背景介紹

建筑是實用功能、工程技術(shù)和造型藝術(shù)三者緊密結(jié)合的產(chǎn)物。對于現(xiàn)代建筑而言，在工程技術(shù)、建造質(zhì)量日趨完善的環(huán)境下，造型的藝術(shù)化效果更是人們對其評價的重點。

現(xiàn)代建筑憑借鋼及混凝土材料的組合并運用框筒等結(jié)構(gòu)體系，在高度、體量、深度方面一再突破極限，但也存在外立面趨同、單調(diào)乏味的問題。

因此設(shè)計師常采用復(fù)雜化的幕墻等方式來營造藝術(shù)美感，例如本案例中施工方采用鋁塑復(fù)合板來進行裝飾。

鋁塑復(fù)合板（又稱鋁塑板）作為一種裝飾材料，自上世紀(jì)八十年代末從德國引進到中國，以其經(jīng)濟性、色彩的多樣性、施工的便捷性、以及良好的加工性能、防火性受到青睞。

鋁塑復(fù)合板用途廣泛，例如可用于大樓外墻、帷幕墻板、舊樓改造翻新、室內(nèi)墻壁及天花板裝修、廣告招牌、展示臺架、凈化防塵等工程。

在施工中，我們需要在安裝鋁塑板之前，事先根據(jù)項目的實際情況設(shè)計支撐骨架，骨架采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的方形鋼管焊接而成。骨架的安裝精度直接決定了后續(xù)安裝的難易程度，設(shè)計師也需要根據(jù)龍骨的實際尺寸情況調(diào)整鋁板的設(shè)計和分塊方案，因此一般在骨架施工結(jié)束后需要對鋼結(jié)構(gòu)骨架進行復(fù)核測量，與設(shè)計圖紙進行比對，評估精度是否滿足安裝要求。

傳統(tǒng)測量方式有卷尺或者全站儀進行測量，效率、測量精度及數(shù)據(jù)量均有限，往往以點代線、以點代面，不能全面還原已筑構(gòu)件全貌，對后續(xù)飾面深化工作的支撐作用有限，造成預(yù)制件在現(xiàn)場需修正的問題，對飾面的最終完成效果及工程進度會造成不利影響。

而現(xiàn)在，三維激光掃描儀作為一種高效、全面、準(zhǔn)確的測量方式正在被應(yīng)用到建筑的方方面面中去。

1. 項目概況

本案例中滬敖為某劇院內(nèi)部兩個旋轉(zhuǎn)樓梯的鋁板裝飾進行整體檢測。

依照設(shè)計要求，施工方需要用鋁板包住樓梯兩側(cè)扶手一直旋轉(zhuǎn)往上。現(xiàn)場鋼骨架已經(jīng)安裝完成，我司受托對鋼骨架進行全尺寸測量工作。后續(xù)完成點云后，又將鋼架部分逆向成實體模型，方便設(shè)計師在Rhino（犀牛）軟件中進行拾取等操作，以便完成后期鋁板分割的設(shè)計工作。

2、工作流程

1）現(xiàn)場掃描

本案使用了Faro Focus S350進行三維掃描，按照樓梯路徑布置站點。

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2）拼接去噪點輸出

掃描站點可以在軟件中實現(xiàn)全自動融合，無需人工干預(yù)。拼接完成后輸出刪除不需要的點云后得到最終結(jié)果。

3）逆向建模

得到點云后使用逆向建模軟件Geomagic DesignX可以按點云逆向生成實體模型。

將模型和點云一起導(dǎo)入Rhino里，坐標(biāo)系自動統(tǒng)一，鋼架部分已經(jīng)是實體模型便于進行拾取操作，而點云也可以為設(shè)計提供環(huán)境參照。

結(jié)論

本次案例中，旋轉(zhuǎn)樓梯的鋁板裝飾數(shù)量多、變形大，給施工測量、安裝帶來較大困難。

我們憑借三維激光掃描技術(shù)的優(yōu)勢及特點，對已完成結(jié)構(gòu)表面進行全面的掃描測量，并生成三維模型，這就有望解決在飾面深化中的測量難題。 

針對掃描結(jié)果的定量及定性分析，可對構(gòu)件進行精確的深化調(diào)整及制作，為現(xiàn)場安裝提供有利條件，利用三維掃描結(jié)果的三維模型，可在設(shè)計階段對深化圖紙進行調(diào)整，并按調(diào)整后的深化圖紙進行構(gòu)件加工。最終可加快現(xiàn)場構(gòu)件的安裝作業(yè) 。 

三維激光掃描技術(shù)能夠快速獲取高密度、高精度的空間信息，滿足建設(shè)工程中飾面深化的應(yīng)用要求。運用三維激光掃描技術(shù)不僅避免了人工測量的局限性，加快裝飾構(gòu)件的生產(chǎn)及安裝，提高了飾面深化的工作效率，更可減少深化工作中的多次修正。同時，該技術(shù)也同樣適用于各類其他的建筑二次深化設(shè)計及施工中。

展望

三維掃描在建筑行業(yè)中的發(fā)展前景十分廣闊，可用于解決數(shù)據(jù)的采集、分析以及建筑結(jié)構(gòu)模型的建立與解析等問題，而這些數(shù)據(jù)的獲取與分析是后期深化方案與圖紙設(shè)計的重要依據(jù)。我們通過高速三維掃描的方式，能快速完整地獲取待測物體的三維點云數(shù)據(jù)，方便有效地生成各種大型、復(fù)雜、不規(guī)則、非標(biāo)準(zhǔn)的實體或?qū)嵕暗膶ο蟮娜S模型及線、面、體、空間等各種制圖數(shù)據(jù)。三維掃描克服了傳統(tǒng)測量的局限性，把以點代面的測量方法改變?yōu)槿中缘恼w測量，解決了人工測量精度低、效率低的缺點，且通過對物體進行整體掃描，能為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理提供豐富的源數(shù)據(jù) 。

隨著建筑行業(yè)信息化程度的不斷提升，三維掃描高精度、高效率獲取各項所需數(shù)據(jù)，應(yīng)用在全尺寸檢測、以及高精度逆向工程的三維建模與重構(gòu)中的應(yīng)用將更加成熟、前景更加廣闊，成為建筑企業(yè)的核心競爭力。

滬敖3D擁有結(jié)構(gòu)光拍照式三維掃描儀、手持三維掃描儀（大小空間）、地面三維激光掃描儀、無人機傾斜攝影測量、3D打印等多種技術(shù)手段，從幾厘米到幾百米的物體或三維空間，從幾個微米到幾個厘米的精度，滬敖均可提供涵蓋軟硬件產(chǎn)品和項目服務(wù)的完整解決方案。

滬敖3D目前主要服務(wù)于制造業(yè)（汽車、航空航天、船舶、模具、鑄造以及各種機械）、建筑業(yè)（建筑設(shè)計、施工、裝修等）、文化遺產(chǎn)（博物館、古建筑、考古等）、數(shù)字化工廠、警用公共安全、影視制作、教育等行業(yè)。提供質(zhì)量檢測、三維建模、逆向工程、數(shù)字存檔、GD/T分析、有限元分析、虛擬安裝、干涉分析、工程測繪、形變監(jiān)測、3D打印等技術(shù)方案。