea tipului de scaner laser care urmează a fi utilizat, funcție de specificul lucrării pe care ne propunem să o realizăm (alegerea instrumentelor și accesoriilor);
Proiectarea pozițiilor optime ale punctelor de stație (pentru scanare), pornind de la premisa asigurării acoperirilor necesare asigurării acurateții și de la necesitatea scanării întregului obiect;
Alegerea tipurilor de ținte care vor fi utilizate în operațiunile de registrație și georeferențiere și a pozițiilor în care ele vor fi amplasate, în așa fel încât să fie asigurate premisele unei configurații geometrice optime pentru georeferențiere;
Estimarea volumului de date care vor fi achiziționate în timpul procesului de scanare.
Scanarea propriu-zisă
Această etapă presupune câteva operațiuni preliminare:
Așezarea în stație a aparatului, cu toate operațiunile impuse (centrare, calare);
Definirea secțiunii 3D care urmează a fi scanată;
Selectarea opțiunilor specifice în softul scanerului pentru lucrarea respectivă.
Figura 2.1 Centrarea aparatului
Figura 2.2 Meniul scanerului
După parcurgerea acestor etape operațiunea de scanare este condusă în totalitate de softul specializat al instrumentului, nefiind necesară intervenția operatorului. Scanarea în progres poate fi urmărită pe ecranul calculatorului.
După scanarea completă a secțiunii, datele se salvează în fișiere create pentru lucrarea respectivă.
Figura 2.3 Procesul de scanare
Figura 2.4 Monitorizarea aparatului la distanță
Registrația
În funcție de mărimea, forma și complexitatea obiectelor care se scanează, se impune amplasarea scanerului laser în poziții (puncte de stație) diferite, pentru ca scanarea acestuia să fie completă. În foarte puține cazuri se poate realiza scanarea unui obiect dintr-o singură stație.
La fiecare scanare, dintr-un punct de stație, se obține un set de coordonate (nor de puncte) într-un sistem de coordonate local, intern al instrumentului de scanare.
Registrația reprezintă procesul de combinare a rezultatelor din diferite poziții ale scanerului laser (nori de puncte diferiți) sau transformarea acestor rezultate într-un sistem comun de coordonate (nor de puncte comun).
Această transformare, din punct de vedere teoretic, se defășoară după algoritmul descris, matematic, de relația:
(2.1)
în care:
R – este matricea de rotație;
t – vectorul care descrie translațiile;
xc – coordonate în sistem comun;
xs – coordonate în sistem scaner.
Practic, pentru realizarea registrației există mai multe variante:
Registrația bazată pe ținte de vizare:
Una din variante ar putea fi utilizarea de ținte artificiale (special concepute) care sunt scanate din mai multe puncte de stație, așa numitele puncte de legătură (tie points). Pentru țintele comune, vizate din mai multe stații de scanare diferite, se calculează coordonatele, care sunt folosite apoi la determinarea parametrilor de transformare. Această procedură de registrație se realizează, de regulă, prin intermediul componentei software al instrumentului.
Poziția țintelor care definesc punctele de legătură poate fi determinată prin intermediul uneia din tehnologiile cunoscute: utilizând stațiile totale sau tehnologia G.P.S. Acest lucru este util mai ales în cazurile în care se solicită încadrarea măsurătorilor într-un sisteme de coordonate predefinit (local, global, de referință, etc.).
Tipul și forma țintelor de vizare se stabilește în funcție de sistemul de scanare, de precizia solicitată și de accesoriile pe care le avem la dispoziție. Acestea pot fi: sfere, cilindri retrorelectivi sau ținte plane.
Registrația folosind nori de puncte:
Acest procedeu permite transformarea a două sau a mai multor seturi de date în unul singur, fără a folosi ținte de vizare. Condiția de realizare a acestei modalități de registrație este ca seturile de date rezultate din norii de puncte să aibă zone de suprapunere.
Calitatea norilor de puncte poate influența decisiv rezultatul registrației. Este necesară, din acest motiv, o filtrare printr-o pre-procesare a seturilor de date, a zgomotului și a erorilor grosolane.
Unul din dezavantajele acestei metode provine din faptul că un obiect nu poate fi achiziționat (scanat) în mod identic a doua oară, dintr-o poziție diferită a scanerului.
Figura 2.5 Nori de puncte la înregistrare
Deși majoritatea scanerelor de tip performant pot scana în registru complet de 360° (Figura 2.6), acest lucru nu este întotdeauna necesar. De aceea trebuie să definim zona care urmează să fie scanată. Avem câteva opțiuni pentru a face acest lucru.
Figura 2.6 Cîmpul de vedere a unui scaner Leica C10
În timpul scanării, datele scanate pot fi filtrate folosind filtre primare, uneori numite și filter hardware. Sunt indicate diferite opțiuni: prin gama de filtrare, filtrare prin valoarea de reflexie, sau o combinație a ambelor. Filtrarea primară poate fi utilizată pentru a vă asigura că datele colectate sunt în limitele de precizie a registrului scanerului, sau pentru a elimina puncte cu valori de reflexie scăzute, deoarece acestea sunt, probabil, nu suficient de exacte.
Scanarea obiectului:
Odată ce este determinat câmpul de vedere și este setată rezoluția corectă, scanarea propriuzisă poate fi pornită. Procesul de scanare este aproape complet automatizat. După ce apăsați butonul de control în controlul de scanare sau în software direct de pe controlul de scaner, scanerul se mută la punctul de plecare și începe colectarea punctelor. Aceste puncte sunt stocate de la sine de laptop sau în memoria internă a scanerului. Când un laptop este conectat la scaner, punctele scanate sunt vizualizate direct în trei dimensiuni pe ecran și oferă o privire de ansamblu asupra zonei care a fost deja scanate. După scanare, este o bună practică de a se verifica scanarea pentru obstacolele neprevăzute care cauzează zonele oclusive în datele scanate. În cele mai multe software de control a scanării, obiectivul și setările parametrilor pot fi inscripționate, astfel încât, ulterior, mai multe regiuni pot fi scanate cu diferite rezoluții. Se poate crea și un scenariu pentru a permite anumitor domenii să fie scanate la rezoluție mai mare în timp ce se execută scanarea generală, așa că pot fi utilizate caracteristici mai bine definite ca și caracteristici în procesul de înregistrare. În funcție de rezoluția aleasă, precum și de zona vizată, procesul de scanare poate dura de la 5 minute de până la 120 de minute sau chiar mai mult. În acest timp, ar trebui să se facă constatări cu privire la ședință în cazul în care schița cu împrejurimile nu a fost făcută în timpul anchetei de planificării ședinței, aceasta ar putea fi momentul pentru a se face acest lucru. Observațiile de schiță și de ședință ar trebui să afișeze / descrie obiect(-ele) care urmează să fie scanate, pozițiile obiectivelor, etichete lor și pozițiile scanerului. Ar trebui de asemenea să se observe condițiile externe specifice care influențează scanarea și setările scanării utilizate. După cum s-a menționat, este de mare importanță să verificați încă o dată finalizarea scanării atunci când scanarea este terminată. A-ți da seama că o parte din scanare lipsește în momentul când ai ajuns de la birou poate duce la o întoarcere scumpă înapoi pe teren. Cea de-a doua întoarcere pe teren poate necesita mai mult timp de verificare a conformității decât verificarea finalizării primei scanări.
Înapoi la birou, datele sunt analizate și comparate cu schițele și notițele de pe teren. Este recomandat a începe să lucrăm la o copie a scanării originale și să se păstreze originalele ca rezervă. Diferite tipuri de scanere stochează informațiile din setul de puncte în formate diferite. În scopul arhivării, este important ca formatul de fișier să fie ușor accesibil și ușor de recunoscut. În cazul în care poate fi accesat direct, fără nici o decodificare, mai târziu, acesta poate fi ușor convertit în orice alt format citibil de către un alt software adecvat. Formatul de fișier ar trebui de asemenea să conțină datele în formatul său cel mai rudimentar, în loc de a folosi pe cel mai căutat format de reprocesare. Cel mai des întâlnit format în acest moment (circa 2008) este formatul *.xyzrgb. Întotdeauna să adăugați un fișier metainformație la fișierele de rezervă care conțin schița terenului, notițe de teren și toate datele deja colectate în stadiul pregătirilor
procesului de scanare. Înainte de prelucrare a seturilor de puncte, scanările afectate de condițiile de mediu extreme sau de scanări eronate datorita greșelilor umane sunt eliminate din setul de date. Scanările care nu sunt eliminate de pe acum trebuie să fie puse prioritare în funcție de "cele mai bune ședințe". Acest lucru se face folosind notițele si schițele de pe teren. În unele cazuri, este, de asemenea, necesar a se curăța unele scanări înainte de faza de înregistrare. Atunci când obiectivele sunt plasate foarte departe de scaner sau din cauza unor condiții de mediu, scanările fine ale țintei pot fi pline de impurități. Aceste impurități trebuie să fie eliminate înainte de înregistrarea scanărilor, pentru că va afecta nivelul de precizie în faza de înregistrare.
În majoritatea cazurilor, obiectul care urmează să fie scanat este prea mare pentru a fi scanat dintr-o singură poziție. De aceea, este necesară scanarea din multiple poziții. Poziția fiecărei scanări este definită în sistemele de coordonate a scanerului. Pentru a putea alinia diferite poziții de scanare, este necesar să se cunoască poziția și orientarea exactă a acestor sisteme de coordonate a scanerului conform cu un sistem de coordonate local/global al terenului.
Figura 2.7 Înregistrare între două poziții de scanare
Direct legată de aliniere sau de înregistrare este geo-referința întregului set de date. Georeferința înseamnă, în afară de alinierea scanărilor, și geo-referința setului de date la un system fix de coordonate.
Unele sfaturi cu privire la grija care trebuie avută la înregistrarea seturilor de date sau chiar la planificarea fazei de înregistrare. Majoritatea acestor decizii sunt adoptate dintr-o publicație a Patrimoniului Național Britanic.
Când facem o înregistrare, trebuie să ne asigurăm că impuritățile procesului de înregistrare globală sunt egale sau superioare preciziei geometrice cerută de produsul finit;
Când înregistrarea este făcută doar utilizând calcularea re-partiționării (indirect), fiecare scanare ar trebui să conțină cel puțin patru obiective / puncte de control XYZ distribuite adecvat.
Această determină în plus relația geometrică dintre cele două seturi de date și de aceea optimizarea cu minimum de pătrate poate fi utilizată pentru minimizarea erorilor în cadrul înregistrării obiectivelor;
Să se includă întotdeauna impuritățile procesului de înregistrare și precizia geometrică a parametrilor estimați raportul de ședință;
Să se adauge fotografii / tipăriri de ecran ale particularităților neregulate din informațiile scanate cauzate de scăpări sau particularități ale obiectului care puteau fi interpretate drept erori în procesul de înregistrare, și să fie notate în raportul de ședință;
Să nu se pună obiective artificiale în locuri în care pot obtura detalii importante ale obiectului. Obiectivele să nu se facă prea mari;
Când se ridică obiectivele pe suprafața obiectului, să se asigure că substanța adezivă nu distruge structura;
Să se încerce să se evite utilizarea punctelor-țintă naturale, deoarece acestea sunt mai puțin precise decât cele artificiale;
Programul de control al scanării trebuie să fie adaptat la tipul de obiectiv utilizat. Unele
obiective netede retro-reflective, de exemplu, au efect Halo cauzat de multiple reveniri de la obiectiv ale energiei laser în vecinătatea centrului obiectivului. Programele adecvate pot reduce setul de reveniri către centrul țintei, de exemplu prin folosirea compensării intensității pentru reveniri individuale;
Când sunt scanate obiective artificiale în unghiuri foarte ascuțite, uneltele de identificare
Automată a țintei nu ar trebui folosite, pentru că pot da rezultate eronate.
2.2 Prelucrarea măsurătorilor
Procesarea setului de puncte înseamnă procesul de transformare a înregistrării brute a setului de punte într-un produs finit. Aceste produse finite apar într-o mare varietate de formate: set de puncte de date curățate, reprezentări standard în două dimensiuni (de exemplu, planuri, elevații, secțiuni transversale), modele 3D complet texturate pentru a concepe animații. De multe ori, scanner companii arată video-clipuri impresionante cu seturi de puncte care se transformă modele texturate complet în mai puțin de o secundă. Cu toate acestea, în realitate, acest proces este încă foarte mare consumator de timp și este în principal un proces manual. În figura de mai jos, o vedere de ansamblu este dat cu diferitele etape în procesul de scanare cu laser și cu gradul lor de automatizare. În general, procesarea tridimensională a unui set de puncte poate fi împărțită în două categorii. Produsele finite pot fi extrase direct din setul de puncte fără o prelucrare ulterioară, sau prin crearea la început a un model tridimensional de suprafață din setul de puncte și extragerea produsului finit de la acest model de suprafață. Care este metoda aleasă depinde foarte mult de pe produsul finit solicitat. De exemplu, atunci când doar un număr limitat
de secțiuni transversal sunt necesare, este mai bine să fie extrase în mod direct din setul de puncte. Cu toate acestea, atunci când sunt necesare mai multe secțiuni (+50), cea de-a doua metodă este mai eficientă pentru că există instrumente automate pentru a genera mai multe secțiuni transversale de la un model îmbinat. În plus, modelul de pe teren conferă mai multă valoare și înțelegere mai ușoară decât o simplă înregistrare brută a unui set de puncte.
Figura 2.8 Automatizarea în scanarea laser terestră
Rezultatul unei achiziții de scanare este un număr mare de puncte în spațiu, fiecare având coordonate x, y, z și de obicei o valoare de reflecție laser. Unele scanere chiar conferă informații despre culoare sub formă de valori RGB. Setul de puncte poate fi reprezentat prin redarea tuturor acestor puncte pe un ecran, dar asta conferă o impresie foarte haotică și utilizatorul va avea dificultăți în a distinge structura de setul de puncte. Când fiecărui punct i se dă valoarea de reflecție sau valoarea de culoare, structura de ansamblu devine evidentă.
Figura 2.9 Mostră a unui set de puncte dezorganizat
Filtrarea impurităților:
Un prim pas în procesul de conexiune este eliminarea impurităților informaționale din setul de puncte. Dacă zgomotul a fost introdus din cauza vântului, suprafețelor cu reflecție precară, etc. conexiunea va conține triunghiuri ce leagă aceste puncte cu impurități de puncte clare. Rezultatul va consta într-o conexiune plină de pete. Prin urmare, este important să se elimine aceste puncte de zgomot din primul pas. De multe ori, un operator poate identifica cu ușurință părțile care sunt scanate, dar care nu sunt necesare în final ca și produs livrabil. Prin urmare, sfatul este ca acest operator să efectueze o primă analiză a setului de puncte și să înlăture toate punctele inutile din setul de date cu mâna. Algoritmi automați care elimina punctele zgomot sunt bazate în general pe două principii: Primul principiu este faptul că punctele care au puține sau nu au deloc alte puncte în vecinătate directă, se consideră a fi pe dinafară. Ele, probabil, provin de la oameni sau alte obstacole care se deplasează în fața scanerului în timpul scanării în curs și nu fac parte din obiectul scanat. Aceste puncte pot fi identificate cu ușurință, folosind un număr limitat de setări ale parametrului și apoi pot fi eliminate din setul de puncte. Un alt principiu de eliminare a zgomotului este a muta ușor punctele astfel încât să se realizeze o netezire optimă a suprafeței. Acești algoritmi încerca să potrivească pe loc (în formă liberă) suprafețe plane cu puncte din setul de puncte. În cazul în care punctul central se află foarte departe de suprafața plană, este mutat spre suprafața plană, astfel încât să asigure o mai mare coerență cu vecinii săi. Există și alte filtre de zgomot, unele specializate în funcție de tipul de scaner, altele eliminând erorile sistematice. Desigur, trebuie avută grijă atunci când se elimină punctele zgomot. Pot fi pierdute caracteristici atunci când se supra-netezește setul de date sau se înlătură prea multe puncte.
Cea mai simplă modalitate de a reduce numărul de puncte, este prin ștergerea unui punct la fiecare câteva alte puncte. Atunci când ne bazăm pe poziția lor spațială tridimensională, punctele pot fi eliminate în timp ce se are în vedere gestionarea întregii zone. Cu toate acestea, această tehnică elimină eventual punctele din zonele care conțin caracteristici importante și, prin urmare, poate elimina informații valoroase. O altă metodă de a elimina punctele este prin privirea din curbura de suprafață pentru a determina dacă o parte din suprafață este netedă sau este foarte curbată. Această tehnica de resampling a setului de puncte funcționează inteligent, păstrând punctele valoroase în zonele de curbură, în timp ce elimină punctele în zonele în care pot fi ușor reprezentate de mai puține puncte. Folosind aceasta tehnica, poate fi realizată o reducere corespunzătoare a dimensiunii setului original de puncte fără pierderii de caracteristici importante.
Când forma unui obiect tridimensional este știută dinainte și poate fi descrisă prin forme geometrice de bază, poate fi detectată automat de la un set de puncte.
Când se potrivește acestor forme geometrice pe setul de puncte, algoritmul presupune că este o formă ideală. De exemplu, scanarea unei centrale petrochimice poate fi ușor convertită într-un model tridimensional, presupunând că toate țevile au o secțiune transversală circulară iar piesele de conectare au de asemenea o formă specifică. Modelarea bidimensională directă din seturi de puncte este o problemă care ține de interpretarea umană. Cele mai accesibile pachete de software in acest domeniu sunt aplicațiile pentru pachete CAD cum ar fi AutoCAD sau MicroStation. Interfețele speciale permit utilizatorului să încarce seturi de puncte în aceste programe pentru a le procesa folosind echipamente CAD standard. Programele tipice pentru a realiza aceste sarcini sunt: Leica CloudWorxs, Kubit Pointcloud, LFM CAD Link, …) Secțiuni transversale, elevații și planuri pot fi generate prin luarea unei felii subțiri de puncte din setul de puncte și proiectarea tuturor punctelor pe o suprafață plană. Apoi, utilizatorul trebuie să urmărească sau să conecteze manual puncte creând linii, arcuri, etc. Utilizatorul face propria interpretare despre colturile si detaliile care sunt mai mici decât rezoluția de scanare. Aceasta este o sarcină dificilă și precisă și poate să ia o perioadă considerabilă de timp pentru a completa doar o secțiune transversală sau un plan. Persoana care efectuează această activitate trebuie să aibă o bună comprehensiune a clădirii sau a structurii sau să aibă la dispoziție materiale fotografice pentru a face interpretări corecte.
În general, produsul finit al procesului de modelare tridimensional este un model cu suprafața angrenată. Prin conectarea tuturor punctelor în setul de puncte cu ajutorul micilor triunghiuri, este generat un model de suprafață sau o unire a punctelor. Această unire este o interpolare a punctelor în trei dimensiuni creând o reprezentare completă a suprafeței. Pentru a crea o conexiune de calitate, trebuie urmați un număr de pași:
Curățarea informațiilor (reducerea de zgomot, înlăturarea punctelor care sunt în plus…);
Resampling;
Unirea/triangulația;
Umplerea spațiilor libere (liante, îmbinări…);
Optimizarea unirii (decimarea…);
Modelare indirectă 2D înseamnă generarea de reprezentări 2D sau 3D modelate cu obiecte lipite. Această tehnică este utilă atunci când trebuie făcute mai multe secțiuni transversale, de exemplu, o secțiune transversală la fiecare 1 centimetru să fie în măsură să creeze o hartă cu contur în adâncime. Modelările indirecte necesită o faza de modelare 3D. Odată ce a fost creat un model de suprafață poată fi ușor intersectat de suprafețe plane pentru a crea secțiuni transversale. Interpolarea domeniilor dintre punctele măsurate se face în mod automat în faza de unire și nu este nevoie să fie efectuată de către un operator.
Aspectul calității ședinței utilizând scanere laser trebuie gestionat cu grijă în procesul de măsurare și prelucrare. De fiecare dată când scanerul este setat să colecteze informații (înainte, în timpul și după) anumite date ar trebui inspectate și verificate în vederea rezultatelor așteptate sau prevăzute. Factorii tehnici care pot avea o influență asupra calității informațiilor au fost explicați în detalii în capitolul 2.6. În plus la acești factori, operatorii scanerelor ar trebui de asemenea să verifice factori precum acoperirea suficientă a zonei, chiar și distribuirea punctelor la rezoluția cerută, facerea de fotografii cu cameră digitală de rezoluție mare, achiziția corectă ale obiectivelor reflexive ale scanerelor și achiziția de dimensiuni adiționale verificate care ar putea fi foarte folositoare la pași ulteriori de procesare. Calitatea începe cu o comprehensiune totală a specificațiilor proiectului. Acest lucru permite o alegere corectă a scanerului, o rezoluție corectă a scanării, o metodă de înregistrare adecvată și așa mai departe. De exemplu, alegerea unui scaner care are un registru insuficient, a nu utiliza destule obiective și poziții de scanare, a nu se permite omisiunea adecvată (dacă s-a decis ca scanările să fie înregistrate folosind scanări prin omisiune), și cel mai important, a nu se utiliza rezoluția corectă de scanare, toate vor avea un efect direct asupra calității produsului finit când se produce din informații bazate pe seturi de puncte. Documentarea adecvată la fața locului asigură atingerea unei calități optime. Schemele ajutătoare, fotografiile de referință, dimensiunile verificate vor fi folosite în etapele de procesare
ulterioare. În general, obiectivul ar trebui să fie ca rezultatele înregistrării să fie de zece ori mai mici decât precizia cerută. Având asta în minte, există multe alte elemente care ar putea avea un effect asupra preciziei; așa că este întotdeauna de dorit să se țintească spre cele mai bune rezultate ale înregistrării. După ce se verifică calitatea procesului de scanare se trece la ultima etapă și anume la formarea obiectului în 3D.
2.3 Crearea modelului 3D a obiectului
Achiziție 3D și reconstrucție a datelor este generarea de modele tridimensionale sau spațiale-temporale ale datelor de la senzori. Metode și teorie, în general vorbind de lucrul cu cele mai multe sau toate tipurile de senzori, inclusiv optice, acustice, scanare laser, radar, termice, seismice. Achiziția poate apărea dintr-o varietate de moduri, inclusiv 2D-imagini. Procesul de achiziție implică digitazarea manuală a unui număr de puncte necesare pentru recuperarea automată a 3D-obiecte. Fiecare obiect reconstruit este confirmat prin impunerea grafică a cadrului modelului stereo. Structura topologică 3D a datelor sunt stocate în baza de date și sunt utilizate pentru vizualizarea obiectelor. Software-ul de utilizarea pentru achiziția de date 3D cu ajutorul 2D-imagini includ, de exemplu, Autodesk 123d Catch, CyberCity 3D Modeler, 3D UNDERWORLD SLS.
O metodă de extracție semi-automată a clădirii, împreună cu conceptul de depozitare a odelelor de construcție, împreună cu relief și alte date topografice în sistemul de informații topografice a fost dezvoltat de Franz Rottensteiner. Abordarea lui sa bazat pe integrarea construcției estimărilor parametrilor în procesul de aplicare a sistemului de modelare fotogrametrie hibride. Clădiri escompusă într-un set de primitive simple, care sunt reconstruite separat și apoi combinate cu ajutorul operatorilor logici. Structura internă a datelor ambelor entități și conexiuni de construcție model bazat pe metode de reprezentare la limită.
Anumite imagini folosite în abordarea modelului 3D la suprafață de reconstrucție din mai multe imagini. Ideea centrală este de a explora modul de a integra date 3D-2D și imaginea stereo calibrat. Această abordare este motivată de faptul că punctele singulare numai fiabile și exacte în curs de dezvoltare din geometria mai multe imagini sunt reconstruite în spațiul criticii. Densitatea insuficientă și găurile inevitabile din datele stereo trebuie apoi completate folosind informații din mai multe imagini. Ideea este, așadar, de a construi o primă suprafețe mici de puncte stereo, iar apoi de răspândit treptat încrederea numai în zonele lor de vecinătate a imaginii de pe întreaga suprafață utilizând prima strategie cel mai mult. Astfel, problema se reduce la găsirea celei mai bune zona de suprafață locală, care trece printr-un set dat de puncte în imaginile stereo.
Imaginea multispectrale sunt de asemenea folosite pentru detectarea 3D clădiri pentru exterior cît și pentru interiorul lor. Primul și ultimul impuls de date, iar indicele de vegetație diferență utilizată în proces.
De asemenea se folosește noi metode de măsurare și măsurarea obiectelor între imagini individuale folosind o proiecție sau o umbră, precum și combinații ale acestora. Această tehnologie câștigă o atenție din cauza timpului de procesare rapidă și costuri semnificativ mai mici decât măsurarea stereo. Tehnologia GeoTango Silvereye este primul dintr-un astfel de produs comercial, care poate crea modele foarte realiste ale orașelor și clădiri dintr-un singur satelit și imagini aeriene. Extragerea semi-automată a exteriorului și interiorului clădiri prin softul Cyclone care l-am folosit la lucrarea dată și cu rezoluția înaltă a imaginilor deasemenea este o modalitate de modelare a creării obiectului 3D. Din nou această metodă permite modelarea fără deplasarea fizică spre locul destinat sau a obiectului. Din baza de date LIDAR se paote de obținut modelul digital de suprafață, iar apoi obiectele mai sus de cît pămîntul, caracteristicile geometrice, cum ar fi dimensiunea, înălțimea și forma informației, care apoi sunt utilizate la separarea clădirilor de la alte obiecte. Separarea conturilor construcție, apoi simplificarea cu folosirea algoritmului ortogonal pentru obținerea calități cartografice mai bune. Analiza despărțirii prin apă poate fi realizat pentru a extrage acoperișurile caselor. Acoperișul ca și înclinarea se folosește pentru clasificarea tipurilor fiecărei clădirii, aceasta ajută la modelarea
mai rapidă și mai efectivă pentru un complex mai mare cum ar fi crearea modelului 3D a unei localități. Deci pînă într-un sfîrșit modelarea obiectelor 3D cu o calitate bună și un proces de lucru sporit conține unele etape.
Procesul de modelare este format din trei elemente:
subiect (cercetător)
obiectul de studiu,
model care definește (reflectând) relația dintre subiectul cunoscător și obiectul cunoscut.
Prima fază a modelului obiectului care trebuie creat presupune unele cunoștințe ale obiectului original. Capacitățile cognitive ale modelului, datorită faptului că modelul afișează (reproduce, imita) orice caracteristici importante ale obiectului original. Problema asemănănătoare necesară și suficientă pentru modelul original, și necesită o analiză specifică. Evident, modelul își pierde semnificația așa cum este cazul cu identitatea inițială (atunci încetează să mai fie un model), iar în cazul unei excesive în toate aspectele esențiale, diferite de cele originale. Astfel, studiul uneia dintre părți a obiectului simulat se realizează la costul renunțării la studiul altor părți. Prin urmare, orice model înlocuiește originalul numai într-un sens strict limitat. Rezultă că un singur obiect cu cîteva modele "speciale" poat fi construit și se concentrează pe anumite aspecte ale obiectului, sau descrieri a unui obiect cu diferite grade de detaliere.
În al doua etapă modelul acționează ca un obiect independent de studiu. Într-un astfel de studiu este de a realiza un "model de" experimente, în care au schimbat în mod deliberat condițiile de funcționare a modelului și sistematizate despre datele lui de "comportament". Rezultatul final al acestei etape este stabilit (un set de) cunoașterea modelului.
În a treia etapă, transferul de cunoștințe din modelul original – formarea unei multitudini de cunoștințe. În același timp, există o tranziție de la modelul "limbaj" la "limba" a originalului. Procesul de transfer al cunoștințelor se realizează în conformitate cu anumite reguli. Cunoașterea modelelor trebuie să fie ajustate pentru a se potrivi cu proprietățile obiectului original, care nu se reflectă sau au fost modificate în construcția modelului.
Cea de a patra etapă este testul practic obținut prin modelele de cunoștințe și utilizarea acesteia pentru construirea generalizării teoriei obiectului, transformarea sau managementul acesteia.
Modelarea este un proces ciclic. Acest lucru înseamnă că, pentru primul ciclu din 4 etape poate urma al doilea, al treilea și așa mai departe. În acest caz, cunoștințele despre obiectul este extins și rafinat, iar modelul original se îmbunătățește treptat. Defectele descoperite după prima simulare, ciclu provocat sau cunoașterea insuficientă ale modelului obiectului duce laaceea că erorile de construcție pot fi corectate în ciclurile următoare.
În prezent scanarea laser și modelarea obiectului în 3d este un produs care este folosit cel mai des la modelul de producție de mașini, modelul clădirilor, pentru hale industriale cu multe țevi de producție, etc. Crearea modelul 3D a interiorului clădiri este un lucru de ajutor foarte mare pentru designeri, care cu ajutorul modelului 3D poate să reprezinte clientului un produs final fără a avea cheltuieli în timpul amenajări unei camere ca un exemplu simplu. Pe viitor, este de dorit ca inginerii de construcți să aibă modelul 3D a clădirilor finisate pentru monitorizarea lor.
Figura 2.10 Exemplu de model 3D a interiorului clădiri
III. Rezultatele
3.1 Point clound
Pentru ca în final să obținem modelul 3D a obiectului și în cazul dat a interiorului clădiri, este nevoie de nori de puncte pe baza căror se obține modelul 3D. Pentru aceasta ca și orice altă lucrarea topografică, geodezică sau cartografică este nevoie de colectarea datelor. Deci pentru lucrarea dată s-a luat o încăpere și s-a scanat pentru ca să se obțină modelul 3D a interiorului clădiri. Pentru procesul dat de lucru s-a utilizat Leica ScanStation C10.
Figura 3.1 Leica ScanStation C10
Această lucrare conține următori pași de lucru:
Analizarea zonei care trebuie scanată
Adunarea a cât mai multe informații posibile cu privire la obiectul care trebuie să fie înregistrat conferă cunoaștere temeinică a complexității problemei și timp necesar pentru o anumită sarcină. Rezoluția solicitată și precizia de înregistrare se bazează fie pe scara de masură sau pe dimensiunea minimă a particularităților care ar trebui să fie recunoscut în rezultatul final. Folosind datele din teren se stabiliște unde poate fi amplasat scanerul pentru a face o înregistrare adecvată.
Centrarea și calarea instrumentului
Pentru inregistrarea datelor și obținerea modelului 3D cu o precizie ridicată este nevoie ca scanerul să fie calat corect.
Figura 3.2 Centrarea și calarea instrumentului
Conectarea și setarea aparatului
Înainte de a porni scanerul, însuși aparatul de scanat trebuie să fie conectat la un laptop care poate primi și stoca toate punctele care vin de la scaner și să controleze proprietățile scanerului, aceast este un opțiune de ajutor și redactarea direct a informații care se colectează în timpul înregistrări obiectului. Energia electrică poate fi furnizată scanerului folosind niște baterii, un generator de curent sau direct de la rețeaua de electricitate principală. Odată ce programul de controlare a scanerului a stabilit conexiunea cu scanerul, trebuie specificați parametrii care urmează să fie utilizați în cadrul procesului de scanare.
Figura 3.3 Setarea aparatului Leica Scan Station C10
Stabilirea țintei
Următoarea etapă se vizează ținta care servește pentru orientarea corectă a norii de puncte.
Figura 3.4 Marcă de vizare
Scanarea obiectului
Odată ce este determinat câmpul de vedere și este setată rezoluția corectă, scanarea propriuzisă poate fi pornită. Procesul de scanare este aproape complet automatizat. După ce apăsați butonul de control în controlul de scanare sau în software direct de pe controlul de scaner, scanerul se mută la punctul de plecare și începe colectarea punctelor. Aceste uncta sunt stocate de la sine de laptop sau în memoria internă a scanerului. Când un laptop este conectat la scaner, punctele scanate sunt vizualizate direct în trei dimensiuni pe ecran și oferă o privire de ansamblu asupra zonei care a fost deja scanate. După scanare, este o bună practică de a se verifica scanarea pentru obstacolele neprevăzute care cauzează zonele oclusive în datele scanate. În cele mai multe software de control a scanării, obiectivul și setările parametrilor pot fi inscripționate, astfel încât, ulterior, mai multe regiuni pot fi scanate cu diferite rezoluții. Se poate crea și un scenariu pentru a permite anumitor domenii să fie scanate la rezoluție mai mare în timp ce se execută scanarea general, așa că pot fi utilizate caracteristici mai bine definite ca și
caracteristici în procesul de înregistrare. În funcție de rezoluția aleasă, precum și de zona vizată, procesul de scanare poate dura de la 5 minute de până la 120 de minute sau chiar mai mult. La această scanare s-a luat precizie medie, astfel procesul de scanare durînd de la 10 la 18 min. În acest timp, ar trebui să se facă constatări cu privire la ședință în cazul în care schița cu împrejurimile nu a fost făcută în timpul anchetei de planificării ședinței, aceasta ar putea fi momentul pentru a se face acest lucru. Observațiile de schiță și de ședință ar trebui să afișeze,
se descrie obiect(-ele) care urmează să fie scanate, pozițiile obiectivelor, etichete lor și pozițiile scanerului. Ar trebui de asemenea să se observe condițiile externe specifice care influențează scanarea și setările scanării utilizate.
Figura 3.5 Scanarea propriu-zisă
Verificarea finalizări scanării
Este de mare importanță de verificat încă o dată finalizarea scanării atunci când scanarea este terminate. A-ți da seama că o parte din scanare lipsește în momentul când ai ajuns la birou poate duce la o întoarcere scumpă înapoi pe teren. Cea de-a doua întoarcere pe teren poate să necesite mai mult timp de verificare a conformității decât verificarea finalizării primei scanări.
Copierea datelor din scaner
După ce se finalizează procesul de scanare a obiectului este nevoie ca datele obținute să fie prelucrate la calculator pentru modelarea 3D. Acest lucru se poate face direct din scaner la calculator sau prin copierea datelor din scaner pe memory flash, apoi de importat in softwarul de modelare din calculatorul de lucru.
Figura 3.6 Copierea datelor
După ce se preiau datele obținute în teren, următoare etapă de lucru este cea de birou. Aceasta etapă conține unele standarte și specificații care sunt necesari pentru crearea modelului 3D a interiorului clădiri cu precizia înaltă.
3.2 Model 3D a obiectului
Modelarea 3D a datelor din teren au loc în la calculator în software special, iar la această lucrare s-a folosit LeicaCyclone 8.1.
Figura 3.7 Leica Cyclone 8.1
Procesul de modelare 3D se începe cu crearea unei conexiuni între bazade date a scanării care conține informatiile scanate și Cyclone.
Se deschide Cyclone;
Se apasă dreapta pe icon-ul din lista de servere și se selectează Database.
În căsuța de dialog, se apasă clic pe butonul Add…, apoi butonul Database și Filename se caută baza de date care a fost scanată în teren.
Figura 3.8 Încărcarea unei baze de date în Cyclone
Cyclone importă acum baza de date și apare în lista bazei de date în Cyclone Navigator. Pentru a verifica datele, se deschide baza de date prin apăsarea pe iconul + ca apoi să fie accesată baza de date. Aceasta ne va conduce către sub-niveluri. Fiecare scanare individuală observată la fața locului va apărea ca și ScanWorld; acestea sunt scanări fără orientare sau coordonate specifice și nu sunt legate unele de altele. Fiecare ScanWorld are patru părți: ControlSpace, ModelSpace, Scans și Images. Fișierul Images conține imaginile făcute de camera digital integrată în scaner care ajută la setarea câmpului de vedere a scanerului. Fișierul Scans conține fiecare scanare separată ca și informații brute. Aici, chiar și scanările făcute din aceeași poziție, dar cu setări diferite, sunt separate. Cele mai importante două fișiere sunt: ControlSpace și ModelSpace. Aceste fișiere conțin datele cu care se lucrează. Controlspace este spațiul care conține de fapt datele din scanarea brută. Controlspace este utilizat în toate calculele, de exemplu în înregistrare. Cu toate astea, trebuie luată o măsură de securitate. Un utilizator nu poate să modifice direct ControlSpace. Acesta trebuie să modifice ModelSpace și apoi să copieze schimbările în ControlSpace. Modelspace este, de fapt, o fotografie a Controlspace. Aceasta conferă ‘View’ pe spațiul de control într-un anumit moment. Este imposibil să avem mai multe Modelspaces efectuate în diferite momente de la un singur Controlspace.
Figura 3.9 Importarea datelor din scaner
Deoarice în timpul scanări scanerul conținînd o camera digitală a executat și fotografierea obiectului, iar datorită acestei informații din imaginile obținute procesare datelor va avea a corectie mai înaltă. Pentru a combina nori de uncta și imaginile în Cyclone se pune o bifă specială.
Figura 3.10 Setarea specială pentru imagini
Pentru înregistrarea interiorului clădiri s-a folosit metoda de înregistrare țintă-la-țintă. La această metodă s-a utilizat marca. Pentru a crea o înregistrare în Cyclone, priviți navigatorul Cyclone. În navigatorul Cyclone, este baza de date încărcată deja, numită ‘CTIG104’.
Această bază de date conține toate ScanWorlds ale interiorului obiectului. Apăsați dreapta pe fișierul de proiect ‘Project CTIG104’ și selectăm Create – Registration. În partea de jos a listei de ScanWorlds, este adăugat un proiect de înregistrare. Redenumiți-l ca și ‘CTIG104– Inside’.
Figura 3.11 Înregistrarea în Cyclone
O dată ce înregistrarea este creată, apăsați clic dublu pentru a deschide dialogul de înregistrare. În dialogul de înregistrare puteți găsi 3 entry-uri mari de tabel: ScanWorld’s Constraints, Constraint List and the ModelSpaces tab, toate fiind goale în acel moment.
Figura 3.12 Căsuța de dialog a proiectului de înregistrare
Figura 3.13 Obiectul scanat importat în soft
La sfârșitul acestui proces poate apărea o căsuță de avertizare anunțând că un număr de constrângeri au fost probabil etichetate greșit sau eronate, dând o idee asupra căror obiective ar putea fi greșite.
Figura 3.14 Modelul 3D eronat
Pentru a calcula erorile este nevoie să fie înregistrate scanările. Trebuie de deschis meniul Registration și dați comanda register. Când această comandă este îndeplinită, coloana de erori este plină și coloana cu vectorul erorilor este adăugată. Aceste constrângeri pot fi sortate în ordine inversă pe baza valorilor de eroare, prin apăsarea clic pe titlul coloanei de erori. În acest fel pot fi analizate constrângerile. Aceasta arată constrângerile care indică erori serioase de măsurătoare care urmează să fie examinate și, dacă este necesar, corectate manual. Obiectivele ar trebui verificate cu grijă direct prin vizor în proiectul de înregistrare întrucât nu toate scanările fine pot fi vizibile. De aceea este mai bine să de verificat ScanWorlds direct din navigator pentru a vedea dacă fiecare scanare este vizibilă. Aceasta poate fi făcută deschizând„controlspace” pe respectivul ScanWorld direct din navigator și verificând Tools – Scanner – ScanWorld Explorer… Dacă toate scanările sunt marcate, atunci ele sunt vizibile. Pentru a corecta acest obiectiv eronat, ce este necesar să se înlăture obiectivul din controlspace și din modelspace. Deobicei softul alega automat erorile, însă cînd Cyclone nu reușește să detecteze automat obiectivele, se poate folosi inserarea manuală. Pentru a face asta trebuie selectat punctul central exact al obiectivului utilizând funcția de selecție și apoi mergând la Create Object – Insert – Vertex. Se selectează apoi vârful și se etichetează folosind Tools – Registration – Add/Edit Registration Label…, se etichetează vârful cu numele acelui TargetID corespunzător. Când este gata, se copie vârful în controlspace utilizând Tools – Registration – Copy To Controlspace. În timpul procesului de lucru mereu trebuie de verificat erorile.
Figura 3.15 Diagnosticul înregistrării
În cazul de față înregistrarea a fost făcută automat din cauza că a fost folosită țintă specială și a doua stație a fost instalată în locul țintei – respectiv ținta pentru a doua stație a fost pusă în locul primei stației de scanare. A fost efectuată drumuire cu scaner laser. Acestă metodă este mai simplă decât ceea descrisă mai sus. După ce am introdus totul și am făcut unele înregistrări pentru a se putea face modelarea 3D, am obținut modelul obiectului cu unele erori care trebuie înlăturate prin manipulații în software.
Cyclone find o programă specifică modelări 3D automat toate punctele suficiente și incearcă să adauge rezolvări pentru aceste erori comise în timpul scanării.
Figura 3.16 Exemplu scanare cu erori
Figura 3.17 Exemplu scanare cu erori și cu obstacole
La începutul procesului de lucru s-a menționat că datorită camerei digitale care se conține în aparat s-au făcut și imagini a obiectului, care au fost combinate cu nori de uncta pentru a avea o claritate mai bună a situației din teren.
Figura 3.18 Combinarea punctelor de nori și a imaginilor
Odată ce toate constrângerile posibile sunt adăugate proiectului, poate fi utilizată o înregistrare finală pentru a verifica precizia pe ansamblu. În meniul de înregistrare selectăm Registration – Show Diagnostics. Cyclone afișează un raport conținând eroarea absolută, care ar trebui să fie de circa 4mm în acest caz. Această valoare este bună deoarece acuratețea scanerelor este tot de aproximativ 4mm. Deasemenea dacă aveam să avem mai multe mărci pentru scanarea laser, Cyclone avea să ne reprezinte o listă a tuturor mărcilor și erorile care sau făcut din punctele de stație.
Ca și pas final al procesului de înregistrare, se poate crea un nou ScanWorld conținând pachetul complet de seturi de puncte înregistrate. Pentru a face asta, selectăm item-ul de meniu Registration – Create ScanWorld/Freeze Registration. Această comandă blochează înregistrarea așa încât nimic nu se mai poate schimba. În caz că nu este nevoie să se modifice înregistrarea sau să se adauge o altă constrângere, ne asigurăm că toate modelspaces care provin din înregistrare sunt șterse și deblocăm înregistrarea. După blocarea înregistrării, selectăm Registration – Create and Open Modelspace pentru a crea un nou modelspace conținând pachetul complet de seturi de puncte înregistrate și pentru a le afișa într-o nouă fereastră.
Figura 3.19 Modelul 3D a obiectului din prima stație
Figura 3.20 Modelul 3D a obiectului din a doua stație
La calculator și în programa de lucru, manipularea modelului 3D este ușoară, iar datorită instrumentelor se poate deplasa dintr-un punct în altul pe întreaga suprafață a obiectului.
IV. ANALIZA ECONOMICĂ A CREĂRII MODELULUI 3D A INTERIORULUI CLĂDIRI PRIN SCANARE LASER TERESTRĂ
4.1 Introducere
4.1.1 Caracteristica lucrării din punct de vedere economic
Crearea modelului 3D a interiorului prin scanarea laser terestră din punct de vedere economic este un proces format din două etape și anume etapa de birou și etapa din teren. Etapa din teren are nevoie în primul rînd ca să ne deplasăm la locul de lucru, deci este nevoie timp adăugător și transport. Deoarice este nevoie de a scana orice punct de pe obiect este nevoie ca spațiul dintre aparat și obiect să fie liber fără obstacole. Scanarea Laser are nevoie de condiții meteorologice favorabile de lucru, dar lucrul fiind în interior se poate de atras atenție la aceasta nu foarte semnificativ. Este nevoie de aparat de scanat și la lucrarea dată am folosit Scaner Laser Leica ScanStation C-10.
Lucru în birou este un proces mai îndelungat ca cel din teren și necesită o atenție sporită pentru a crea modelul 3D a clădirii. Din cauza volumului mare de puncte de nori acumulați în timpul scanări este nevoie de un calculator puternic pentru a procesa lucrarea dată. Bineînțeles aceste proces de lucru la calculator are nevoie și de soft, iar pentru lucrarea aceasta am folosit Leica Cyclon 8.0. După prelucrarea datelor se obține modelul 3D a clădirii și anume interiorul ei care poate fi folosit de arhitecți și nu în ultimul rînd de designeri.
4.1.2 Analiza SWOT a procesului
Analiza SWOT este o metodologie de analiză a unui proiect. Aceasta permite concentrarea atenției asupra zonelor cheie și realizarea de prezumții în zonele asupra cărora există cunoștințe mai puțin detaliate. În urma acestei analize se poate decide dacă zona își poate îndeplini planul, și în ce condiții.
Strengths (punctele forte): descriu atributele pozitive interne.
Utilajul modern și de o precizie foarte bună;
Softuri accesibile și ușor de utilizat;
Obținerea informație despre obiect rapid și cu o precizie înaltă;
În cazul în care avem nevoie de o cantitate mai voluminoasă de date, scanarea este de departe cea mai rapidă soluție, dând posibilitatea cercetării unor zone vaste și/sau greu accesibile;
Cheltuielile pe unitate de suprafață sunt mici;
Colectarea datelor pe timp de noapte.
Weaknesses (punctele slabe):sunt factori care sunt sub controlul dvs și care vă împedică să obțineți sau să mențineți o calitate competitivă. Se referă la ce nu e bun procesul, la dimensiunile învechite ale acestuia, la dezavantajele pe care le manifestă în sistem concurențial.
Prelucrarea informație obținute în teren necesită mult timp de lucru în birou;
Hardware-ul și software-ul necesar la lucrări au preț foarte ridicat;
Este nevoie de personal foarte bine pregătit;
Opportunities (oportunitatile)– evaluează factorii atractivi externi, posibilitățile oferite de către mediul extern.
Scanarea laser poate folosită în diverse domenii de activitatea: construcții, poliție, intreprinderi constructoare de mașini, etc. ;
Necesitatea monitorizări construcțiilot are nevoie de scanarea laser terestra;
Rapiditatea obținerii rezultatului.
Factori de risc ce ar putea afecta procesul de scanare laser terestru sunt:
Instabilitatea economică și politică care este prezentă la momentul actul;
Existența intreprinderilor ce oferă aceleași servicii prin alte metode mai ieftine.
Efectuarea lucrărilor poate fi influențată atât de condițiile atmosferice cât și de anotimpuri;
4.1.3 Descrierea concurenților indirecți ai lucrării
Concurența este un mod de manifestare a economiei pe piață, în care pentru un bun și substitutele sale, existența unui singur producător devine, practic, imposibilă. Concurența indirectă poate apărea pe anumite piețe din cauza lipsei de informare a cumpărătorilor si vânzătorilor despre prețuri și despre bunurile de pe piață.
Din cauză ca scanarea laser terestră este o metodă nouă de obtinere a modelelor 3D ea are o concurență deja bine formată, care se ține bine pe piața de construcții. Printre concurenții indirecți ai scanării laser terestre se pot enumera următorii:
Ridicare topografică specială, care poate obține aceleași rezultate ca și scanarea laser terestră datorită aparatelor moderne care au erori mici, și deasemenea au un preț mai mic.
Fotogrammetria folosind metoda clasică de fotografiere cu aparate de fotografiat performante care au o rezoluție mare și asigură o calitate bună de preluare a datelor
4.1.4 Consumatorii
Consumatorii acestei lucrării sunt următorele domenii de activitate:
arhitectura care are nevoie de monitorizarea încăperilor de-a vedea mișcările pereților și a intreprinde măsuri de protecție;
disegnerii, desemenea au nevoie de așa produs pentru a gestiuna lucrările personale și a modela lucrarea în 3D în format electonic și a economisi și timp și resursele financiare în primul rînd;
De acest produs cum este scanarea laser terestră de interior se pot bucura orice persoana chiar și în particular pentru a fi informat cu starea tehnică a propiului bun imobil.
4.2 Norma de timp
Norma de timp este cantitatea de timp necesară pentru fabricarea unei unități de produs, lucrare, serviciu sau pentru efectuarea unei operații de muncă. La această lucrare s-a calculat norma de timp pentru 1 m2. Timpul este stabilit pentru un executant sau pentru o echipă care are o calificare corespunzătoare și lucrează cu ritm normal în condiții tehnice și organizatorice precizate ale locului de muncă.
Structura NORMEI DE TIMP: Nt = Tpî + To + Td + Tonf + Tst
Tpî – timp de pregătire și închiere;
To – timp operativ;
Td – timp de deservire a locului de muncă;
Tonf – timp pentru odihnă și necesități fiziologice;
Tst – timp pentru staționări tehnologice.
Tabelul 4.1 Norma de timp pentru scanarea laser a obiectului
Pentru a fi măsurat obiectul întreg este necesar de 2:33:24 ore dacă se va face scanarea din 4 puncte de stație
4.3 Executanții lucrărilor scanării laser terestre de interior
În prezent lucrările de scanare laser terestră fiind metode noi de lucru se fac de intreprinderile individuale ce sunt compuse de ingineri calificații pe domeniul dat de lucru și anume ingeneri calificați în domeniul geodeziei și fotogrametriei.
Inginerii, participanți la executarea lucrării scanării laser terestre pentru interior trebuie să fie bine pregătiți atît teoretic cît și practic. Să fie cunoscuți cu aparatul de scanare laser terestră Leica ScanStation C-10, să cunoască softurile de exportarea și prelucrare a datelor obținute în teren cum sunt Autodesk Maya, Leica Cyclone, Leica CloudWorx for AutoCAD, AutoCAD. Bineînțeles specialiști în domeniu trebuie să fie responsabili pentru a crea modelul 3D cu cele mai puține erori și să cunoască toate regulile de crearea a modelului 3D din punctul de nori obținut în teren.
4.4 Imobilizări corporale și necorporale
Imobilizări corporale sunt active care sunt utilizate în producție sau prestare de servicii, sunt utilizate pe parcursul unei perioade mari și sunt supuse uzurii. Aici fac parte construcții speciale, mașini și utilaje, instalații de transmisie, mijloace de transport, instrumente, inventar, construcți și pentru scanarea laser a lucrării date interiorul clădirilor.
De aici, reise că pentru scanare laser terestru este nevoie de următoarele imobilizări corporale:
Scaner Laser Leica ScanStation C-10 costul de 1.486.000 lei;
Un calculator pentru birou puternic costul de 18.000 lei.
Imobilizările necorporale grupează componentele necorporale necesare activității întreprinderii (nu îmbracă o formă materială). Ele cuprind drepturile – dreptul de licența, dreptul de utilizare a unor capacități, dreptul de a exercita anumite activități; elementele de notorietate – marca înregistrata, numele, clientela; anumite cunoștințe – tehnici de organizare, fabricație, gestiune. Din componentele necorporale pentru scanare laser terestră fac parte:
Softul Autodesk Maya costul licenței 30.000 lei;
Softul Leica Cyclone și Leica CloudWorw fot AutoCAD costul licenței 110.000 lei;
Softul AutoCad costul licenței 11.000 lei
4.5 Calculul cheltuielilor procesului de lucru
Pentru procesul de scanare laser terestru este nevoie de o echipă formată din conducătorul de echipă și un technician geodez, pentru această echipă s-a tability salariul tarifar pentru o zi.
Tabelul 4.2 Salariul tarifar în zi
În urma calculilor tability s-a tability un salariu tarifar pe zi de 584,78 lei pentru echipă care se ocupă de procesul de scanare.
4.6 Calculul cheltuielilor de amortizare
Amortizarea este repartizarea sistematică a valorii unei imobilizări pe perioade de gestiune ale duratei de utilizare, este expresia bănească a acelei părți din valoarea imobilizării, care se include în costul producției fabricate. Acest proces reflecta consumarea treptata a capitalului fix si consta în trecerea pe costuri a unor cote părți din valoarea imobilizărilor pe durata folosirii acestora. Ea are rolul de a asigura înlocuirea imobilizărilor uzate și efectuarea reparațiilor capitale. Deci am făcut calcule și pentru procesul de scanare laser.
Tabelul 4.3 Calculul cheltuielilor de amortizare
4.7 Calculul tarifului unui proces din lucrare
Tabelul 4.4 Calculul tarifului
4.8 Calcularea Devizului de cheltuieli
Deviz de cost este evaluare a cantităților de materiale sau de piese, a costului lor, precum și a forței de muncă, necesare pentru executarea unei construcții, a unei instalații etc. Pentru lucrarea data s-a făcut un deviz de cost a unui proces de creare a modelului 3D a interiorului clădiri prin metoda scnări laser terestre. S-a calculat ce cheltuieli vor avea loc pentru acest proces, iar din cauză că inginerii executanții au salariu stabilit pe zi nu s-a inclus în acest deviz.
Tabelul 4.5 Deviz de cost
Concluzie:
Scanarea laser este o metodă nouă pe piața de crearea a modelilor 3D a clădirilor cu o precizie foarte mare și executarea în lucrărilor într-o perioadă scurtă de timp în dependență de volumul obiectelor. Pentru scanarea laser economia de piață și stabilitatea politică-economică din țară are o semnificație deosebită ca să se mențină prin concurenții să-i direcți, din cauză că scanarea laser este un proces costisitor, dar cu rezultatele așteptate din privința calități. La această lucrare am avut un volum de 250 m2 și făcînd devizul de cost s-a stabilit că aceasta lucrare a costa 15.300 lei, TVA inclus. Cei ce au nevoie de așa lucări vor socoti un preț normal pentru astfel de servicii.
V. SECURITATEA ACTIVITĂȚII VITALE
5.1 Introducere
Securitatea si sănătatea în muncă este ansamblul de activități instituționalizate avînd ca scop asigurarea celor mai bune condiții în desfășurarea procesului de muncă, apararea vieții, integrității fizice și psihice, sănătații lucrătorilor și a altor persoane participante la procesul de muncă. Dreptul la securitatea și sănătatea muncii a salariaților din Republica Moldova sunt ocrotite de stat, fapt consfințit în art. 43,44 din Constituția Republicii Moldova, în art. 222 din Codul Muncii, Legea nr. 186 din 10.07.2008 privind Securitatea și Sănătatea în Muncă.
Pregătirea personalului în domeniul securității și sănătății în muncă are un rol semnificativ încît inginerul cadastral trebuie să cunoască normele generale pentru a preveni sau reduce riscurile profesionale cu scopul reducerii accidentelor de muncă și a bolilor profesionale, a avariilor și incendiilor.
Măsurătorile de scanare laser se efectuiază atît în interior clădirii cît și în exteriorul acesteia , această lucrare se desfăsoară într-o zonă cu pericol redus de a primi o oaricare trauma în timpul lucrării. Instruirea lucrătorilor în domeniul securității în muncă se efectuează din mijloacele unității, în timpul programului de lucru, în interiorul sau în afara unității. Perioada în care se desfășoară instruirea lucrătorilor în domeniul securității și sănătății în muncă este considerată timp de muncă.
Ca și la orice loc de muncă exista unele instrucțiuni care trebuie de respectat pentru a evita traumatismele, unele din ele sunt :
În timpul procesului de muncă în teren se va îmbraca vestă reflectorizantă.
Numai persoanelor calificate și instruite ar trebui să le fie permis să instaleze, ajusteze sau opereze echipamentele laser;
Zonele în care sunt folosite aceste lasere ar trebui etichetate cu semne de avertizare laser corespunzătoare;
Ar trebui luate măsuri de precauție ca persoanele să nu se uite in bătaia razei
Ar trebui de asemenea luate măsuri de precauție pentru a asigura că raza laser nu este îndreptată în mod intenționat către o suprafață reflectorizantă;
Când nu este în uz, laserul ar trebui sa fie depus într-un loc unde să nu aibă acces personal neautorizat;
În mediile potențial explozive (ex. centrale petrochimice, mine), ar trebui utilizate echipamente speciale contra-explozive laser. Proprietățile importante ale echipamentelor contra explozive sunt: forța de vârf a laserului ar trebui sa fie limitată, fără generări de lumină, iar temperatura maximă a echipamentului ar trebui să fie limitată.
5.2 Analiza conditiilor de muncă
Analiza condițiilor de muncă constă în aprecierea vizuală a locului de muncă. Condițiile de muncă cuprind următorii factori care necesită analizați: microclimatul, factorii nocivi, iluminatul etc.
Tabelul 5.1 Condițiile de muncă
Locul de muncă în teren reprezintă o zonă unde se vor efectua lucrările de scanare laser terestră și care prevede din timp ca muncitorii să se echipeze cu instrumentele necesare.
În birou pentru ca productivitatea să fie mai sporită este necesar ca în încaperile de lucru a microclimatul aerului sa fie menținut în limitele normelor cu ajutorul ventilării și condiționării a aerului în conformitate cu cerintele standartului de stat indiferent de execuția lucrărilor și perioada anului în care se execută aceste lucrări.
Factorii de risc care influențează asupra sănătății și activității la locul de muncă se clasifică în două grupe:
Factori de producție periculoși, este numit factorul de producție care, acționînd asupra lucrătorului, în anumite condiții, provoacă traumă sau înrăutățirea bruscă a stării de sănătate.
Factori de producție vătămători, este numit factorul de producție care, acționînd asupra lucrătorului în anumite condiții, provoacă îmbolnăvire sau scăderea capacitații de muncă.
Folosirea mijloacelor de protecție colectivă și individuală este cea mai răspândită măsură de prevenire a acțiunii nefavorabile a factorilor periculoși și nocivi asupra lucrătorilor.Mijloace de protecție colectivă sunt mijloacele care asigură protecția concomitentă a doi și mai mulți lucrători, iar mijloace de protecție individuală sunt mijloacele care asigură protecția unui singur lucrător, precum casca, centura de siguranță, respiratorul, masca de gaze, căștile antizgomot.
În urma analizei factorilor de risc pentru lucrare de scaner laser se poate observa ca în încaperea unde se procesează datele obținute din teren se respectă toate standartele ce țin de factorii microclimatului, temperatura, umiditatea, viteza mișcarii aerului. Acestea au o acțiune directă asupra sănătății muncitorilor. Influențînd metabolizmul, respirația și starea psihica a muncitorului. Deci măsuri de normalizare nu sunt necesare și muncitorul poate să efectueze lucrarea c-un rezultat eficient necesar angajatorului.
5.3 Măsuri privind sanitaria industrială
Sanităria industrială este un sistem de măsuri organizatorice și mijloace tehnice care preîntâmpină sau reduc acțiunea factorilor de micromediu asupra angajaților. Deci la locul de muncă este necesar să fie respectate toate standartele condițiilor de muncă pentru o pruductivitate sporită, dar domeniul ce se ocupă de acomodarea condițiilor de muncă la posibilitățile funcționale ale omului este numită ergonomie. Ergonomia soluționează un șir de probleme ce țin de activitatea de producție, precum:
aprecierea siguranței;
acurateței și stabilității lucrului operatorului;
studierea influenței solicitărilor psihice;
gradului de oboseală;
factorii emoționali și particularitățile psihonervoase și influența lor asupra eficacității activității operatorului în sistemul „om – mașină”;
studierea posibilităților creative și de acomodare ale omului.
Pentru ca locul de muncă la oficiu să fie comod se respectă următoarele condiții de bază:
prezența spațiului suficient pentru executarea mișcărilor de lucru la executarea muncii, conducerea sau deservirea mașinii;
asigurarea suficientă a legăturilor fizice, vizuale și auditive dintre muncitor și utilaj, precum și dintre muncitori în procesul executării unui lucru comun;
amplasarea optimă a locurilor de muncă în încăperea de producție sau pe șantier și asigurarea trecerilor nepericuloase pentru muncitori;
asigurarea iluminatului natural și artificial în conformitate cu cerințele normelor.
Sursele care provoacă zgomot în oficiul de lucru sunt utilajele tehnice precum calculatorul, printerul, scanerul, mousul de lucrul care sunt folosite în fiecare zi pentru realizarea lucrărilor.. Acțiunea zgomotului provoacă efecte asupra sistemului nervos: tulburări ale somnului, tulburări vizuale, modificări în funcționarea sistemului nervos vegetativ. Simptomatologia consecutivă agresiunii sonore constă în: stare de nervozitate, hiperexcitabilitate, tahicardrie, insomnii, coșmaruri frecvențe și treziri bruște.
Boala principală care se dezvoltă la persoanele expuse influenței îndelungate și nefavorabile a zgomotului este hipoacuzia cronică. Răspândirea acestei boli este destul de mare. La persoanele sistematic expuse zgomotului la început apar durerile de cap, amețeala, zgomotul în urechi, oboseala precoce, excitabilitatea, slăbiciunea generală, slăbirea memoriei, reducerea auzului.
Iluminatul este unul dintre factorii care exercită o influență important asupra productivității angajaților și asupraa gradului de oboseală. nivelul iluminării locului de muncă trebuie să corespundă caracterului de lucru vizual, iluminarea încăperii să nu depindă de timpul de afară, fluxurile de lumină să aibă direcția optimală și utilajul trebuie să fie economic, inofensiv, durabil și simplu în exploatare
După natura acțiunii asupra organismului uman factorii nocivi sunt factorii chimici, fizici, biologici și psihofiziologici.
Factori fizici sunt reprezentați de mașinile și mecanismele în timpul deplasării, părțile în mișcare ale utilajului, poluarea sporită a aerului zonei de muncă cu praf și gaze.
Cu substanțele chimice omul contactează vremelnic sau permanent pe durata întregii vieți, astfel substanțele chimice mențin activitatea vitală, creând condiții confortabile de trai, la locul de muncă, în timpul odihnei. După modul de acțiune asupra organismului uman substanțele nocive se împart în următoarele grupe:
Substanțe nocive general toxice ( oxidul de carbon, plumbul, benzolul, compușii arseniului)
Substanțe nocive iritante (amoniacul, clorul, ozonul sulfurat);
Substanțe nocive mutagene ( plumbul, mercurul, substanțele adioactive);
Substanțe nocive cancerigene ( nichelul, azbestul, oxizii cromului );
Substanțe nocive somatice (plumbul, benzolul, spirtul metilic, arseniul).
Factori biologici sunt microorganismele patogene și produsele activității lor, precum și alte microorganisme.
Factori psihofiziologici după caracterul acțiunii se împart în suprasolicitări fizice (statice, dinamice, hipodinamia) și suprasolicitări neuropsihice (mintale, emoționale, a analizatorilor, din cauza monotoniei muncii).
Crearea modelului 3D a interiorului clădiri prin metoda scanări laser terestre s-au efectuat într-o încăpere dotată cu calculatoare și altă tehnică utilizată în procesul de lucru, deci în aer se pot întîlni substanțe nocive precum praf și bioxid de carbon. Aceste substanțe afectează aparatul respirator, care pot provoca tuse și insuficiență de aer.
5.4 Măsuri privind tehnica securitații
Tehnica securitatii muncii este o disciplina care se ocupa cu studiul influientelor posibile ale unor factori daunatori din procesul de munca asupra sanatatii muncitorilor si cu masuri de prevenire si de combatere a lor. În corespundere cu tehnica securității la întreprinderi, în organizații se petrece instructajul întroductiv la locurile de muncă.
Instructajul trebuie să-l treacă fiecare lucrător nou intrat la serviciu, instructajul la locul de lucru îl petrec conducătorii firmei, în care urmează să lucreze lucrătorul. La instructaj lucrătorii fac cunoștință cu particularitățile operațiunilor procesului tehnologic în secția dată cu organizarea corectă a locului de muncă, cu amenajările și regulile de securitate în cîmp.
În timpul desfășurării activității sale, lucrătorul este obligat:
Să execute lucrările planificate din timp și coordonate cu conducătorul său direct;
Pentru deplasare spre locul de destinație și întoarcere înapoi, să se folosească numai de mijloacele de transport destinate pentru transportarea pasagerilor;
Să respecte cerințele normelor de securitate și sănătate în muncă în ramura din care face parte unitatea economică pe teritoriul cereia își desfășoară activitatea;
Să solicite beneficiarului crearea condițiilor de lucru fără riscul de accidentare. Excluderea prăbușirilor materialelor de la înălțime, alunecarea pe planurile înclinate, umede sau înghețate, contactului cu curentul electric, contactului cu animale sau insecte. Beneficiarul este obligat să asigure lucrătorul cu echipament de protecție a muncii pe tot parcursul efectuării lucrărilor pe teritoriul unității;
Să cunoască perfect metodele de utilizare, fără riscul de accidentare sau îmbolnăvire, a tuturor echipamentelor de lucru în conformitate cu cerințele de securitate și sănătate în muncă prescrise de către producătorii echipamentelor date. Să nu încredințeze echipamentele de lucru persoanelor necunoscute și persoanelor neautorizate.
Din cauză că o parte a lucrări se face în birou o sursa dăunătoare este electrocutarea. Electrocutarea – este rezultatul trecerii unei cantități de curent electric prin organism. Pericolul electrocutării este determinat de faptul, că părțile conductoare sau corpurile mașinilor ce au nimerit sub tensiune în rezultatul unor defecte de izolație nu emit semnale care ar preîntîmpina omul despre pericol. Reacția omului la curentul electric apare doar după trecerea lui prin corpul uman.
Principalele măsuri pentru a evita electrocutarea sunt de a îngrădi părțile sau amplasarea acestora în locuri inaccesibile. Folosirea tensiunii reduse. Folosirea sistemelor de blocare, de semnalizare, a placardelor avertizoare. Folosirea mijloacelor individuale de protecție.
Măsurile tehnice folosite pentru protecția împotriva electrocutării ar fi:
Acoperiri cu materiale eclectroizolante ale părților active ale instalațiilor și echipamentelor electrice;
Închideri în carcasă sau acoperirea cu învelișuri exterioare;
Îngrădiri;
Protecția prin amplasarea în locuri inaccesibile prin asigurarea unor distanțe minime de Securitate;
Scoaterea de sub tensiune a instalației sau echipamentului electric care urmează a se efectua lucrări și verificarea lipsei de tensiuni;
Utilizarea de dispozitive speciale de legări la pămînt și în scurt circuit;
Folosirea mijloacelor de protecție electroizolante;
Alimentarea la tensiune foarte joasă de protecție.
Inginerul care se ocupă de procesarea datelor de birou are cea mai mare interacține cu calculator pentru evitarea efectelor negative asupra sănătății cum ar fi încordare și durere în ceafă și umeri; dureri de spate; oboseală excesivă; iritabilitate excesivă; dureri în brațe, încheieturi și umeri; nervozitate crescută; eficientă vizuală scăzută se propune respectarea unor reguli cum ar fi:
distanța de la care se privește ecranul monitorului 70 cm. Întreruperea periodică a lucrului prin pauze care impun mișcări active
mișcări de relaxare a degetelor și încheieturilor
poziție corectă în raport cu biroul și tehnica de calcul
folosirea de periferice ergonomice, conform standardelor în vigoare
conștientizarea timpului petrecut în fața monitorului într-un anumit interval de timp dat
dactilografierea cu toate degetele.
Alte măsuri de protecție în timpul lucrului sunt:
Niciodată nu se așează în spatele monitorului care funcționează, întrucât radiația electromagnetică se emană anume prin această parte.
Se evită pătrunderea lichidului în interiorul calculatorului.
Nuse lasă calculatorul fără supraveghere.
Nu se permite copiilor să se joace la calculator în lipsa maturilor.
Dacă calculatorul a fost deteriorat (se aude un zgomot, se simte miros de fum) imediat se deconectează calculatorul de la rețea și chemați specialistul. Nu includeți repetat calculatorul.
În cadrul schimbului de 8 ore de lucru la calculator, se stabilesc următoarele întreruperi regulamentare:
pentru I categorie de lucrări- peste 2 ore de la începutul schimbului de lucru și peste 2 ore după întreruperea de la prânz cu timp de 15 min;
pentru II categorie de lucrări – peste 2 ore de la începutul schimbului de lucru și peste 1,5-2 ore după întreruperea de la prânz cu timp de 15 min sau peste fiecare oră timp de 10 min.
În timpul întreruperilor regulamentare în scopul micșorării tensiunei emoționale și a micșorării obosirii ochilor, lichidării hipodinamicii este rațional de îndeplinit un set de exerciții.
La terminarea lucrului muncitorul trebuie să curețe de praf echipamentele, să deconecteze toate aparatele conetate la energia electrică.
5.5 Măsuri de protecție contra incendiilor
Protecția împotriva incendiilor se realizează prin îndeplinirea cerințelor esențiale securitate la incendiu. Aceaste cerințe se asigură prin măsuri și reguli specifice privind amplasarea, proiectarea, execuția și exploatarea construcțiilor, instalațiilor și amenajărilor, precum și privind performanțele și nivelurile de performanță în condiții de incendiu ale structurilor de construcții, produselor pentru construcții, instalațiilor aferente construcțiilor și ale instalațiilor de protecție la incendiu. Instituțiile, agenții economici, care execute lucrări de construcții la clădiri civile sau industriale indiferent de formă, de stat sau private, nave maritime sau chiar terestre, conducătorii de instituții și proprietarii sunt responsabili pentru a menține instalațiile și clădirile lor, în conformitate cu reglementările tehnice și legislația în vigoare stabilite de către autoritatea competentă.
Posibile surse de izbucnire a unui incediu pot fi:
încălcarea regimului tehnologic;
defectarea utilajului electric;
mijloace cu flacără deschisă : brichete; chibrituri; lămpi;
aparate de încălzit ; cazane; cuptoare; uscătoare;
produse ce se pot autoaprinde;
alte cauze.
Conform reguli generale de apărare contra incediilor în R. Moldova RT DSE 1.01-2005 există urmatoarile reguli:
În toate încăperile de producție, administrative, de depozitare și auxiliare, în locurile vizibile trebuie afișate tabele cu indicarea numărului de telefon al serviciului pompieri și salvatori.
La fiecare întreprindere, prin ordin (instrucțiune), trebuie stabilit un regim de protecție contra incendiilor, corespunzător pericolului de incendiu la această întreprindere, inclusiv:
să se stabilească și să se amenajeze locurile pentru fumat;
să se stabilească modul de deconectare a utilajelor electrice în caz de incendiu și la terminarea zilei de muncă;
să se determine modul și termenele de desfășurare a instructajelor de protecție contra incendiilor, precum și desemnarea persoanelor responsabile de organizarea acestora.
La clădiri și instalații (cu excepția caselor de locuit) în care se află concomitent pe un etaj mai mult de 10 persoane trebuie elaborate și afișate în locuri vizibile planurile (schemele) de evacuare a persoanelor în caz de incendiu, de asemenea, trebuie să fie prevăzut un sistem (o instalație) de avertizare despre incendiu.
Persoanele responsabile de organizarea activităților cu participarea în masă a oamenilor (serate, discoteci, ceremonii, sărbători de revelion etc.) sînt obligate să controleze cu atenție încăperile înainte de începerea acțiunilor respective și să asigure nivelul pregătirii pe deplin a lor privind măsurile de apărare împotriva incendiilor.
Modalitatea de acționare în caz de incendiu:
Fiecare cetățean la depistarea incendiului sau semnelor de ardere (fumegări, miros de ars, ridicarea temperaturii etc.) este obligat:
să comunice urgent despre aceasta serviciului de pompieri și salvatori, numind adresa obiectivului, locul izbucnirii incendiului, precum și numele și prenumele;
să ia măsurile posibile de evacuare a persoanelor, de stingere a incendiului și de păstrare (salvare) a valorilor materiale.
Deținătorii de bunuri, persoanele abilitate să posede, să utilizeze sau să administreze bunuri, inclusiv factorii de decizie ai întreprinderilor; persoanele desemnate, în modul stabilit, ca responsabile de organizarea apărării împotriva incendiilor, sosind la locul incendiului, sînt obligați:
să comunice (dubleze) despre izbucnirea incendiului serviciului de pompieri și salvatori și să înștiințeze conducerea ierarhic superioară, dispecerul și responsabilul de serviciu la obiectiv;
să organizeze imediat, în caz de pericol pentru viața persoanelor, salvarea lor, folosind în acest scop forțele și mijloacele existente;
să deconecteze, în caz de necesitate, energia electrică (cu excepția sistemelor de protecție contra incendiilor), să oprească funcționarea mecanismelor de transportare, agregatelor, aparatelor, să închidă dispozitivele de alimentare cu materie primă, gaz, abur și apă, să oprească funcționarea sistemelor de ventilare în încăperile avariate și învecinate cu ele, să ia alte măsuri ce contribuie la împiedicarea răspîndirii incendiului și pătrunderii fumului în încăperile clădirii;
să evacueze în afara limitelor zonei cu pericol toți salariații care nu participă la acțiunile de stingere a incendiului;
să organizeze, concomitent cu acțiunile de stingere a incendiului, evacuarea și protecția valorilor materiale;
să organizeze întîlnirea unităților de pompieri și salvatori și să acorde ajutor privind alegerea celei mai scurte căi de acces la focarul incendiului;
5.6 Măsuri de protecție a mediului ambiant.
La executarea lucrărilor de scanare laser trebuie acordată atenție ocrotirii mediului ambiant. Pentru aceasta trebuie de orientat câtre păstrarea vegetației și pământului arabil. Scanarea trebuie făcută în așa mod ca în timpul poziționări în stație a scanerului să nu afectăm vegetația. O dată cu dezvoltarea tehnicilor de măsurare trebuie după posibilitatea folosite contururile naturale și obiecte locale pentru plasarea punctelor de stație pentru a aduce cît mai puține daune naturii.
În procesul lucrului trebuie neapărat de luat măsuri împotriva poluării apei și mediului ambiant, trebuie de păstrat si ocrotit pădurea ,turbăriile și culturile agricole de incendii. Regulile antiincendiare interzic aprinderea focului lingă produsele petroliere sau lingă alte obiecte ușor inflamabile, în apropierea arborilor, tufarilor , culturilor coapte, în locurile cu iarba uscată, pe turbării. Rugurile trebuiesc săpate și stinse atent, turnând nisip sau pământ pe locul lor, sau de udat cu apă. Nu trebuie aruncate chibrituri aprinse sau mucuri de țigară mocnind în pădure sau pe câmpuri cu iarba uscată. Muncitorii care muncesc în teren la depistarea focarelor de incendiu trebuie imediat să le înlăture. Nu se poate contamina teritoriul și apele cu deșeuri casnice, de aruncat hârtie, ambalajele băncilor, sticlelor e.t.c. aceste lucruri trebuie aruncate în containerele pentru gunoaie. La lucrări în parcuri se interzice distrugerea plantațiilor anuale și multianuale.
CONCLUZII
Prin utilizarea metodei moderne de scanare laser terestră putem face o comparație cu alte metode de obținere a modelului 3D a unui obiect oarecare. Aici se poate de spus de metodele mai tradiționale cum este crearea modelului 3D cu ajutorul stației totale sau cu ajutorul fotografierii. Însă datorită scanerului Leica ScanStation C10 care este un instrument modern și dotat chiar și cu camere digitală, procesul de lucru are o perioadă de timp mai scurtă și o calitatea a produsului final foarte bună.
A fost ușor de lucrat în teren din cauza că scanerul este nevoie doar de programat cu parametrii necesari pentru procesul de scanare, iar restul face el singur și doar la final trebuie de convins dacă a acumulat informația necesară pentru modelarea obiectului la calculator.
Un avantaj esențial a fost lucrul cu softul Leica Cyclone, care a permis manipularea acestui ușoară acestui soft datorită interfeței clare și instrumentelor de lucru care au ajutat la încărcarea norilor de puncte obținute de scaner, la eliminarea erorilor și bineînțeles la crearea modelului 3D a interiorului clădiri.
În urma lucrării de creare a modelului 3D este ușor de actulizat sau de reparat interiorul unei camere. Fără a face multe desene și schițe de mînă, avînd un model 3D ușor se poate de aranjat chiar și propria cameră direct la un calculator.
Scopul acestei teze de licență a fost de a crea modelul 3D a interiorului clădiri pentru a vedea cît rapid se poate obține modelul 3D, ca apoi ușor de monitorizat cu el. Măcar că o astfel de lucrare este o metodă mai costisitoare, dar rezultatul final este unul de o calitate așteptată.
Se consideră că toate obiectivele au fost îndeplinite, s-a făcut cunoștință cu metodă nouă de creare a modelului 3D, au fost făcute măsurători c-un aparat nou chiar și pentru Republica Moldova.
Se mai poate adăugat ca un model 3D este o soluție avantajoasă pentru rezolvarea unor probleme legate monitorizarea clădirilor, crearea rețelei de țevi într-o hală industrială, iar cum am mai menționat pentru designeri un model 3D a obiectului dorit este un plus mare de a ușura lucrul și a spori activitatea din punct de vedere a timpului.
Deci modelul 3D este avantajos pentru toți specialiști din domeniile de proiectare, ce au nevoie de a livra servicii mult mai convenabile cumparătorilor.
BIBLIOGRAFIE
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: CREAREA MODELULUI 3D A INTERIORULUI CLĂDIRII PRIN SCANAREA LASER TERESTRĂ [305274] (ID: 305274)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.