Reality Capture และความสำคัญของแบบจำลองการก่อสร้าง 3D สำหรับ AEC

ปัจจุบันโลกประกอบด้วยข้อมูล 2 ประเภทคือ ข้อมูลแบบดิจิตอลและข้อมูลทางกายภาพ การแสดงข้อมูลทางกายภาพของข้อมูลดิจิตอลที่มีอยู่รอบตัวทั้งหมด เช่นเดียวกับการแสดงข้อมูลแบบดิจิตอลของข้อมูลทางกายภาพ สามารถดูภาพดิจิตอลได้ตลอดหลายพันล้านบนอินเตอร์เน็ตเพียงแค่มีคอมพิวเตอร์และการเชื่อมต่อเครื่อข่าย สามารถดูแบบจำลอง 3D ผ่าน libraries ขนาดใหญ่ที่แสดงถึงวัตถุทางการภาพได้ มีชิ้นส่วนทางกายภาพที่สร้างขึ้นมาจากการออกแบบจำลองดิจิตอลภายหลังวัตถุทางกายภาพ

แน่นอนว่าในโลกทางกายภาพของข้อมูล พวกเรามีโครงสร้างที่มนุษย์สร้างขึ้นมากมาย เช่น อาคารและสะพาน ซึ่งได้รับการออกแบบและการสร้างขึ้นก่อนยุคเทคโนโลยีสารสนเทศ รวมทั้งระหว่างก่อนการปฏิวัติอุตสาหกรรม พื้นผิวเรขาคณิตของโครงสร้างเหล่านี้ ในปัจจุบันสามารถบันทึกหรือจับภาพจากโลกทางกายภาพและทำการแปลงไปเป็นข้อมูลทางดิจิตอลได้ โดยข้อมูลดิจิตอลนี้สามารถจัดการได้โดยซอฟต์แวร์ที่มีประสิทธิภาพสำหรับเหตุผลในการนำไปใช้งานที่แตกต่างกันในสถาปัตยกรรม วิศวกรรม และการก่อสร้าง (AEC) และแผนกอื่นๆ

บริษัท 3D Robotics กำลังสร้างแบบจำลองการก่อสร้าง 3D โดยใช้ unmanned aerial vehicles (UAVs) และซอฟต์แวร์การออกแบบวิศวกรรม (ภาพจาก 3D Robotics)

ในความเป็นจริง ความสามารถนี้จะช่วยให้ทีมงานสถาปนิก วิศวกร และผู้รับเหมาก่อสร้าง รวบรวมความสามารถของแบบจำลองการก่อสร้าง 3D เข้าไปในแผนงานและการวิเคราะห์เพื่อการทำงานอย่างต่อเนื่องได้ ความสามารถในการจับข้อมูลภาพที่สมจริงด้วยเครื่องมือ 3D scanning และใช้แบบจำลองการก่อสร้าง 3D เพื่อเข้าถึงเปลี่ยนแปลงขั้นตอนทำงานดั่งเดิมบางส่วนของ AEC การเข้าถึงนี้เป็นที่รู้จักกันในนาม “reality capture”

Reality Capture คืออะไร?

ซอฟต์แวร์ photogrammetry ผู้ใช้สามารถติดภาพได้ด้วยตนเองหรือโดยอัตโนมัติได้ และสามารถใช้ข้อมูล GPS ในการอ้างอิงถึงพิกัดในการปรับปรุงแก้ไขคุณภาพของแบบจำลอง 3D ขั้นสุดท้ายได้ เครื่องสแกนเลเซอร์จะเก็บรวบรวมข้อมูลพื้นผิวที่เกี่ยวกับวัตถุหรือโครงสร้าง โดยการฉายแสงเลเซอร์ซ้ำไปว้ำมาจนเสร็จสิ้นและการทำจุดแผนที่ (เทียบเท่ากับแต่ละลำแสงที่ยิงด้วยเลเซอร์) เข้าไปใน point cloud เมื่อรวบรวมข้อมูลพื้นผิว topology แล้วจะได้รับฟอร์แมตในรูปแบบไฟล์ต้นฉบับของเครื่องสแกนเลเซอร์ที่ใช้อยู่

หลังจากนี้ข้อมูล point cloud จะสามารถนำเข้าไปในซอฟต์แวร์ photogrammetry ได้ เช่น Autodesk ReCap โดย ReCap จะช่วยให้ผู้ใช้สามารถสร้างรูปแบบจำลอง 3D ที่แม่นยำได้ภายในไม่กี่นาทีและฟีเจอร์ที่จะช่วยประหยัดเวลาในการทำงาน เช่น ลบวัตถุที่ไม่จำเป็นหรือซ้ำๆ กันได้โดยอัตโนมัติ เช่น คน ยานพาหนะ และอื่นๆ

Autodesk ReCap สามารถใช้ข้อมูลที่จับได้จากแหล่งต่างๆ ได้ แต่ส่วนมากการประมวลผลข้อมูลสแกนเลเซอร์และข้อมูลภาพดิจิตอลให้สำเร็จ เพื่อสร้างแบบจำลองการก่อสร้าง 3D ซึ่งสามารถใช้ในสายการประกอบดิจิตอลของซอฟตืแวร์อื่นๆ รวมทั้ง Revit และ Infraworks

ตัวอย่างของ Reality Capture

ในโครงการหนึ่งของบริษัท Turner Fleischer Architects Inc. ได้ลงทุนในกลุ่มของเทคโนโลยี reality capture และสามารถลดการทำงานซ้ำ เก็บรวบรวม และใช้แบบจำลองการก่อสร้างได้อย่างแม่นยำของพื้นที่ว่างที่ไม่สามารถเข้าถึงได้อย่างปกติ เพิ่มคุณภาพของการทำงานร่วมกันระหว่าทีมงานในโครงการ กระบวนการปรับปรุงแก้ไขงบประมาณในโครงการ และตระหนักถึงผลตอบแทน a 325 เปอร์เซ็นต่อการลงทุน (ROI)

ทีมงานที่ได้รับมอบหมายในการแปลงพื้นที่สำนักงาน 12,000 ตารางฟุต และพื้นที่จอดรถชั้นใต้ดินไปยังร้านอาหารสุดหรูที่ต้องการปรับปรุงพื้นที่สำนักงานใหม่ 2 ชั้น รวมถึงการเพิ่มพื้นที่ว่างเหนือศรีษะอย่างน้อยจากปกติ 13 ฟุต เป็น 22 - 24 ฟุต ต่อระดับพื้นที่ร้านตั้งอยู่ ใต้ระดับพื้นดินเป็นที่จอดรถชั้นใต้ดินที่มีการปรับปรุงไปยังห้องคอมเพรสเซอร์สำหรับร้าน

นักออกแบบจาก Turner และ Fleischer เลือกที่จะใช้การสแกนเลเซอร์เพื่อจับโครงสร้างของอาคาร เพื่อให้ได้ข้อมูลการก่อสร้าง 3D ที่แมนยำ ที่จะช่วยให้การปรับปรุงและการต่อเติมสำเร็จผลได้ตามที่ต้องการ (ภาพจาก Turner และ Fleischer)

Bates Architects ใช้เทคโนโลยี reality capture ในการสร้างแบบจำลองการก่อสร้างของโรงพยาบาล Mercy ใน Jefferson สำหรับการปรับปรุงโครงการ ซึ่งช่วยประหยัดค่าใช้จ่าpได้ถึง 50 เปอร์เซ็น ของการสร้างงานจำลอง 3D โดยใช้การสแกนเลเซอร์แทนที่การพยายามสร้างจากวิธีการสำรวจ 2D แบบดั่งเดิม (ภาพจาก Autodesk)

สำหรับโรงพยาบาล Mercy ใน Jefferson โดย Mo., นักออกแบบจาก Bates Architects ได้รับหน้าทีในส่วนของการปรับปรุงและเพิ่มทางเข้าใหม่ไปจนถึงทางเดินหลักใหม่ คลินิกและเครื่องอำนวยความสะดวกใหม่ที่ยังไม่มีสำหรับผู้ป่วย โดยการใช้เครื่องสแกนเลเซอร์ในการจับข้อมูลการก่อสร้างของโรงพยาบาล ซึ่ง Bates Architects ได้บันทึกสิ่งสำคัญลดลงในระยะเวลาของโครงการสำหรับโครงการขนาดใหญ่

Atlas Engineering ตั้งอยู่ในออสเตรเลีย มีการใช้เทคโนโลยี reality capture เพื่อเพิ่มการยอมรับจากผู้ถือผลประโยชน์ร่วมกันผ่านการสร้างด้วยการแสดงภาพแบบไดนามิกและยกระดับการสร้างจาก point clouds และการจับแบบจำลอง 3D โดยการสแกนเลเซอร์

ทีมงานจาก Atlas Engineering ของ Water Group ซึ่งเป็นพาร์ทเนอร์กับ Sydney Water, Lendlease และ John Holland เพื่อทำโครงการการแก้ไขดัดแปลง ปรับปรุง และสร้างโรงงานใหม่สำหรับสถานีสูบน้ำ โรงงานบำบัดน้ำเสีย อ่างเก็บน้ำ และเครื่อข่ายน้ำเสียขนาดใหญ่ของออสเตรเลีย

พวกเขาตัดสินใจที่จะใช้กล้อง FARO Focus3D X 330 และการสแกน 60 ฉายภาพต่างหาก ข้อมูล 3D จะประกอบด้วยการสแกนเลเซอร์มากกว่า 50 และมีการใช้ Autodesk ReCap 360 เพื่อเปลี่ยนข้อมูลการสแกนให้เป็นแบบจำลอง 3D และภาพวาด 2D ที่ Could นอกจากนั้นยังสามารถแชร์ให้กับผู้ร่วมงานคนอื่นๆ ได้

ทีมงานจาก Atlas Engineering ของ Water Group สามารถสร้างแบบจำลองการก่อสร้าง 3D ที่แม่นยำแทนที่จะไว้ใจข้อมูล 2D แบบเก่า และสร้างข้อมูลใหม่สำหรับพื้นที่และโครงสร้างที่ไม่มีข้อมูล (ภาพจาก Atlas Engineering)

photogrammetry แบบดิจิตอลยังใช้โดยนักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ เช่น Sly Lee ของโครงการ Hydrous เพื่อจับข้อมูล photogrammetric ที่ประมวลโดยซอฟต์แวร์ที่มีประสิทธิภาพเพื่อติดภาพถ่ายเข้าด้วยกันและสร้างแบบจำลอง 3D ของวัตถุจากชุดภาพถ่าย Lee ใช้เทคนิคใหม่ๆ เหล่านี้ เพื่อจับข้อมูลการก่อสร้าง 3D ของแนวปะการัง โครงการของเขายังคงดำเนินการอยู่ในขณะนี้และเป็นตัวอย่างของการใช้ photogrammetry แบบดิจิตอล ที่มีความสามารถในการทำแบบจำลอง 3D และการหาค่าของวัตถุที่เทคโนโลยีรุ่นก่อนๆ อนุญาติให้แค่ประมาณการจากภาพถ่าย 2D และการหาค่าด้วยวิธีการเก่าๆ

ที่พิพิธภัณฑ์ Imperial ของ Brazil เทคโนโลยี reality capture ประกอบด้วย UAVs ในการสร้างการสแกนที่มีความละเอียดสูงของภายนอกและภายในของพิพิธภัณฑ์ การวางแผนจัดนิทรรศการใหม่ๆ ความพยายามในการทำนุบำรุงใหม่ๆ  และการสร้างแผนที่เสมือนจริงของพิพิธภัณฑ์สำหรับผู้มาเยี่ยมชมที่ดีที่สุด (ภาพจาก Autodesk)

การทำงานของ Autodesk ReCap

อันดับแรก คุณจับจุดข้อมูลโดยการสแกนเลเซอร์ 3D ของโครงสร้างและวัตถุที่ต้องการจับภาพ ข้อมูลที่สแกนจะถูกจับไว้ในรูปแบบไฟล์ดั่งเดิมของบริษัทที่ผลิตเครื่องสแกนเลเซอร์ เช่น  Leica หรือ Faro

อันดับสอง ReCap จะแปลงไฟล์ไปยังรูปแบบไฟล์ 3D ของ Reality Capture Scan (RCS) ไฟล์ RCS สามารถอ่านได้โดยซอฟต์แวร์ของ Autodesk ไฟล์สแกนดิบ (raw) สามารถนำเข้าได้โดยการตั้งค่าต่างๆ ที่ผู้ใช้สามารถแก้ไขได้ รวมถึงจำนวนของจุดที่นำเข้า โดยการเปลี่ยนแปลงการตั้งค่า เช่น ค่า decimation ระยะห่างจากกล้องและแนว intensity ผู้ใช้จะเปลี่ยนจำนวนของจุดที่นำเข้าทั้งหมด ไฟล์สแกนจะถูกอ้างอิงโดยไฟล์ Reality Capture Project (RCP) แม้ว่าจะไม่มีการจำกัดใดๆ ของไฟล์สแกนเหล่านั้น

ผู้ใช้สามารถจัดระเบียบข้อมูล 3D สแกนในการเน้น ซ่อน หรือลบในส่วนของ  point cloud โดยสามารถลบเฉพาะจุดได้อย่างถาวรและกำหนดขอบเขตการสแกนที่สามารถเปิดและปิด ซึ่งมีความสะดวกมากขึ้น เมื่อผู้ใช้พยายามที่จะสร้างแบบจำลอง 3D เวอร์ชั่นที่ดีที่สุดจากข้อมูลการสแกนที่จับได้ ผู้ใช้สามารถเลือกจากโหมดสีและแสงที่ชัดเจนเพื่อแยกคุณสมบัติที่แตกต่างของพื้นผิว ระดับความสูง การสะท้อนกลับ และอื่นๆ ที่จะช่วยในการสร้างแบบจำลอง 3D เวอร์ชั่นสุดท้ายที่ดีที่สุด

อีกประการหนึ่ง ผู้ใช้สามารถแนบไฟล์สแกนและโครงการเข้าในโปรแกรมอื่นๆ ได้ เพื่อให้แบบจำลอง 3D มีความสมจริงมากขึ้น

Autodesk Recap with Reality Capture

ซินเนอร์จี้ซอฟต์ ตัวแทนจำหน่ายซอฟต์แวร์อย่างเป็นทางการและถูกต้องในประเทศไทยของออโตเดสก์ สำหรับท่านที่ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ สามารถสอบถามได้ทางเจ้าหน้าที่ซินเนอร์จี้ซอฟต์ที่ This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. หรือ 085-323-5453, 02-692-2575 หรือทาง Online Store ทางเรายินดีให้คำปรึกษาอย่างมืออาชีพ