Az nem titok hogy a drónok igen nagy segítséget tudnak nyújtani a nehezen elérető helyek vizsgálatában, és természetesen felmérésében is.
Az ipari diagnosztika az az ágazat ahol a drónok, mint vizsgálati eszközök már-már alapnak számítanak, viszont az építészetben is rohamosan terjednek, legfőképp felmérési feladatok ellátására.
Az építészeti szférában, a térbeli felmérések nagy királya a lézerszkennelés, viszont bizonyos feladatok ellátására vagy körülményes vagy alkalmatlan.
Ilyenek lehetnek például a nagyon részletes, plasztikus homlokzatok szkennelése, vagy éppen a tetőszerkezet felmérés.
Itt jönnek képbe a drónok és a fotogrammetria, melyek tetőszerkezet felmérési alkalmazásáról ár írtunk egy cikket korábban, ahol mint végfelhasználás, egy lapostetős szerkezet eséstérképére koncentráltunk.
Most viszont egy olyan projektet hoztunk nektek, ahol egy klasszikus nyeregtetős társasház tetőszerkezetét mértük fel, és készítettünk róla egy nagyon részletes dokumentációt.
Tetőszerkezet felmérés fotogrammetriai módszerrel
Aki olvassa a blogunkat, nagy valószínűséggel nem idegen számára a fotogrammetriai technológia.
A fotogrammetria fényképek alapján állít elő, mérnöki felhasználásra alkalmas térbeli alap adatokat, mint a pontfelhő és a 3D modellek. Ezek alapján egyaránt alkalmas területek, építmények, szerkezetek, és egyéb objektumok felmérésére.
A feladatunk tehát az volt, hogy az adott tetőszerkezetről készítsünk egy állapotrögzítést annak állapotának vizsgálatához, valamint egy részletes dokumentációt annak felújításának tervezéséhez.
Meg lehet valósítani egy ilyen felmérés más módszerrel is?
Természetesen! Csak az a kérdés, hogy milyen rizikóval, mennyi idő alatt, milyen áron?
Mivel maga a tetőszerkezet relatív nem nagy, és nincs is kifejezetten elérhetetlen helyen, vagy nagy magasságban, fel lehet mászni és mérőszalaggal, és lézeres távmérővel fel lehet mérni.
Viszont ennek a módszernek vannak nehézségei bőven:
Egyrészt veszélyes. Bármennyire is ügyelünk a biztonságra, egy ilyen feladatban mindig benne van az a rizikó, hogy valaki megsérül. A tetőszerkezet felmérését egyébként egy szürke, esős napon végeztük el, így ilyen körülmények között a manuális módszer még veszélyesebb lett volna.
Igen időigénye. A felméréshez alapvetően két emberre van szükség, mert a lefelé forduló éleket nem lehet példaképp lézeres távmérővel megmérni, csak szalaggal, továbbá nem olyan könnyű mozogni egy tetőszerkezeten, mint mondjuk egy épület belső térben.
Pontatlan. Vannak bizonyos részletek, amiket egyszerűen nem lehet, vagy csak pontatlanul lehet mérni. Ezek mind csökkentik a dokumentáció szabatosságát, ami később a tervezések, és kivitelezés során veszteségeket okozhat.
A drónos fotogrammetriai mérések ezzel szemben:
Biztonságosak. Az alapvető repülésbiztonsági előírásokat betartva, a rizikót minimálisra csökkenthetjük, és ha valami zuhan, az maximum egy drón lesz, ami vagyoni és nem személyi kár.
Gyors. A jelen projekt felmérési munkái 30 percet vettek igénybe.
Pontos és részletes. A relatív koordináta rendszer, melyet a modell tájékozásához használunk centiméter pontos, és a feldolgozás terméke, a pontfelhő centiméter alatti felbontású, melyen minden tetőrészlet megtalálható.
A tetőszerkezet felmérés drónnal
Ahogy fentebb említettem a felmérés maga igen gyors folyamat. Drónnal, a fotogrammetriai felmérés szabályaihoz alkalmazkodva (legyen megfelelő átfedés a képeink között) készítünk fényképeket, majd azokat visszük tovább feldolgozásra.
A felmérést nagyjából 30 perc alatt végeztük el, és további 30 perc volt a terepi méretek rögzítése, melyet a fotogrammetriai modell méretarányának beállításához fogunk használni.
A terepi felmérés során 500 fotót készítettünk a tetőszerkezetről.
Fotogrammetrai modell a tetőszerkezetről
A fotogrammetriai feldolgozást Agisoft Metashape szoftverben végeztük, ahol a feldolgozás nagy része automatikusan zajlik.
A fotók tájékozása után, előállítottuk a tetőszerkezet pontfelhőjét, és 3D modelljét is, amely összesen 90 perc, félautomatikus feldolgozást jelentett összességében.
A terepi méretek, a méretarány beállításához szükségesek. Alapvetően lehetne ilyen projekteknél geodéziai koordinátarendszert is alkalmazni, de mivel itt az EOV (Egységes Országos Vetületirendszer) koordináták szükségtelenek, így egy relatív, de centiméter pontos koordinátarendszerben tájékoztuk a modellt.
Amikor egy adott feladat megoldását tervezzük, fontos szempont hogy milyen koordinátarendszerben dolgozzunk, majd szolgáltassunk adatot. A geodéziai koordinátarendszerek előállítása a terepen időigényes folyamat tud lenni, így mindig tartsuk szem előtt a relatív rendszerek alkalmazhatóságát is.
A tetőszerkezet vizsgálata
A tetőszerkezet állapotának vizsgálatához, a leg alapvetőbb eszközeink a fényképek. A drón által készített, nagy felbontású fényképek remek források, a tetőszerkezet állapotának vizsgálatához, viszont 500 fényképet végig nézni fárasztó és monoton tud lenni.
Éppen ezért a kontextus biztosításához szolgáltattunk egy online elérhető 3D modellt a tetőszerkezetről, valamint egy nagy felbontású (60 megapixel) ortofotót a vizsgálathoz.
Ezekkel az eszközökkel felfedhetők a legkisebb hibák is a tetőszerkezeten.
A részletes tetőszerkezeti dokumentáció elkészítése
A tetőszerkezet dokumentációját ARCHICAD szoftverben készítettük el. A teljes szerkezetről 3D modellt alkottunk, és ezt alkalmaztuk a különböző értékek kinyerésére, melyek:
Szerkezet individuális, és összesített felületei.
Tető esésszögek
Befoglaló méretek
Részlet méretek
Gerinc hosszak
Gerinc szögek
T
A tetőszerkezet 3D modelljéből, elkészítettük a szerkezet dokumentációs rajzát, melyen feltüntettünk minden jellemző értéket.
Nem győzzük hangsúlyozni, hogy nem elég csak adatokat szolgáltatni. Ezen projekt esetén is látszik, hogy mennyire fontos elkülöníteni az adat és az információ fogalmát. Ha csak adatokat adnánk át (pontfelhő, 3D modell, ortofotó), azzal nem sokat tudnak kezdeni a megrendelőink, viszont az információkkal (tervek, értékek, kontextus állományok), viszont igen sokat. A mérés és feldolgozás csak félmunka. Adatból, információt is kell tudni alkotni, az képvisel csak igazi értéket.
Összefoglalás
Tehát felmértük egy épület tetőszerkezetét és szolgáltattunk minden szükséges információt a megrendelőink felé:
Állapotrögzítő adatok és dokumentumok
3D modell
Felülnézeti ortofotó
Pontfelhő
Tetőszerkezeti dokumentáció
További munkarészek
Fényképek
Digitális tervek
A terepi mérés 1 órát, a feldolgozás 2 órát, a dokumentációk elkészítése mindössze néhány napot vett igénybe, iterációkkal együtt.
A tetőszerkezet felmérés tipikusan azon mérnöki feladatok egyike, ahol a drónos felmérés és fotogrammetriai technológia előnyei nagyon jó látszanak. Nem csak biztonságosabbá, gyorsabbá, pontasabbá, de egyáltalán lehetővé teszi a feladat elvégzését bizonyos esetekben.
Köszönöm hogy itt voltál és elovastad a cikkünket, remélem hasznos volt számodra!
Kövess minket a Facebook oldalunkon, vagy írj bátran email-t.
Így zárd le 2020-at: Évértékelő építőipari vállalkozásoknak (Sablon+Videó)
2020 egy igen különleges év volt. Voltak vállalkozások, amik a pandémiás helyzet ellenére tudtak növekedni, önmegvalósítani, viszont sajnos sok cég a túlélésért küzdött.
Voltak olyanok akik jól tudtak reagálni a vírusos helyzetre és tudtak fejlődni, vagy legalább vissza tudták kormányozni az autót a szakadék széléről. Sokaknak, viszont a szolgáltatási profiljuk miatt, ez szinte lehetetlen volt.
Arról változatos vélemények vannak, hogy az építőipari szféra mennyire érezte meg a vírus jöttét és jelenlétét, viszont a FURAY-nál és a Brick + Data-nál nagyon hálásak vagyunk, hogy az nem a túlélésért küzdő cégek közé tartozhattunk.
2020 üzletileg egy nagyon izgalmas év volt a FURAY számára, és bizony a hullám hegyek, mellett bőven voltak hullám völgyek is. Viszont ez így van jól, hiszen a legjobb, leg hasznosabb tanulságok, nem feltétlenül a kellemes élményekből származnak.
De adott egy évünk, benne sok esemény, eredmény, bosszúság, ami mind-mind jelent valamit. Hogy lesz ezekből tanúlság és abból fejlődés?
Nos, azért hogy erre választ adjunk, össze ültem a Brick + Data-s srácokkal (Kovács Ádám és Csúsz István), ahol végig vettük, az évértékelő sablonjuk minden egyes pontját.
Nézzétek meg a videót, töltsétek le a sablont, és gondoljátok ti is végig az elmúlt éveteket, majd vonjátok le a tanulságokat!
Azt fontos megemlíteni, hogy aki még nem csinált ilyet nem, kell rögtön fejest ugrani a közepébe. Elég csak néhány pontot megcsinálni, vagy akár egyet, ami a leginkább releváns a Te esetedben, már az is óriási segítség a következő évedhez.
Jó szórakozást a videóhoz, és nagyon reméljük tudtunk neked segíteni!
Sikerekben gazdag 2021-et!
Kövess minket a Facebook oldalunkon, vagy írj bátran email-t.
Tetőszerkezet felmérése és eséstérkép készítése drónnal
A FURAY blogon már több alkalommal írtunk a fotogrammetria és a drónok kapcsolatáról, és azokról a potenciális területekről, ahol a technológia remekül alkalmazható.
Természetesen jó ezeket rendszerben, rendezett sorokban látni, de érdemes néha kilépni kicsit a dobozból és kívülről megvizsgálni a fotogrammetria adta lehetőségeket.
Mire gondolok itt?
Ha bele gondolunk egy terület felmérés légi fotogrammetriai módszerrel és egy épület homlokzat felmérése csupán annyiban különbözik, hogy az első esetben a drón kameráját a föld felé fordítjuk, a másik esetben pedig az épület homlokzata felé.
A két felmérési feladat gyakorlatilag ugyan az, csak a kamera állása más. A feldolgozás sem különbözik túlzottan, mégis két teljesen eltérő alkalmazás, két különböző mérnöki szegmensnek.
A fotogrammetriai technológia felhasználási palettája szélesebb, mint gondolnánk.
A fotogrammetria fényképek alapján állít elő, mérnöki felhasználásra alkalmas térbeli alap adatokat, mint a pontfelhő és a 3D modellek. Ezek alapján egyaránt alkalmas területek, építmények, szerkezetek, és egyéb objektumok felmérésére.
Tehát tekintsünk rá a drónok lehetőségeire, és a fotogrammetriai termékekre, majd gondoljuk végig, mit lehet még belőlük kihozni, milyen különleges alkalmazásokban. Jelen cikkünk, egy ilyen különleges alkalmazási módszert mutatunk be, mégpedig egy lapos tetőszerkezet felmérését, és annak eséstérképének elkészítését.
Most viszont, fogalmazzunk úgy, hogy az épület és a terület felmérések kombinációját fogjuk megmutatni.
A feladat az, hogy adott egy gépészeti elemekkel relatív sűrűn beépített, ipari csarnok tetőszerkezete, és kérdéses a lapostető esése.
Természetesen felmehetünk a tetőre egy GPS műszerrel is, mellyel pontokat rögzíthetünk, melyekből később majd szintvonalakat generálhatunk. Viszont eléggé részletes és gyors tud lenni egy ilyen módszer?
A példánkban szereplő tetőszerkezet 6400 m2, azaz 80×80 méter. Ha csak 1 méteres rácshálóban szeretnénk rögzíteni a pontokat klasszikus geodéziai módszerekkel, akkor 80×80, azaz 6400 pont.
Ha egy pont mérésére 10 másodpercet számolunk, akkor könnyen kiszámolható, hogy egy nagyjából 18 órás felmérési idővel kell számolnunk. És elég részletes egy 1×1 méteres felmérési sűrűség? Alap esetben azt mondhatnánk igen, elég lehet.
A geodéziai felméréseknek, de még a leg alapvetőbb felmérési módszereknek, mint mérőszalagos mérés is megvan a létjogosultsága, bármilyen felmérési feladatot is végzünk. A kérdés minden esetben az, hogy a adott mérnöki feladatot, hogy tudjuk a leg költséghatékonyabban elvégezni úgy, hogy teljesítsük a pontossági, részletességi, és utófelhasználási célokat.
Viszont mit szólnánk egy nagyjából 1 órás felmérési és 1 órás feldolgozási idővel előállított 1 centiméter részletességű adathoz? Itt kerül képbe a fotogrammetriai módszer.
Tetőszerkezet felmérése drónnal
A tetőszerkezet felmérését egy DJI Mavic Air 2 drónnal végeztük (írtunk egy cikket a drónról, melyben vizsgáltuk a fotogrammetriai alkalmasságát, a bejegyzést itt tudod elolvasni).
A felméréshez nem használtunk automata felmérő modult (A DJI még nem adta ki az SDK-t a Mavic Air 2-höz jelen pillanatban, így jelenleg még nincs erre lehetőség), kézi vezérléssel repültük le a tetőt.
A felvételeket két magasságban készítettük, teljesen függőleges kamera tengellyel, és döntött tengellyel is.
A terepi felmérés alkalmával 1620 fotót készítettünk el, és a felmérés 1 órát vett igénybe.
A drónos tetőszerkezet és épületfelmérések kulcsfontosságú eleme a fényképek elkészítésének technikája. Minden épületszerkezet, építmény más geometriával rendelkezik, és így a felmérés technikáját is folyamatosan finom hangolni kell az egyes feladatokhoz.
Viszont a terepi felmérés részét képezi az is, hogy rögzítenünk kell a terepen referencia méreteket / méréseket. Erre több lehetőségünk is van, attól függően, hogy milyen rendszerben szeretnénk majd később tájékozni a mérésünket.
Felvehetünk a tetőn pontokat egy GPS műszerrel, és így egy abszolút rendszerben tudjuk majd tájékozni a modellünk (geodéziai EOV rendszer), vagy akár kijelölhetünk egzakt méreteket, melyek egy pontos relatív rendszer tájékozásához adhatnak alapot (relatív, lokális koordinátarendszer)
Mi ebben az esetben a második megoldást választottuk, és egy hosszméret alapján tájékoztuk a modellünket. Fontos szempont volt, hogy a lokális koordinátarendszer origója, de legalább annak magassági 0 értéke, a tetőszerkezet szélére essen. Ezáltal a magasságokat relatívan, a tetőszerkezet széléhez mérten számíthatjuk.
A fentebb említett 1620 fotó a teljes tetőszerkezetre vonatkozott, viszont a szóban forgó lapostetős rész eséstérképének elkészítéséhez nekünk ebből összesen 800-ra volt szükségünk.
A fényképek fotogrammetriai feldolgozása után látható, hogy egy igen sűrű pontfelhőt, és részletes 3D modellt kaptunk eredményül, melynek még el kellett végezni a relatív tájékozását is.
A végeredmény egy 1-5 cm pontosságú, relatív koordinátarendszerben tájékozott, mérethelyes pontfelhő és 3D modell.
A tetőszerkezet digitális magassági modelljének elkészítése
Az eséstérkép elkészítéséhez nem szükséges egy másik szoftvert alkalmazni. A fotogrammetriai szoftverek tudnak DEM-et (Digital Elevation Model / Digitális Magassági Modell) generálni, amely tartalmazza, és vizualizálja a felület magassági viszonyait.
Viszont ha a rendelkezésre álló nyers adatokon indítanánk el egy DEM generálást, akkor a tetőszerkezeten lévő gépészeti elemeket is bele vennénk a magasság meghatározásba. Mivel esetünkben ezek nem relevánsak, ezért a magassági modell generálása előtt ki kell vágni őket a pontfelhőből.
A keletkező lyukakban a szoftver interpolálni fog, de a tapasztalat azt mutatja, hogy a gépészetek határát meghagyva, nagyon jó közelítéssel számol a program.
A digitális magassági modellen, és annak szín skáláján remekül látható, hogy hol vannak a magasabb és az alacsonyabb részek. Már vizuálisan is rengeteg információt le lehet szűrni a DEM alapján, de lehetőségünk van pontosan kijelölni az egyes esés határokat.
A tetőszerkezet eséstérképének, már csak szemrevételezésével láthatjuk, hogy a csapadék merre fog folyni a tetőn és hol fog összegyűlni. Ellenőrizhetjük az összefolyók hatékonyságát, vagy éppen láthatjuk azok hiányát.
A magassági modellre lehetőségünk van szintvonalakat generálni, hogy láthassuk pontosan mekkora eséssel kell számolnunk. A szintvonalakat 10 centiméteres esésközzel generáltuk le. Remekül látható a szintvonalas magassági modellen a járólapok pozíciója is.
A szintvonalakat nem csak magassági modellen jeleníthetjük meg hanem a tetőszerkezet pontos ortofotóján is, így az esés értékek rögtön kontextusba is kerülnek.
Tehát összefoglalva:
Egy 10000m2 -es tetőszerkezet felmérése nagyjából 1 – 1.5 óra terepi munkával.
A fotogrammetriai feldolgozás 2 órát vett igénybe
A megrendelők felé továbbítottuk a tetőszrekezet eséstérképét, és magasságimodelljét, továbbá a tetőszerkezet pontfelhőjét és ortofotóját.
A fotogrammetriai technológia remekül alkalmazható lapostetős szerkezetek magassági értékeinek meghatározásához. A digitális magassági modellel és színvonalakkal mindezt vizualizálhatjuk, számszerűsíthetjük és ortofotókkal pontosabban kontextusba is helyezhetjük azt.
Köszönöm hogy itt voltál és elovastad a cikkünket, remélem hasznos volt számodra!
Kövess minket a Facebook oldalunkon, vagy írj bátran email-t.
Az épületfelmérés szintjei, avagy mire van szüksége az építészeknek.
A felmérésben utazó szolgáltatók, mint például a klasszikus értelemben vett földmérők, vagy lézerszkenneléssel foglalkozó cégek, szolgáltatásuk kereteit általában csak a felmérési adatok szolgáltatásában szokták kijelölni.
Ez dióhéjban annyit jelent, hogy csak azt szolgáltatják, ami a felméréshez használt eszközeikből kijön. Nem végzik el az adatok feldolgozását, vagy praktikusan az adatok információvá alakítását.
De tulajdonképpen szükség van arra, hogy a nyers adatoknál többet adjanak, példaképp egy épületfelmérés esetében? Szükség van egy pontfelhőnél többre, vagy jöhetne direktben tőlük az alaprajz, metszet, homlokzatrajz, esetleg BIM modell?
Mi a FURAY-nél erre a kérdés körre rugalmasan gondolunk. Felmérést végzünk, de tovább léptünk a kizárólagos felmérési tevékenységen, és az adatok feldolgozásával is foglalkozunk, mindezt ezt olyan mértékben, amennyire a megrendelőinknek igényt tartanak. Erről már írtam bővebben egy előző cikkünkben.
Ez a cikk szolgáltatási szintekről fog szólni. Megtudhatod, hogy mi számít szimplán adatnak, és ezeket milyen információkká, közvetlenebb végtermékekké lehet alakítani.
Mielőtt kétségeid támadnának, ez a cikk nem a FURAY szolgáltatásairól szól. A szintek meghatározása azért is lehet hasznos számodra, hogy építészként lásd azt, hogy tulajdonképpen mire lenne szükséged egy épületfelmérési projektben, mint felmérési szolgáltatás.
Ezzel tisztább képed lesz arról, mit várhatsz el egy alvállalkozótól, és hogy milyen felmérési adatok segítségével tudod a legkönnyebben, leg hatékonyabban végezni a munkád.
Az épületfelmérés módszereiről általánosságban
Egy épületfelmérést többféle módszerrel is meg lehet valósítani. Lehet szimplán kézi, mérőszalagos, lézeres távmérős módszert használni, vagy akár okosabb lézeres eszközöket is. Ezek mellett az építészek fordulhatnak geodétákhoz, vagy lézerszkenneléshez külső, belső felmérések esetén.
Ezek a módszerek a leg szélesebb körben elterjedtek, de létezik egy hazánkban még viszonylag keveset alkalmazott módszer is, a fotogrammetria.
A fentebb említett, ismertebb módszerek előnyeit és hátrányait általában ismerik az építészek, kivitelezők, de sokan még nem is hallottak a fotogrammetriáról.
Most jelen cikkben nem megyek bele bővebben a fotogrammetriai épületfelmérés mélységeibe, de ha érdekel részletesebben a módszer egy előző cikkünkben olvashatsz róla, vagy itt megtekintheted az előnyeit a klasszikus eljárásokkal szemben.
Fontos, hogy az alábbiakban meghatározott szintek bizonyos tételei, csak fotogrammtriai felmérés által elérhetők.
Az épületfelmérés adat szintje
Az adat szint az, amikor csak a felmérő műszereinkből származó nyers anyagokat szolgáltatjuk.
Fényképek, és légi felvételek drónos felmérés esetén
Az adat szint leg alapvetőbb terméke a szimpla digitális fényképek. Gondolhatod, ugyan mire megy egy építész tervező sima fényképekkel? Nagyon is sokra!
A földről készült képeket is el lehet úgy készíteni, hogy felbontásuk, vagy beállításuk okán rengeteg információt tartalmazzanak. Ezek segíthetik a későbbi dokumentációs, és tervezési munkákat is.
A drónos légi felvételek esetén, legyen szó fényképekről vagy videókról, ez a hasznosság exponenciálisan nő. Gondoljunk csak bele a bonyolult tetőszerkezetekről készült képekre, vagy építési területek madártávlati képeiről.
Ezt a szintet általában a klasszikus földmérők képviselik. Sok építész a homlokzati rajzok pontosabb elkészítéséhez veszi igénybe a geodéták ezen szolgáltatását, viszont lássuk be a szolgáltatott adat mennyiségének tükrében, nem egy kifejezetten költséghatékony szolgáltatás.
A probléma azzal van, hogy a szolgáltatás árának arányában, csak csekély mennyiségű problémáját oldja meg az építészeknek. Egy homlokzatrajz elkészítése esetén tudni fogják a főbb pontok magasságait, viszont azok között még mindig becsülniük kell, továbbá a tető szerkezetről továbbra sem lesz semmiféle adatuk.
Akik műemlék jellegű épületek kapcsán még vesznek igénybe földmérői segítséget, vagy vettek már igénybe és nem tudnak alternatívát, azok mindenképp olvassanak tovább, mert manapság sokkal költséghatékonyabb megoldások léteznek már.
Pontfelhő az épület külső szerkezetéről
Egy olyan adat szint a pontfelhő, amit egyszerre szeretnek és utálnak is az építészek.
Miért szeretik?
Hatalmas az információ tartalma, és nagyon pontos és részletes homlokzatrajzokat lehet készíteni belőlük.
Miért utálják?
Sokak számára nehézséget okoz a használatuk, viszont emiatt egy szó sem érheti őket. Általában a tervező szoftverek nem kezezik valami jól a pontfelhőket és ezáltal használhatatlanul lelassul a tervező program. Emellett, ha az építészek nem közvetlenül akarják felhasználni a pontfelhőt , nincs szoftveres megoldásuk azok, csak olvasására.
További probléma, hogy a pontfelhők szolgáltatói annyira csak a nyers adatok eladására törekszenek, hogy arra sem veszik a fáradságot, hogy optimalizálják, csökkentsék a pontfelhőik pontsűrűségét, ami legalább a teljesítmény problémákat megoldaná.
Ezen szint esetében fontos elválasztani a lézerszkenneres és a fotogrammetriai felmérési módszert, mivel mindkettőnek megvan a maga előnye és hátránya.
A lézerszkennelés még ma is a legpontosabb eljárás a pontfelhők előállítására, de hátránya hogy igen drága a szolgáltatás, és általában lézerszkennerrel nem lehet adatot szolgáltatni az épületek tetőszerkezetéről (hacsak nem létesítenek állást a tetőn a szkennelést végzők, ami nem minden tetőszerkezet esetén lehetséges)
A fotogrammetriai eljárás már lassan eléri a lézerszkennelések pontosságát és sűrűségét is. Bizonyos esetekben jobban is teljesít a fotogrammetria a lézerszkennereknél, de az ilyen eredmények elérése igen nagy szakértelmet kíván.
Nagy előnye a fotogrammetriai eljárásnak, hogy a drónos felmérés jóvoltából a tetőszerkezetek szkennelése ugyan olyan egyszerű, mint a homlokzatoké, továbbá nagyon gyors eljárás. Egy régebbi facebook post-ban írtam arról, hogy egy épület külső pontfelhőjének előállítását néhány óra terepi munkával, és néhány óra irodai munkával teljesítettük.
Azt sem szabad elfelejteni, hogy a fotogrammetriai pontfelhők adat szinten remekül skálázhatók. Egyszerűsíthetők, vagy akár könnyű szerrel 3D modellekké alakíthatók.
Külső-Belső épületfelmérés, teljes épület pontfelhő
Ezen a szinten gyakorlatilag ugyan azt lehetne leírni, mint az előző, külső pontfelhő szinten, viszont a belső tereknél kijönnek további különbségek a lézerszkenner és a fotogrammetriai módszer között.
A belső terek felmérésének egyértelmű királya a lézerszkennelés. Ez nem vitás, hiszen részletes és pontos adathalmazt szolgáltat, valamint remekül tájékozható a külső adatokkal.
A probléma ismét csak az vele, hogy egy külső-belső lézerszkenneres felmérés nagyon költséges tud lenni, és egy ilyen adathalmaz információvá alakítására nem mindenki van felkészülve.
A fotogrammetriai eljárásra belső tereken biztos hogy sokan egyértelmű Nemet mondanának. Viszont 2020-ban a képalkotó rendszerek és a fotogrammetriai szoftverek elérték azt a szintet, hogy a technológiával, pontos belső teres épületfelmérést lehet végezni.
Az ortofotók szolgáltatási szintje inkább egy köztes szint az adat és az információ között. Az orotofotók előállítása már célirányos fotogrammetriai feldolgozást kíván, de az ortografikus vetület még továbbra is csak egy adat. Egy nagyon hasznos, és információdús adat, de konkrét adatfeldolgozás még nem történik ezen a szinten.
A méretarányos homlokzati és tetőszerkezeti ortofotók, elképesztően hasznosak az építészek számára, főleg bonyolultabb épületek esetében. A méretarányos ortofotókat, gyakorlatilag csak be kell hívni a tervező szoftverekbe, és vagy átrajzolni, vagy méréseket végezni rajtuk.
Azon dokumentációk esetében, ahol nem szükségesek 3D adatok, remek, költséghatékony megoldás a homlokzatok fotogrammetriai felmérése, és az ortofotók használata.
Az épületfelmérés információs szintje
Az épületfelmérés információs szintje, amikor a felmérési, alapadatok mellett, már bizonyos adatfeldolgozást is végzünk, ezzel létrehozva egy nagyobb értékű, közvetlenebb formában felhasználható terméket.
2D, vonalas homlokzatrajzok
Ezen a szinten az orotofotók elkészítése után meg is rajzoljuk a homlokzati és tetőszerkezeti rajzokat. Itt már konkrét kiértékelése történik az adatoknak. A képi adatokat, információvá, azaz vonalas rajzokká alakítjuk.
Ezeket a homlokzati rajzokat közvetlenül be lehet illeszteni a tervdokumentációkba, és az építészekkel együttműködve, akár előre el lehet helyezni rajtuk méretezéseket, feliratokat, egyéb információkat.
A részletes homlokzatrajzok, műemlék jellegű épületeknél kifejezetten hasznosak és nem utolsó sorban esztétikusak is.
2D vonalas rajzok, mint homlokzat, tetőszerkezeti rajzok, alaprajz és metszeti rajzok.
Ez a szint már komplex külső-belső épületfelmérést kíván meg. Alapvető, hogy belülről is fel kell mérni az adott építményt, mert előállítjuk az alaprajzokat és a metszeti rajzokat is.
Ebben az esetben pontfelhők és ortofotók együttes feldolgozása történik, és a cél egy teljes épület dokumentáció elkészítése.
Természetesen ebben az esetben is elhelyezhetők a rajzokon kiegészítő információk, mint méretezések, feliratok, stb.
Ez a szint nem csak bonyolult, műemlék jellegű épületek esetén lehet kifejezetten hasznos, hanem bármilyen építmény dokumentációja esetén.
Épület 3D modellezése
A 3D modell már egy igen komplex szolgáltatási szint, ahol az építészek által igényelt célszoftverben készítjük el az építmény 3 dimenziós modelljét. A fentebb említett külső-belső épületfelmérésünk után elkészítettük az épület 3D modelljét is, így esettanulmányunkban erről is olvashatsz.
Itt a felmérési adatok együttes használata történik, és a cél az épületfelmérés utáni teljes 3D modell elkészítése, melyet az építészek közvetlenül fel tudnak használni a tervezési munkáikhoz.
Fontos kiemelni, hogy ezen a szinten még történhet egyéb, az épület fontos részleteinek felmérése és egyéb dokumentációkban való átadása. Példaképp egy lapostető esés térképe, vagy egy fotogrammetriai 3D modell a főépítésszel való egyeztetésekhez.
BIM modell
Az épületfelmérés leg komplexebb szintje, amikor az építményről készült 3D modell egyes elemeit feltöltjük BIM kompatibilis adatokkal is.
Ezen a szinten nem csupán műszeres felmérés történik, hanem anyag és szerkezeti vizsgálatok is.
Ehhez a szolgáltatáshoz igen nagy szakértelem és az építészekkel való szoros együttműködés szükséges.
Tehát ezek lennének az általunk ajánlott épületfelmérési szintek. Remélem tudtam neked segíteni, hogy jobban átlásd az épületek felmérésének, és a felmérési adatok szolgáltatásának folyamatát, szintjeit.
Az Agisoft Metashape egy fotogrammetriai feldolgozó szoftver, amellyel 3D modelleket készíthetünk fényképek alapján.
Természetesen ennél sokkal többet tud a szoftver, hiszen alkalmas légi felvételek feldolgozására és geodéziai pontosságú tájékozására, ortofotó készítésre, pontfelhő generálásra, csak hogy néhányat említsünk.
Az Agisoft Metashape egy igen felhasználóbbadat és automatikus szoftver, viszont vannak olyan, kissé mélyebben megbúvó funkciók, melyek segítségével többet ki lehet hozni a programból.
Ebben a rövid cikkben bemutatok nektek néhány igen hasznos funkciót, amely akár új távlatokat nyithat a szoftver használatában.
Generic Preselection
A tájékozási (Alignment) lépésben lehetőségünk nyílik bekapcsolni a Generic preselection funkciót, amely drasztikusan lerövidítheti a tájékozási időt.
Miért?
Ha nincs bekapcsolva ez a funkció, akkor a tájékozáshoz szükséges közös pontok keresésében, a szoftver összehasonlítja az összes fotót egymással egyenként, amely nagyon hosszúra is nyúlhat ha sok képünk van.
Ezzel szemben a generikus megoldás számításba veszi a már néhány kép párosítása alapján kapott adatokat, és szűri azokat a párokat melyek relevánsak a tájékozás szempontjából.
Igaz nem minden esetben érdemes ezt a funkciót használni, mert előfordul hogy pontatlanabb tájékozást adhat. Viszont ha van megfelelő mennyiésgű és átfedésű képünk, akkor nyugodtan használhatjuk.
Depth maps, mint Mesh forrás
Gyakori hiba a Metashape felhasználók körében, hogy a fotogrammetriai feldolgozást a következő folyamatként képzelik el:
Fotók be -> Tájékozás -> Pontfelhő -> Pontfelhőre Mesh
Ezzel önmagában nem is lenne probléma, viszont az Agisoft Metashape, pontfelhő generáló algoritmusa, még agresszív depth filtering beállításokkal is viszonylag zajos pontfelhőt ad.
Természetesen ennek elkerülésére, vagy utólagos tisztítására is több módszer létezik, lássunk is néhányat:
Maszkolás
Ha el akarod kerülni a zajos pontfelhőt maszkold a képeket. Most nem megyek bele pontosan a maszkolás rejtelmeibe, de ki tudod jelölni a kép azon részeit, melyet nem akarsz a feldolgozásba bele venni.
Előnye hogy növeli a pontosságot, hátránya, hogy sok kép esetén az örökkévalóságig tart.
Pontok kijelölése szín alapján
Ha nem maszkolsz, és utólag szeretnéd letakarítani a pontfelhőt, akkor lehetőséged nyílik pontok kijelölésére szín alapján, a Select Points by Color funkcióval.
Előnye hogy gyorsan megszabadulsz a feleslegtől, viszont hátránya, hogy olyan pontokat is törölhetsz, amiket nem akartál.
De mi a helyzet ha ezeket egyiket sem szeretnéd csinálni, mégis pontos, tiszta, esztétikus 3D modellt szeretnél?
Nos a megoldás az, hogy a Mesh generálásához nem a pontfelhőt használod alapul, hanem a Depth Map-okat.
A Depth map-ok sokkal pontosabban tartalmazzák a mélységi adatokat, és nem fognak olyan részeket bele venni a tájékozásba, amik a modelltől „túl messze vannak”, mint például bármi ami a szkennelt objektum hátterében van.
Decimate Mesh
A Decimate Mesh funkció segítségével le tudod „butítani” a 3D modelled felbontását. Ez azért negyon hasznos, mert ha a 3D modelledet például egy Unreal Engine-es játékban akarod használni, akkor a motor nem igazán fog örülni egy 1.5 millió poligonból álló széknek.
A Tools / Mesh / Decimate Mesh menüben megtalálható funkció kiírja nekünk az aktuális poligon számot, és mi pedig beírhatjuk, hogy ebből mennyit szeretnénk. Bíztatlak, hogy kísérletezz vele, viszont mindenképp MENTS előtte, mivel utólag nem fog bejönni a Ctrl + Z.
De nem lesz ronda „kockás” a modellem?
Természetesen az lesz ha túl alacsony számot adsz meg, viszont álljon itt egy példa. Az alább látható szék 20.000 poligonra lett csökkentve és arra lett lefuttatva a textúra generálás, míg a fentebb látható eredetije 600.000 poligonból állt. Látod a különbséget?
Emellett még érdemes szétnézni a Mesh eszközök között, mert érdekes és hasznos dolgokat találhatsz, például a Smooth Mesh funkciót, mellyel ha picit „kockás”, „sarkos” lett a végeredmény, azzal simíthatsz egyet rajta.
Egyébként itt ezen a ponton szeretném feleleveníteni az EPIC Games, Unreal Engine 5 prezentációját, ahol bemutatták a Nanite technológiát.
A Nanite-ot, az ígéretek szerint nem érdeklik a poligonok, vagyis azok száma. Az ígéretek szerint bármilyen felbontású modellt berakhatunk a motorba, mert azt a Nanite algoritmusa skálázni fogja megjelenítés szempontjából (Az UE5-ről írt összefoglaló cikkemet ITT tudod elolvasni).
Íme hát a három funkció, amely potenciálisan segítheti a Te munkádat is az Agisoft Metashape-el.
Remélem hasznos volt, és ha bármi kérdésed felmerülne írj bátran egy email-t nekünk, vagy kérdezz a Facebook csoportunkban.
Aki esetleg nem ismerné a szoftvert, a Twinmotion az EPIC games saját vizualizációs, látványtervező szoftvere. A versenytársak közül az emeli ki, hogy nem statikus, hanem valós idejű vizualizációs szoftver, azaz a rendering folyamat élőben, a virtuális tér berendezése közben történik.
A vizualizációs szoftver 2020-as verziója rengeteg újdonságot hozott az előző verziókhoz képest, amit a 2020.1-es frissítés nagy felbontású, minőségi fái és egyéb növényzettel kapcsolatos funkciói remekül kiegészítettek. Ezek mellett az előző frissítéssel különböző javítások is érkeztek, ami… hát fogalmazzunk úgy ráfért a Twinmotion-re, mert igen sokszor el szállt a program, vagy épp bizonyos funkciók váltak működésképtelenné az adott projektben.
2020 augusztus 10-én megérkezett a Twinmotion 2020.2 frissítése, melynek jóvoltából új, hasznos és izgalmas funkciók váltak elérhetővé a szoftverben, valamint új objektumok kerültek a könyvtárába.
Twinmotion 2020.2 új funkciók és kisebb fejlesztések
Phasing tool
Animátorok
Fejlesztett tócsa effektek
Phasing tool
Az eszköz használatával lehetőségünk nyílik a modellünk különböző elemeinek megjelenítésére különböző időkben. Példaképp készíthetünk egy izgalmas timelapse animációt egy családi ház vagy akár egy irodaépület felépítéséről.
A használata igen egyszerű. Egy hasonló idősávon kell dolgoznunk, mint amit már az animációknál megszokhattuk, csak itt a különböző fázisokat kell megadnunk, és használnunk a navigátort a különböző elemek láthatóságának ki és be kapcsolására. A legegyszerűbb ha kikapcsolunk mindent az első fázisban, majd szépen elkezdjük az épület különböző elemeit bekapcsolgatni a későbbiekben.
Animátorok
Az animátorok különböző tárgyak, példaképp nyílászárók mozgatását oldják meg. Két féle típust kaptunk a frissítésben, egyet forgatásra (Rotator), egyet pedig egy adott irányba való mozgatásra (Translator).
Az animátorok használatához csak le kell helyeznünk az animátor objektumot és hozzá kell linkelnünk ahhoz a tárgyhoz amit meg szeretnénk mozgatni.
A frissítéssel kaptunk olyan dinamikus elemeket is, amik már beépítetten használják ezt a funkciót. Ezek:
Játszótéri forgó
Sorompó
Kapu
Föld alá leengedhető oszlop
Új tócsa, pocsolya effekt
A Twinmotion-nek az időjárási effektjei miatt eddig sem kellett szégyenkeznie, viszont most az esős időben megjelenő tócsák és az eső cseppek becsapódási effektje kapott egy ráncfelvarrást.
Twinmotion 2020.2 új objektumok
Parametrikus ajtók
Új kelet ázsiai fák
Új víz anyag
Új munkagépek
Új repülőgépek
Parametrikus ajtók
A 2020.2-es frissítéssel nem csak hogy kaptunk a Twinmotion-be néhány jól használható, stílusos ajtót, de még parametrikusak is. Természetesen a paraméterek szabadságfoka nem összeegyeztethető az építészeti tervező szoftverekben használható ajtókéval, de mindenképp egy üdvözölt újdonság a saját paraméterekkel rendelkező nyílászárók megjelenése szoftverben.
A sima egy szárnyú ajtók mellett kaptunk dupla, forgó, valamint tolóajtókat is. Ezekhez mind elérhető többféle stílus, továbbá testre szabható a kilincs és a keret stílusa valamint a felfüggesztések láthatósága. Természetesen az ajtókra bármilyen anyag beállítható.
A testreszabhatóság és a parametrikák mellett egy nagyon kellemes funkció, hogy az ajtók lehelyezéskor automatikusan az adott nyílás méretét veszik fel. Természetesen eltérhetünk a nyílás méretétől, de ez az automatika rengeteg időt tud spórolni a terek berendezésekor.
És itt még nincs vége. Az új ajtók animáltak is így ki be kapcsolhatjuk az animációjukat, sőt egy olya trigger beállítást is kaptunk, amely érzékeli a kamera közelségét, és akkor süti el a nyitás animációt, amikor az ajtó közelébe megyünk, megspórolva ezzel az animációkban való időzítést.
Kelet ázsiai fák
Kerültek új fák is a könyvtárba, mégpedig összesen 15 darab. Az új fák mindent tudnak mint 2020-as testvéreik. Felbontásuk, részletességük nagyon magas, adaptálódnak a 4 évszakhoz, valamint három féle kor beállításuk van.
Az új fák fajtájuk szempontjából a kelet ázsiai régióból származnak. Nincs konkrét információm arról, hogy milyen lett így a fák lefedettsége fajta szempontból, de nyilván hiány cikk volt ha erre a fejlesztők időt és energiát szántak.
Új víz anyag
Az új víz kifejezetten realisztikusra és okosra sikeredett. Az előző verziókhoz képest rengeteg beállítást megkaptunk. Testre szabhatjuk a vízfelület hullámosságat, tükröződéseit, a víz mélységét, zavarosságát.
Ezek mellett játszhatunk a vízfelület sodrásával, annak sebességével és még az évszakok is hatnak a felületre, azaz praktikusan befagy télen, illetve felenged nyáron.
A rengeteg beállítás mellett sok, már előre konfigurált változatot is kaptunk amiből mindenki ki tudja választani a neki tetszőt, akár egy medencébe, akár természetes vizet szeretne a beállításában.
Új munkagépek
Az új munkagépek rögtön kétféle változatban érkeztek. Egy normál és egy animált változatban. Kifejezetten tetszetős a Twinmotion ezen iránya, hogy az új objektumok közül azokat, melyeknek van valamiféle mozgása, a fejlesztők animációval csomagolják.
Az új gépek magas részletességű 3D modellek és van néhány beállítási lehetőségük is. Megadhatjuk a színüket és még saját logót is elhelyezhetünk rajtuk.
Nagyon jól alkalmazhatók a fentebb említett Phasing tool-al, bemutatva, megjelenítve velük egy építkezés korai szakaszát.
Új repülőgépek
A munkagépekhez hasonlóan nagy részletességű 3D modellek formájában érkeztek az új repülők, melyeknek beállíthatjuk a színeit, valamint saját logót is rakhatunk rájuk.
Nagyberuházások tervezési munkáihoz elengedhetetlen a pontos terepi felmérés, hiszen minden későbbi kivitelezési munka a tervezési fázisban elkészült munkarészekre fog támaszkodni.
Bizonyos esetekben a terület nagysága, vagy a komplexitása miatt a klasszikus felmérési eljárások, mint a geodézia rengeteg felmérési időt jelentenek, és az komoly csúszásokat okozhat a projektekben. A hosszú terepi idők ugyanakkor, nagy költslgeket is jelentenek.
Nagy területű felmérésekre, már évtizedekkel ezelőtt is alkalmaztak légi fotogrammetriai eljárást. Akkor a mérő kamerákat még repülőgépek, vagy helikopterek mozgatták, melyek a magán beruházások szférájában ritkán voltak megfizethetők.
A 2010-es években megjelent drónok fejlődésével a légi fotogrammetriai felmérések egyre elérhetőbbé váltak a magán szektorban is. Mára már egy drónos területfelmérés sokkal gyorsabb, pontosabb és olcsóbb, mint ugyanazon terület geodéziai felmérése.
Az esettanulmányunk témája egy több mint 200 hektáros terület felmérése és térképezés légi fotogrammetriai eljárással, 14 nap alatt.
Hardver: Rotors & Cams – GEOROTOR4, Sony NEX-7 kamera
Szoftver: Pix4Dmapper
Projekt mérete: 200 hektár
Pontosság: 1-3 cm
A projekt célja: Napelempark telepítés
Terepi felmérés
Ahogy fentebb említettük a nagyobb területek felmérése klasszikus geodéziai eljárásokkal igen lassan valósítható meg. Minden pontot, melyet később a tervezési alaptérképen szerepeltetünk, manuálisan kell megmérni.
Ezzel szemben, a légifotogrammetriai eljárás nagy előnye, hogy a terepi felmérés még egy 200 hektáros terület esetén is, mindössze néhány órát vesz igénybe.
A felmérő drón repülési pályájának programozása utána, az automatikusan lerepüli a területet és elkészíti a feldolgozáshoz szükséges fényképeket.
A területről 2000 légifelvételt készítettünk el, 80 méteres magasságból.
A felmérés 120 percet vett igénybe.
A terepen 50 geodéziai alappontot állandósítottunk a későbbi tájékozáshoz.
Miért fontos a pontosság?
A projekt kivitelezési fázisában, a tervezett objektumok helyét a földmérők tűzik ki a terepen, a tervezők által szolgáltatott tervek alapján. Ha ezek a tervek pontatlanok, mert a felmérési adatok pontatlanok voltak, a tervezett objektumok is hibás helyekre lesznek állandósítva. Egy ilyen hiba súlyos veszteségeket, károkat okozhat, így a felmérések pontossága kiemelkedő jelentőségű a teljes projekt szempontjából.
Fotogrammetriai feldolgozás
A fotogrammetriai feldolgozás termékei az ortofotók és a pontfelhők.
Ezen alapadatok nagy előnye, hogy nagyban megkönnyíti a térképezés folyamatát, és általuk sokkal részletesebb és pontosabb térképek készíthetők.
A területről készített ortofotó felbontása 1 centiméter / pixel, vagyis a légi fotón a legapróbb részletek is azonosíthatók, és pozíciójuk pontosan meghatározható.
A pontfelhő felbontása 1 pont / 2-3 centiméter, tehát a felhő alapján a legkisebb terepi buckát is térképezni tudjuk.
A képek feldolgozását Pix4Dmapper szoftverrel végeztük. A feldolgozási idő 3 órát vett igénybe.
A létrejövő pontfelhőt Egységes Országos Vetületi (EOV) rendszerben tájékoztuk.
Pontosság 1-3 cm
Ortofotó részletesség: 1 cm / pixel
Pontfelhő részletesség: 1 pont / 2-3 cm
Miért fontos a részletesség?
A részletesség és a pontosság ugyan két különböző fogalom, viszont fontos látni hogy a részletesség, közvetlenül hatással van a pontosságra is. Egy felmérés csak egy nyers adat, abból még információt, jelen esetben egy 3D tervezési alaptérképet készítünk. Egy részletes adatból, pontosabb térképet lehet készíteni így a végső munkarészek pontossága is magasabb lesz. Egy néhány centiméteres felbontású pontfelhőn olyan részleteket is észre lehet venni, majd térképezni, melyek hagyományos módszerek esetén nagy valószínűséggel kimaradnának.
Térképezés
Az ortofotókat és a pontfelhőket a legtöbb térképező szoftver remekül kezeli. Az alapadatok digitalizálása gyorsan történik, hiszen csak a már meglévő terepi adatokat kell strukturált térképpé alakítanunk.
A geodéziai eljárások esetén előfordulhat, hogy a földmérők egy-egy részletet nem mérnek fel. Ezeket később vagy nem ábrázolják a térképen, vagy további terepi időt számláznak ki az utólagos felmérés miatt. A fotogrammetriai felmérés további nagy előnye, hogy nincsennek ilyen kimaradó, kifelejtett részletek, hiszen a teljes terület rendelkezésre áll digitálisan bármikor.
A szóban forgó projekt esetében kiemelten fontos volt a térképezés gyorsasága, mivel az előkészítő és tervezési munkák, már csúszásban voltak, amikor mi becsatlakoztunk. Ekkor igen nagy segítség volt, hogy a felmérési adat már az egész területről rendelkezésre állt, és azon területek térképezésével tudtunk kezdeni, melyekre a tervezőknek leghamarabb szüksége volt.
A 3D tervezési alaptérképeket ortofotók, és pontfelhők digitalizálásával állítottuk elő.
A térképek rajzolásához AutoCAD szoftvert használtunk.
A teljes területen a térképezés 12 napot vett igénybe.
Pontosság 1-3 centiméter
A digitális alaptérkép tartalmát és részletességét, a megrendelő igényei alapján határoztuk meg.
Miért nem csak alap adatokat szolgáltatunk?
Fentebb az ortofotóra és a pontfelhőre úgy hivatkoztunk, mint alapadatok. Természetesen előfordul, hogy a megrendelők számára elegendő egy a területről készült ortofotó, és a terepet jellemző terepmodell, vagy pontfelhő viszont úgy láttuk, hogy tervezők munkáját, inkább a kézzel foghatóbb, informatívabb munkarész könnyíti, mint egy tervezési alaptérkép.
Összegzés:
A projektben egy 200 hektáros terület felmérési és térképezés munkáit végeztük el, nemegész két hét alatt.
A terepi felmérés 1 napot vett igénybe.
A feldolgozás és a fotogrammetriai termékek előállítása összesen 1 napig tartott.
A tervezési alaptérképet 12 nap alatt készítettük el
Teljes projekt időtartam 2 hét.
Leadott munkarészek:
Ortofotó a teljes területről
Pontfelhő a teljes területről
3D tervezési alaptérkép
Fotogrammetriai feldolgozás minőségi tanúsítványa
Miért igazán hasznos a légi fotogrammetriai felmérés és 3D tervezési alaptérkép nagyberuházásoknál?
Azzal, hogy gyorsan és megfizethetően biztosítunk a beruházók számára minőségi adatokat egy nagy és komplex területről, azzal értékes plusz időt és biztonságot adunk számukra a tervezési munkákhoz. Emellett jól strukturált, a megrendelőink igényeire szabott 3D tervezési alaptérképeket adunk át, melyekre átalakítás nélkül, közvetlenül tervezhetnek. A térképek mellett megrendelőink megkapják az összes digitális munkarészt, mellyel rendelkezésükre áll egy teljes digitális archvum a terület aktuális állapotáról.
Teljes drón épületfelmérés és 3D modellezés lézerszkennelés nélkül
Az építészek számára kiemelten fontos, hogy egy felújítási, vagy átépítési projektben pontos felmérési adatokból dolgozzanak. A pontosság mellett fontos tényező az is, hogy a felmérés rentábilis legyen, időben és pénzben is.
Manapság már 3 dimenzióban történik a tervezés, viszont sokan még manuálisan, kézzel gyűjtenek adatot.
Ezzel nincs probléma, viszont ezzel a módszerrel igen lassú az adatok gyűjtése és feldolgozása. A 3D modellezés, 2D skiccek alapján hosszú és frusztráló tud lenni.
A lézerszkennelés ugyan nagy mennyiségű és minőségi adatot állít elő, viszont egy teljes külsö-belső felmérésnek igen magas a szolgáltatási díja. A lézerszkennelés jelenleg csak nagyobb projektek esetén rentábilis.
Viszont az épületfelmérések témájában a geodézia és a lézerszkennelés mellett megjelent egy új technológia, amely geodéziai pontosságú és lézerszkennelés részletességű adatokat tud szolgáltatni lényegesen olcsóbban.
Az esettanulmányunk témája egy sikeres, külső-belső drón épületfelmérés projekt, ahol a fotogrammetriai technológiát használtuk adatgyűjtésre.
A fotogrammetriai technológiákkal való külső homlokzatfelmérés, már 4-5 évvel ezelőtt is megjelent az építészeti szférában, viszont akkor még sokkal kevésbé volt rentábilis. Ennek az az oka, hogy az adatgyűjtéshez (fényképek) használatos drónok, még sokkal drágábbak voltak, valamint a feldolgozó szoftverek is lassabbak, érzékenyebbek voltak.
Manapság előállítani egy épület külső pontfelhőjét fotogrammetriai módszerekkel, nagyjából 1 napos munka. 1-2 óra a terepen, és néhány órás feldolgozás, ezáltal a drón épületfelmérés is lényegesen olcsóbb tud lenni.
A külső felméréshez 1060 fényképet készítettünk el, DJI Mavic Air 2 drónnal.
A felmérés 90 percig tartott.
A képek feldolgozását Reality Capture szoftverrel végeztük. A feldolgozási idő 40 percet vett igénybe.
A létrejövő pontfelhőt Egységes Országos Vetületi (EOV) rendszerben tájékoztuk
Pontosság 1-3 cm
Részletesség 1 pont / 1 cm
Miért fontos a pontosság?
Már a kérdés felvetése is furcsának tűnhet, viszont a szomorú igazság az, hogy sokan lemondanak a pontosságról a termelékenység javára. Egy épület felújítása kapcsán a pontos alapadatok rengeteg felesleges költségtől tudnak megóvni minket, míg egy átépítés esetén a tervezés biztonságát és a felhasználók biztonságát garantálja.
Az épület pontfelhője mellet, melyet 3D modellezéshez fogunk használni, a következő munkarészeket készítettük el az építészek számára:
4 oldali méretarnyos ortofotók
Tetőszerkezeti méretarányos ortofotó
Terület átnézeti ortofotója
Lapostető süllyedés vizsgálat (1 pont / 50cm)
Belső épületfelmérés:
A technológia fejlődésével, a fotogrammetriai szoftverek sokkal részletesebb és pontosabb pontfelhőket tudnak már előállítani, kevésbé ideális (kevés fény, szűk terek) szituációkban is.
2020-ra már a megfelelő technikával elkészített belső fotókkkal is, 3D modellezésre alkalmas pontfelhőt tudunk előállítani.
A belső terek teljes pontfelhője alapján, a szerkezet 3D modellezését könnyű szerrel meg lehet oldani. Olyan részleteket is láthatunk a felhő által, melyet hagyományos módszerekkel nem tudtunk volna megmérni (födém vastagság, bizonyos falvastagságok)
A belső felmérésekhez 3860 fotót készítettünk el, DJI Mavic Air 2 drónnal és Pentax K-S1 kamerával.
A felmérés 4 órát vett igénybe.
A feldolgozást Reality Capture szoftverrel végeztük. A feldolgozási idő 5 órát vett igénybe.
A létrejövő pontfelhőt méretarányát, belső hosszméretek alapján állítottuk be.
Pontosság 1-5 cm
Részletesség 1pont / 2-3 cm
Miért fontos a részletesség?
A részletesség és a pontosság ugyan két különböző fogalom, viszont fontos látni hogy a részletesség, közvetlenül hatással van a pontosságra is. Egy felmérés csak egy nyers adat, abból még információt, jelen esetben egy 3D modellt kell készítenünk. Egy részletes adatból, pontosabb 3D modellt lehet készíteni így a végső munkarészek pontossága is magasabb lesz.
Kézi belső felmérések:
Bizonyos szituációkban nem lehet fotogrammetriai módszert alkalmazni. Ilyen eset példaképp a fokozottan fényben szegény terek, mint egy pince.
Az épület pincéjét kézzel, mérőszalaggal és lézeres távmérővel mértük fel.
Emellett a belső szinteken több kézi ellenőrző mérést is végeztünk.
3D modellezés:
Az építészek számára szolgáltatott adatoknak több szintje van:
Csak külső ortofotók és pontfelhők
Külső felmérés és vektoros homlokzatrajzok
Külső belső felmérés, és nyers adatok szolgáltatás (ortofotók és pontfelhők)
Teljes felmérés és 3D modellezés
Jelen projekt esetében, mit teljes külső-belső felmérést végeztünk és elállítottuk az épület teljes 3D modelljét ARCHICAD szoftverben.
A modellezést ortofotók, pontfelhők és manuális mérések alapján végeztük.
A modell felépítése 7 napot vett igénybe
Az iterációk 3 napot vettek igénybe
Pontosság 1-5 centiméter
A modell részletessége teljes. Minden belső részletet megmodelleztünk.
Miért nem csak alap adatokat szolgáltatunk?
Természetesen, ahogy fentebb leírtuk a megrendelő építészek határozzák meg hogy számukra mi az értékes adat. Csak ortofotókra van szükségük, vagy rajzokra is? Külső felmérésre, vagy szükségük van belsőre is? Ezek a döntések projekt függők, viszont szeretnénk felkínálni a választás szabadságát, hogy az alapadatok mellett, akár teljes szolgáltatást is nyújtunk.
Összegzés:
A projektben egy épület teljes külső-belső felmérését és 3D modellezését végeztük fotogrammetriai módszerrel.
A terepi felmérés 1 napot vett igénybe.
A feldolgozás és a fotogrammetriai termékek előállítása összesen 2 napig tartott.
A 3D modellt 10 nap alatt készítettük el.
Teljes projekt időtartam 2 hét.
Leadott munkarészek:
4 oldali méretarányos ortofotók
Tetőszerkezeti méretarányos ortofotó
Lapostető felmérés
Fotogrammetriai 3D modell
Külső belső pontfelhők
Épület 3D modellje
Miért igazán hasznosak ezek a munkarészek az építészek számára?
Azzal, hogy gyorsan és megfizethetően biztosítunk az építészek számára minőségi adatokat egy meglévő épületről (legyen az egy homlokzatrajz, vagy egy teljes 3D modell), azzal értékes plusz időt és biztonságot adunk számukra a tervezési munkákhoz. Természetesen, ahogy már írtuk minden projekt más, viszont minden projektben van egy jól körül határolható együttműködési pont, ahol segíteni tudjuk a munkájukat.
A VEIKI-VNL Villamos Nagylaboratóriumoknál végzett felmérésünk esettanulmányának harmadik és egyben befejező részéhez érkeztünk.
Az első cikkünkben a felmérés körülményeiről, és annak folyamatáról írtunk, majd második cikkünkben a fotogrammetriai feldolgozást fejtettük ki bővebben, három szoftvert is tesztelve.
Mértünk, azaz felmérési anyagot állítottunk elő:
Fényképek
Videók
Terepen rögzített hosszméretek
Ezeket feldolgoztuk arra alkalmas szoftverekben, és adatokat állítottunk elő:
Pontfelhők
3D modellek
Ortografikus vetületek
Viszont mi a helyzet az adatok felhasználásával?
Az adatok önmagukban még nem tárnak fel tényeket, nem segítenek a döntéshozatalban.
A mi filozófiánk szerint nem csak adatokat kell szolgáltatni, hanem segíteni kell vagy akár elvégezni az adatok kiértékelését, információvá alakítását is. Erről bővebben egy előző cikkünkben olvashattok.
Tehát a harmadik cikkünk az adatok felhasználásáról szól, vagyis hogy mihez kezdtünk Mi és a VEIKI-VNL a feldolgozás termékeivel.
Az Indelve transzformátor 3D modellezése tervezési célokra
Az Indelve transzformátor felmérésének célja:
Pontos és részletes felmérési anyagot szolgáltassunk a VEIKI-VNL számára,
hogy abból egy tervezési télokra alkalmas 3D modellt lehessen készíteni.
A mérés és a feldolgozás sikeres volt, ahogy a második cikkünkben megírtuk, és a VEIKI-VNL számára, egy 3D modellt adtunk át. Az átadás előtt viszont még el kellett végezni a fotogrammetriai 3D modellen néhány módosítást, hogy az alkalmas legyen a felhasználásra.
Az adatok előkészítése
A fotogrammetriai feldolgozás nyers 3D modelljei közvetlenül még nem felhasználhatók, mivel:
nincsennek tájékozva, azaz általában el vannak fordulva a térben
nem megfelelő a méretarányuk, azaz a rajtuk mérhető méretek, csak relatívan, egység szinten pontosak, de nincsennek egy abszolút rendszerbe illesztve
általában még zajosak és sok rajtuk a felesleges modell rész, amely csak növeli a modell méretét és ezzel csökkenti a felhasználhatóságát.
Szóval, mint látható a fotogrammetriai feldolgozás még nem szolgáltat közvetlenül felhasználható adatokat, viszont a fentebb leírtakat viszonylag könnyen lehet orvosolni:
A leg hatásosabb megoldás az, hogy ha közvetlenül egy abszolút rendszerbe kapcsoljuk a modellünket, példaképp geodéziai, EOV rendszerbe. Ehhez viszont szükségünk van geodéziai műszerekre, vagy geodéta segítségére. A transzformátor esetében, ez úgy nézett volna ki a terepen, hogy megmérjük, vagy megméretjük az alsó sarkait a transzformátornak, és azok alapján tájékozzuk a modellt.
Viszont ha nem akarunk geodéziát bevonni jó megoldás lehet a relatív pozíció rendszer használata (lokális koordináta rendszer), melyben az arányszámok viszont pontosak. Mi az Indelve transzformátor esetén ezt használtuk, amely a gyakorlatban úgy nézett ki, hogy lemértük a transzformátor alapjának a hosszát, és ez alapján tájékoztuk a modellt.
Ez a módszer azért is működött itt remekül, mert a transzformátor alapja, kimondható hogy tökéletesen vízszintes, és a 3 pont által megadott vízszintes sík, és a terepi mérések alapján beállított 3 pont távolsága, előállította a modell tájékozását és méretarányát egyben.
Hozzá kell tegyük, hogy a mérést drónnal végeztük, amely rögzít egy nagyjából 1 méter pontosságú koordinátát minden fényképhez, így igaz 1 méteres pontossággal, de abszolút rendszerben is tájékozva volt a modellünk.
A transzformátor modellezése
Miután továbbítottuk a fotogrammetriai 3D modellt, elkészült az egyszerűsített, tervezési 3D modell, amely a VEIKI-VNL-től, Sára András keze munkáját dicséri.
Ez a modell centiméter alatti pontossággal ábrázolja a transzformátor főbb elemeit, így alkalmas:
További szerkezeti elemek tervezésére és azok elhelyezésére a modellen.
Külső csatlakozások tervezésére. A transzformátor ágaihoz különböző tesztek esetén különbözőképpen csatlakoztatják a kábeleket.
Összességében a szerkezet fotogrammetriai felmérése lehetővé tette:
Nem manuálisan kellett a felmérést elvégezni, amely veszélyes lehet ember számára.
Gyors 3D modellezést a szolgáltatott adatok alapján. Manuális felmérések alapján csak sokkal lassabban lehetett volna elállítani a modellt.
A szerkezetről rendelkezésre áll rengeteg archívum fényképek és 3D adatok formájában.
Ipari diagnosztika
Általánosságban minden cég, amelynek van egy komoly ipari eszközparkja rendelkezik a hozzájuk tartozó eszközmenedzsmenttel. Az eszközmenedzsment lehetővé teszi, hogy ezeket az objektumokat optimálisan és biztonságosan üzemeltessék.
Viszont az ipari eszközök üzemeltetése egy drága és összetett feladat, melyben a hosszú távú fenttarthatóság kulcs szerepet játszik.
Ipari diagnosztika alatt az ipari objektumok megfigyelését, felvételezését, és vizsgálatát értjük drónok alkalmazásával, annak érdekében hogy tényeket tárjunk fel azok állapotáról vagy szerkezetéről.
Milyen cégeknek szükséges és hasznos az ipari diagnosztika?
Ipari parkoknak, ipari létesítményeknek és minden olyan üzemi területtel rendelkező cégnek, melyek rendelkeznek nehezen megközelíthető, vagy emberre veszélyes eszközökkel.
Energia szektor, energiatermelés.
Különböző gyárak
Teszt laboratóriumok ipari parkjai
Bányászat és alapanyag kitermelés ipari létesítményei.
Elektromos logisztikai cégeknek. Az elektromos áram logisztika alapját a különböző alállomások, egyéb villamos szerkezetek és kábel tartószerkezetek képezik.
Távközlési cégeknek. A távközlési eszközök között szintén megtalálhatók az óriási kábel tartószerkezetek, de ott vannak például a különböző antennák, antennatornyok, és egyéb telekommunikációs eszközök is.
Miért nagyszerűek a drónok ipari diagnosztikai célokra?
A drónok alkalmazása lehetővé teszi, hogy a vizsgálatokat biztonságosan végezzük el, úgy hogy ember élet ne kerüljön veszélybe (ez az ipari alpinistákról nem mondható el).
Minőségi archívumokat is kapunk a megfigyelés által, videók és fényképek formájában.
Ezek mellett élő képünk is van a vizsgálat alatt a drón kamerája által látottakról, így már a terepen következtetéseket vonhatunk le, láthatjuk az egyes eszközök aktuális állapotát.
Viszont a Pix4Dinspect alkalmazásával (Pix4Dinspect-től részletesebben az előző cikkünkben írtunk) az ipari diagnosztikai vizsgálatok egy új szintre emelhetők.
A Pix4Disnspect a következő funkciókkal bővíti az ipari diagnosztika gyakorlatát:
Vizsgálható 3D adatok mint pontfelhő és 3D modell
Címkék, megjegyzések és kimutatások
Eszköz adatbázis
Nézzük mit tudnak ezek a funkciók és miért hasznosak ipari parkok, villamos logisztikai, telekommunikációs cégek számára.
3D adatok
Ahogy fentebb írtuk a vizsgálat során élő kép is rendelkezésre áll, de többet tudhatunk meg az eszközök állapotáról a nagy felbontású videók és fényképek vizsgálatával.
A fényképek és videók a drón által rögzített nyers adatok, melyek a vizsgálat alapját adják, viszont a Pix4Dinspact ezt megtámogatja 3D adatok prezentálásával is, azaz a képek mellett egy pontfelhőt és egy 3D modellt is vizsgálhatunk, melyek további tényeket tárhatnak fel az eszközök állapotáról, szerkezetéről.
Ezek mellett a 3D adatok felhasználhatók a szerkezetek modellezésére, majd az így készült modellek tervezési célokra (lásd Indelve transzformátor felmérése)
2D és 3D címkék, és összefoglaló jelentések
Tehát adottak a vizsgálat tárgyát képező objektumról térbeli adatok, fényképek és videók, viszont hogyan dokumentálhatjuk mindazt az információt, melyeket a vizsgálat során feltárunk?
A Pix4Dinspect-ben lehetőségünk nyílik címkéket, megjegyzéseket elhelyezni a 3D modellen / pontfelhőn. Megjelölhetünk fontos pontokat, és írhatunk hozzájuk leírást. Ez a funkció nagyban elősegíti a kollaborációt a diagnosztikai folyamatban.
A 2D adatokon is elhelyezhetünk címkéket, tehát megjelölhetünk pontokat közvetlenül a fényképeken is.
A pix4Dinspect-ben ehhez még további hasznos funkciók társulnak. Mikor megjelölünk egy pontot egy fényképen, akkor ahhoz nem csak kommenteket adhatunk, vagy kategóriát, hanem megadhatjuk a feltárt probléma súlyosságát is egy skálán, amely segít priorizálni a diagnosztika utáni teendőket.
A címkék lehelyezése után lehetőség van egy PDF, vagy JSON jelentés exportálására, amely egy összefoglaló dokumentuma a vizsgálat alatt feltárt információknak.
Eszköz adatbázis
A Pix4Dinspect-ben az ipari eszközöket elhelyezhetjük egy térképen (koordináta megadásával pontosan is) és ezek az eszközök az alkalmazásban, egy-egy gyűjtő mappaként, vagy tárolóként fognak funkcionálni.
Amik egy felmérést elvégeztünk a fényképeket feltöltjük a Pix4Dinspect felhőjébe, melyeket a szoftver automatikusan feldolgoz.
Ez számít egy mérésnek az alkalmazás szempontjából, melynek az összes adatát tárolja a felhő (fényképek, videók, pontfelhő, 3D modell, címkék, megjegyzések). Ha egy következő időpontban újra felmérjük az objektumot és feltöltjük a képeket az alkalmazásba, az már egy új mérésként fog szerepelni abban, így az időszakos mérési eredmények egymástól elkülönülve, jól rendezetten fognak megjelenni.
A különböző időpontokban végzett, időszakos mérések összehasonlításából is fontos következtetéseket lehet levonni. Láthatjuk bizonyos részletek elmozdulását, esetleg korrózióját, és időben tudunk lépni ezek javítása érdekében, megelőzve a későbbi, nagyobb problémákat.
Összefoglalás
Tehát láthattuk, hogy az ipari diagnosztika az eszközök vizsgálata annak érdekében, hogy időben el tudjunk kerülni későbbi üzemeltetési problémákat.
Azt is láthattuk, hogy az időszakos vizsgálatok, és diagnosztika igen sok ipari szektorban kiemelten hasznos és fontos.
Ennek támogatásához a Pix4Dinspect egy remek eszköz, amely segíti magának a diagnosztikának és az abból leszűrt információk tárolását, rendszerben kezelését.
Összességében 1 hét terepi és 1 hét irodai munkával megvalósítottuk a VEIKI-VNL Villamos Nagylaboratóriumok legfontosabb objektumaik vizsgálatát és felmérését.
A felmérésünk által leszűrt információk hozzájárulnak majd az eszközeik biztonságos és htásos üzemeltetéséhez.
A FURAY-nél folyamatosan vállalunk ipari diagnosztikai vizsgálatokat és felmérést. Keressenek minket bizalommal: https://furaysolutions.com/kapcsolat/
Köszönöm, hogy itt voltál és elolvastad a cikket!
Ha bármi kérdésed felmerül az olvasottakkal kapcsolatban, vagy csak lírnád a véleményed, látogass el a Facebook oldalunkra, csatlakozz a csoportunkhoz és írj nekünk!
Ahogy a cikksorozat első részében megírtuk, egy hetet töltöttünk a VEIKI-VNL Villamos Nagylaboratóriumok üzemi területén, és különböző típusú és összetettségű objektumokat mértünk fel.
Azt is megírtuk, hogy a feladat lényegében egy win,win,win szituáción alapuló, pilot projekt ahol a következő feladatokat teljesítjük:
3D felmérési anyagot készítünk a VEIKI-VNL számára, amit különböző tervezési feladatokra alkalmazhatnak.
Dokumentáljuk a VEIKI-VNL eszközparkjának néhány darabját, képi és videó anyagokat szolgáltatva diagnosztikai célokra.
Promóciós anyagokat készítünk mind a VEIKI-VNL, mint a Pix4D számára.
Továbbá hogy választ kapjunk a következőkre:
Hogyan viselkednek a DJI drónok, extrém ipari környezetben?
Milyen minőségű adatot tudunk előállítani fotogrammetriai úton a következő drónok:
DJI Mavic Mini
DJI Mavic Air 2
és szoftverek alkalmazásával:
Agisoft Metashape
Reality Capture
Pix4Dinspect
Hogyan tudjuk felhasználni, azaz információvá alakítani az előállított adatokat?
Az előző cikkünk a terepi felmérésről szólt, így az első kérdést ott már megválaszoltuk, de mi a helyzet a felmérési adatokkal és azok minőségével?
A második részben a következőkről lesz szó:
A különböző objektumokról készült fotók feldolgozása fotogrammetriai úton a fentebb említett három szoftverben.
Az előállított adatok minősége.
Mielőtt belevágnánk a konkrét feldolgozási tapasztalatok leírásába és következtetéseket vonnánk le néhány fontos információ:
A cikk nem az Agisoft Metashape, Reality Capture, és a Pix4D inspect összehasonlításáról szól!
Ahogy a cikk első részében megírtuk, a Pix4Dinspect szoftvert egy együttműködés keretében kaptuk meg a Pix4D-től tesztelésre, viszont ez nem azt jelenti, hogy arra szerződtünk hogy más szoftverekkel szembe állítva promotáljuk azt.
Fontos azt is szem előtt tartani, hogy a három felsorolt szoftver közül, a Pix4Dinspect az, ami kifejezetten ilyen jellegű ipari objektumok fotogrammetriai felmérésére lett kitalálva, továbbá az Agisoft Metashape, és Reality Capture esetében alapbeállításokkal futtattuk le a feldolgozást, így az eredmények összehasonlítása nem is lenne objektív.
Tehát számítottunk arra, hogy ilyen feltételek mellett a Pix4Dinspect hozza majd a legjobb eredményt, viszont ez nem minden esetben történt így.
Tehát nézzük a feldolgozás folyamatát és eredményeit.
Nagyfeszültségű áramszabályozók
Ez a szerkezet csoport több szempontból is érdekes a feldolgozás tükrében. Egyrészt a szerkezeteket alkotó elemek igen komplex geometriát hoznak létre, valamint a felmérési anyagot egy DJI Mavic Mini drónnal készítettük el.
Agisoft Metashape
Ahogy már említettük alapbeállításokat használtunk a feldolgozásra, amely az Agisoft Metashape esetében a Medium, mind a tájékozás, mind a pontfelhő generálás tekintetében.
A 16 millió pontból álló pontfelhő bizonyos részei igen zajosak, viszont magukat a szabályozó tekercseket szemlélve látható, hogy azok geometriája, valamint az azokat körülvevő tartó, merevítő szerkezetek remekül kirajzolódnak.
Nem szabad elfelejteni hogy a DJI Mavic Mini, egy körülbelül akkora szenzorral rendelkezik mint egy mobiltelefon, így az eredményeket is ennek tükrében kell vizsgálni.
Ahhoz képest hogy a felmérés egy ilyen szenzorral készült az adatok több mint használhatók.A pontfelhőn mért méretek, pontosan egyeznek a terepen mért ellenőrző mérésekkel.
Igaz a pontfelhőben általánosan megjelenő zaj nehezíti a pontfelhő alapján való mérést, és 3D modellezést, de mint írtuk a felmérési anyag teljesen jól használható.
Reality Capture
A Reality Capture esetében látszott csak igazán a „gyengébb” alapanyag. Az eddigi tapasztalataink alapján elmondhatjuk, hogy a Reality Capture-nek, páratlanul jól optimalizált algoritmusa van, a felmérendő objektum releváns részeinek automatikus meghatározására. Ez gyakorlatban annyit jelent, hogy nagyon sok számunkra releváns pontot, és nagyon kevés zajt generál.
Viszont a minőségi alapanyag és a megfelelő beállítási sablon a Reality Capture esetében kiemelten fontos. Lehetne még kísérletezni „kevésbé agresszív” beállításokkal, melyekkel ugyan növekszik a zaj megjelenésének esélye, viszont több relevánst tartalmat is szolgáltathat bizonyos esetekben.
Ezen objektum, alapanyag és beállítás kombinációban, viszont igen hiányos pontfelhőt kaptunk. Ahhoz hogy használható adatot kapjunk eredményül, kisérletezni kell a szoftver beállításaival, vagy nagyobb felbontású, jobb optikával rendelkező kamerával kell elvégezni a mérést.
Pix4Dinspect
Ahogy a cikk elején is említettük, számítottunk rá, hogy a Pix4Dinspect fogja szolgáltatni a legjobb eredményeket, hiszen a fotogrammetriai algoritmusokat ebben a szoftverben, pontos ilyen és hasonló szerkezetek kiértékelésére optimalizálták.
De pontosan milyen tulajdonságokkal rendelkeznek az „ilyen” szerkezetek?
Vékony, keskeny elemekből állnak össze, lásd tartószerkezetek, melyeken „átlátunk”. Ez a fotogrammetriai szoftvereknek egy kifejezetten zavaró tényező, mert el kell különíteniük a szerkezet releváns részeit a háttértől.
Általában szürke, egységes festésük van, amely nehezítő tényező a szoftvereknek a közös pontok megtalálásában.
A Pix4Dispect remek eredményt hozott. A kiolvasott pontfelhő pontos és részletes, valamint tökéletesen alkalmas a bonyolultabb geometriák modellezéséhez is. A pontfelhőn még nagyobb csavarokat is ki lehet venni, ami egy 12 megapixeles fotó szett esetén egészen kivételes eredmény.
Szigetelés tesztelő tartószerkezet
Ahogy az áramszabályozó tekercseknél leírtuk, bizonyos geometriák nagyobb kihívást jelentenek a fotogrammetriai feldolgozó szoftvereknek. Ezt a tartószerkezetet pont ezért mértük fel, viszont nem szerettük volna átesni a ló túloldalára sem, így a felmérést DJI Mavic Air 2-vel végeztük, mellyel 1700db 12 megapixeles fényképet készítettünk el. A Mavic Air 2-nek 48 megapixeles szenzora van, így a kamerája által készített 12 megapixeles fotók sokkal jobb minőségűek, mint a Mini esetében.
Agisoft Metashape
Az első képet látva azt mondhatnánk, hogy csapnivaló eredményt kaptunk, viszont ez közel sem az igazság. A második képen látható, hogy az egyes szerkezeti nagyon jó részletességgel kirajzolódnak a pontfelhőben, viszont a zaj továbbra is rengeteg.
A képek maszkolása megoldaná a problémát, viszont 1700 kép manuális maszkolása egy örökkévalóságig tartó munka, így maradnak a beállítások. Az Agisoft Metashape pontfelhő generálásakor választhatunk agresszívebb Depth Filtering opciót is, viszont ez általában csak bizonyos helyeken oldja fel a problémát. A magasabb felbontás lehet a kulcsa a Metashape-ben elérhető jobb eredménynek.
Reality Capture
A Reality Capture esetében jobb eredményekre számítottunk, mert tudtuk hogy a szoftver sokkal kevesebb, vagy gyakorlatilag 0 zajt szokott eredményezni, viszont ennek megvan a hátránya is.
Ahogy előre gondoltuk, szinte nulla zaj, viszont az algoritmus kidobott néhány releváns részletet is. Bizonyos szerkezeti elemek teljesen hiányoznak, de a pontfelhő 100%-ig alkalmas a szerkezet befoglaló méreteinek mérésére, szögek mérésére, illetve a szigetelők modellezésére.
Pix4Dinspect
A Pix4Dinspect esetében már tudtuk hogy az alkalmazást valóban jól optimalizálták az ipari szerkezetekre, de tulajdonképpen mennyire jól?
Ki kell emeljük, hogy a Pix4Dinspect úgy szolgáltatja a fentebbi eredményeket, hogy a fényképek feltöltésén kívül semmi dolgunk sincs.A feldolgozás teljesen automatikus.
A Pontfelhő szinte tökéletes, igaz van benne 1-2 bizonytalan rész, amit betudhatunk a 12 megapixeles mérőképek hibájának.
A pontfelhőn még a csavarok is látszanak, így az adatok alapján egy nagyon részletes 3D modellt lehet elkészíteni.
Indelve transzformátor
Az Indelve transzformátor egyszerűbb, tömörebb szerkezeti elemek és, az előzőkhöz hasonló bonyolultabb szerkezeti elemek kombinációja. A transzformátor felmérésével, most nem a tesztelés volt az elsődleges célunk, hanem a olyan felmérési anyagok szolgáltatása a VEIKI-VNL számára, mellyel digitalizálni tudják az eszközt, majd arra kiegészítő elemeket tervezni.
A Felmérést DJI Mavic Air 2-vel készítettük és 48 megapixeles képeket rögzítettünk.
Agisoft Metashape
Ahogy a képeken is látható nagyon jó eredményeket kaptunk az Agisoft Metashape-es feldolgozásból. 48 megapixeles képek és tömör, hengeres szerkezet, mellyel a szoftver már könnyen megbirkózott, sőt remekelt.
Azt is hozzá kell hogy tegyük, hogy az automatizált feldolgozás eredményeképp a teljes modellt megkaptuk, azaz nem okozott gondot a szoftvernek a két „oldalán” elkészített mérőképek összetájékozása. Az hogy ez miért nagy eredmény, azt a Reality Capture és Pix4Dinspect eredmények kapcsán fogjuk majd látni.
Az is jól mutatja, hogy mennyire elégedettek voltunk a Metashape eredményeivel, hogy a VEIKI-VNL számára ezeket az adatokat küldtük el 3D modellezésre.
Reality Capture
A helyzet az, hogy a Reality Capture eredményeit látva bizonyos projekteken, az embernek óhatatlanul is az az érzése támad, hogy a szoftver egy teljesen másik ligában játszik a versenytársakhoz képest.
A 48 megapixeles képek adta részletesség egészen elképesztő, viszont ezt a minőséget és modell konzisztenciát nem kaptuk meg automatikusan.
Természetesen nem tragédia, de meg kell említsük, hogy a Reality Capture első körben nem tudta összekapcsolni az összes fotót egy modellbe. Ha teljesen körbe tudtuk volna mérni tüzetesen a szerkezetet, ezzel nem lett volna probléma, viszont az üzemterület sűrűjében erre egyszerűen nem volt lehetőség. Így a képeket lényegében két fő oldalról készítettük el:
Jól látható hogy a támogató tartószerkezeti elemek miatt két oldalról gyakorlatilag nem tudtunk képeket készíteni.
Ennek okán a Realyty Capture-ben néhány kapcsolópont megadása után tudtuk csak a teljes modellt előállítani, viszont annak aki gyakorlott munkafolyamatban ez egy pár perces munka csupán.
Pix4Dinspect
Ennél a szerkezetnél láthattuk először, hogy milyen hatással van a tömör, egybefüggő szerkezetekre az, hogy a szoftvert kábelek, keskeny szerkezetek kiértékelésére optimalizálták.
Az eredmény remek, viszont a pontfelhő az egybefüggő felületeken teljesen hiányzik. A transzformátor szigetelő rúdjai gyönyörűen leképződtek a pontfelhőn, viszont a tartály nem igazán.
Ettől függetlenül a Pix4Dinspect rá tudott illeszteni egy hellyel közzel helyes 3D modellt a hiányos felhőre, amit ha kombinálunk a pontfelhővel, egy nagyon jól elemezhető modellt kapunk.
Meg kell még azt is említeni, hogy sajnos a Pix4Disnpectben semmilyen kontrollunk nincs a kapcsolópontkora, így ez a modell csak az egyik oldali fényképek feldolgozásával készült.
Ha az összes képet feltöltöttük, akkor sajnos két, pontatlanul egymásba vágó transzformátort kaptunk, és semmilyen fénykép kombinációban nem kaptunk kielégítő eredményt később.
Nagyfeszültségű transzformátor páros
Ismét egy tömör szerkezet, melyen helyet foglalnak apróbb, vékonyabb elemek is. Ezt az eszközt egyrészt azért is mértük fel, hogy kipróbáljuk azt milyen, amikor földi fotókat is belekeverünk a mérőképek közé.
Agisoft Metashape
Az Indelve transzformátor eredményei után tudtuk, hogy az Agisoft Metashape-ben nem fogunk csalódni, hiszen a szoftver remek eredményeket produkál a szolid szerkezetekről.
A képeken látható, hogy ismét pontos és részletes modellt kaptunk, melyen itt ott fellelhető egy kis bizonytalanság vagy zaj. A fotogrammetriai szoftverek, a pixelek és környezetük intenzitás értékei alapján keresik a közös pontokat, éppen ezért a matt, egybefüggő szürke felületek hullámosak lehetnek, a közös pontok párosításának bizonytalansága miatt.
A pontfelhő, és a felhőből generált 3D modellt ismét teljes mértékben alkalmas mérések végzésére, illetve 3D modellezésre, tervezésre.
Reality Capture
Az előzőekben látottak alapján nem kell túlmagyarázni a Reality Capture eredményeit. Pontos, és részletes modellt kaptunk,viszont ismét előfordult egy apró kényelmetlenség, ami most teljes mértékben a fényképezés hibájának tudható be.
Ahogy az utolsó képen látható, a földi és légi felvételek között „elfért” volna még egy közbenső felvételi gyűrű. Ezt a Reality Capture ismét úgy adta a tudtunkra, hogy ismét két komponensben prezentálta a tájékozást, azaz a föld és légi képeket két külön modellbe tájékozta le. Ezt könnyen meg tudtuk oldani néhány közös kapcsolópont lehelyezésével, és el kell könyvelni, hogy a szoftver által szolgáltatott minőségnek van egy ilyen ára, hogy minden esetben eszünkben kell legyen az egyes képek közötti, szigorú átfedés.
Pix4Dinspect
Már tisztában voltunk vele, hogy korrekt eredményt fogunk kapni a szoftvertől, és nem nem is hazudtolt meg minket a Pix4D.
A Pix4Dinspect esetében ismét tapasztalható volt az a jelenség, miszerint az alkalmazás nem rajzol pontokat, a sima, egybefüggő felületekre, viszont a felhő alapján generált 3D modellen, ezek a felületek is rendben megjelentek.
Hozzátartozik még az is a történethez, hogy a Reality Capture esetében említett hiányzó gyűrű itt is kifejtette a hatását. Azaz több válogatott kép szett után sikerült olyan eredményt elérni, ami nem két külön modell helytelen összeillesztését mutatta.
Viszont ez nem probléma, hiszen minden szoftvernek megvan a maga igénye, hogy milyen átfedésű és pozíció konzisztenciájú felvételekkel szeret dolgozni.
Tapasztalatok összefoglalása
Legyen szó bármelyik szoftverről is, oda kell figyelni a képek közötti, globális átfedésre. Ezt azt jelenti, hogy gondolkozzunk a szoftver „fejével” és tartsuk szem előtt, hogy össze fogja e tudni kapcsolni a szoftver, az objektum két oldalán készült felvételeket.
Szinte biztos van olyan workflow, illetve beállítási séma kombináció az Agisoft Metashape-ben, és a Reality Capture-ben ami alkalmasabbá teszi őket a tartószerkezetek, és ritka, keskeny elemekből álló szerkezetek felmérésére őket, viszont látszik, hogy mekkora különbséget jelent, ha egy alkalmazást külön erre a célra optimalizálnak. Ahogy már korábbi cikkjeinkben is írtuk, mindig a feladatból induljunk ki és ahhoz válasszunk eszközt, ne az eszköz képességeit próbáljuk ráhúzni a feladatra felhasználóként.
A Pix4Dinspect egyelőre nem egy felmérő szoftver, tehát a belőle kinyert pontfelhők, modellek még utómunkát igényelnek, mert az automatizált munkafolyamatban még nincs lehetőség méretarány állításra, vagy abszolút tájékozásra. Ezzel egyébként összességében nem kell hogy probléma legyen mert ahogy a nave is mutatja a Pix4Disnpect egy ipari diagnosztikai / adatbázis megoldásnak készült, viszont nagyban bővítené a lehetőségeket, ha lehetne a szoftverben tájékozni a felmérési anyagokat.
Összességében elmondható, hogy a tesztben részvevő szoftverek remekül vették az akadályokat, annak ellenére, hogy a mérőképek apró szenzorral és optikával rendelkező, drónokból származtak.
A minőség és a precizitás növeléséhez egyértelműen látszanak az irányvonalak. Növelhetjük a felvevő kamerák felbontását, minőségét egy tükörreflexes konstrukció bevetésével.
Viszont méltán felmerül a kérdés, hogy a tapasztalatok megszerzése mellett, amúgy mihez is fogunk kezdeni pontosan ezekkel a modellekkel?
Néhány felhasználási célt már elárultunk az előző, és jelen cikkünkben is, de a konkrét felhasználásra, és azok eredményére a következő, záró cikkünkben fogunk kitérni, egy hét múlva.
Köszönöm, hogy itt voltál és elolvastad a cikket!
Ha bármi kérdésed felmerül az olvasottakkal kapcsolatban, vagy csak lírnád a véleményed, látogass el a Facebook oldalunkra, csatlakozz a csoportunkhoz és írj nekünk!
![Ipari diagnosztika a VEIKI-VNL Villamos Nagylaboratóriumokban [Harmadik Rész]](https://furaysolutions.com/wp-content/uploads/2020/07/5-1.jpg)
![Ipari diagnosztika a VEIKI-VNL Villamos Nagylaboratóriumokban [Második Rész]](https://furaysolutions.com/wp-content/uploads/2020/07/33-1200x851.png)
