Pistepilviaineistot suunnittelun lähtötietona

Laserkeilaamalla tai fotogrammetrisesti tuotettuja pistepilviaineistoja käytetään usein olemassa olevan rakennuksen lähtötilanteen mallintamisessa eli inventointimallintamisessa. Korjaus- ja saneerauskohteissa on erityisen tärkeää tehdä olemassa olevan tilan mittaukset sekä inventoinnit mahdollisimman hyvin, koska kerätyt tiedot toimivat pohjana uusien suunnitelmien teolle.

Laserkeilain ja etenkin staattinen maalaserkeilain on usein paras ratkaisu kerätä pistepilviaineisto suunnittelun lähtötiedoiksi. Maalaserkeilaimen etuna on pistepilven tarkkuus ja mahdollisuus kerätä pistepilven lisäksi valokuvat, joista muodostetaan 360° pyörähdyskuva kohteesta. Fotogrammetria on kohteiden kolmiulotteista mittausta kohteesta otetuilla valokuvilla, joista saadaan muodostettua 3D-malli, mutta tarkkuus ei ole laserkeilauksen tasolla.

Pistepilviaineistoja voidaan hyödyntää sellaisenaan, ilman erillisiä mallinnuskäsittelyjä, monipuolisesti suunnittelun lähtötietona ja kohteeseen tutustumisen välineenä. Aineistoja voidaan tarkastella ja käsitellä erilaisilla sovelluksilla kuten Trimble RealWorksilla.

Pistepilviaineistoja voidaan myös käyttää sellaisenaan suunnitteluohjelmistoissa tai osana yhdistelmämalleja. Haasteena usein suunnitteluohjelmien kanssa on pistepilviaineistojen suuri tiedostokoko, mikä tekee käsittelemättömän pistepilviaineiston käytöstä hidasta ja kankeaa. Onkin suositeltavaa käsitellä pistepilvi ennen suunnitteluohjelmiin vientiä. Trimble RealWorks tarjoaa hyvät työkalut pistepilvien käsittelyyn ja isosta pistepilviaineistosta saadaan RealWorksissa poimittua vain tarpeellinen tieto kuten esim. rakennuksen osa tai voidaan mallintaa sujuvasti geometrisiä muotoja kuten pilareita, seiniä tai lattioita.

Syntyvä inventointimalli on tarkoitettu erityisesti korjausrakentamisen suunnittelun lähtötiedoksi. Huolellisesti mitatut 3D-pistepilviaineistot, niiden perusteella tehdyt inventointimallit ja näihin perustuva tietomallipohjainen suunnittelu vähentää lähtötietojen puutteellisuudesta johtuvia suunnitteluvirheitä ja rakentamisen aikaisia muutoksia.

Laserkeilauksen mittatarkkuusvaatimukset Yleisten tietomallivaatimusten mukaan ovat resoluutiolle eli pistetiheydelle 5mm ja tarkkuudelle (virhe tai kohina) 10mm. Pistepilven resoluutio eli pistetiheys kuvaa yksittäisien mittapisteiden etäisyyttä toisistaan. Resoluutio vaikuttaa pistepilviaineiston yksityiskohtaisuuteen ja pistepilven tiedostokokoon. Esimerkiksi pistetiheyden puolittaminen pienentää tiedostokoon neljännekseen. Pistepilven resoluutio riippuu mittauksessa käytetyistä mittausasetuksista ja mittausetäisyydestä. Harventamaton pistepilvi, joka sisältää kaikki mitatut pisteet ja alkuperäisen pistepilven rakenteen, on tarkoitettu käytettäväksi tiedonsiirtoon, arkistointiin ja lähtötietona muiden pistepilviaineistojen tuottamiseen ja on yleensä liian raskas käsiteltäväksi suunnittelun lähtötietona.

Maalaserkeilatun aineiston tulee sisältää myös intensiteetti ja väriarvot (rgb). Intensiteetti kuvaa lasersäteen takaisinheijastumisvoimakkuutta. Intensiteettiarvoille voidaan asettaa harmaasävy- tai väriasteikko, jolloin kohteen materiaalit ja värit saadaan erottumaan toisistaan. Rgb-arvoilla välitetään mittauskohteen väritietoa. Tieto tuotetaan laserkeilauksen yhteydessä valokuvaamalla, ja se liitetään erikseen pistepilvitiedostoon.

Harvennettu pistepilvi on tarkoitettu käytettäväksi suunnitteluohjelmistoissa ja muissa sovelluksissa. Harvennettu pistepilvi on harventamattomasta pistepilvestä tuotettu kevennetty pistepilvi, jossa pisteiden määrää on eri keinoin vähennetty. Harventamisen tarkoituksena on tiedostokoon ja käsiteltävän pistemäärän pienentäminen. Harvennetun pistepilven resoluutio määritellään yhteistyössä inventointimallintajan ja suunnittelijoiden kanssa siten, ettei aineisto ole mallinnustyöhön liian raskas, mutta riittävän yksityiskohtainen. Sopivaan resoluution vaikuttavat kohteen ominaisuudet, kuten yksityiskohtien määrä, käytettävä mallinnusohjelmisto ja laitteisto. Resoluutio vaihtelee tyypillisesti välillä 10…50 mm käyttötapauksesta riippuen. Pistepilvi toimitetaan tyypillisesti kerroksittain ja tarvittaessa rajattuna pienempiin alueisiin. Käyttökelpoisen laajuuden ja resoluution tärkeimpänä määrittävänä tekijänä on tällä hetkellä tiedostokoko

Mallinnettavien lähtötietojen hankintatapa, tarkkuustaso, käsittely ja tehtäväjako sovitaan projektikohtaisesti tilaajan ja, jos mahdollista, yhteistyössä erillisen projektiryhmän kanssa. Yksityiskohdat määritellään niin, että tontin malli ja inventointimalli mahdollisimman hyvin palvelevat hankkeen tavoitteita. Rakennuksen ominaisuudet, tehtävät rakennus- tai muut toimenpiteet sekä suunnittelijoiden käyttämät ohjelmistot vaikuttavat merkittävästi inventointimallin sisältöön ja mallinnustapaan. Yleisten tietomallivaatimusten (YTV 2012) mukaan mallinnustasoja on määritelty kolme:

Taso 1 – Tilamalli

Tilamallissa on mallinnettuna rakennuksen ulkovaippa ilman yksityiskohtia ja tilat tilaobjekteina tilatietoineen. Tilamalli ja piirustukset toimivat tutkimuksien ja hankesuunnittelun lähtötietona.

Taso 2 – Rakennusosamalli

Rakennusosamalli on inventointimallinnuksen perustaso, jossa on mallinnettuna tilat tilaobjekteina tilatietoineen ja kaikki rakennusosat. Tason 2 inventointimallia tarvitaan hankesuunnitteluvaiheen jälkeen ja tehtäessä ehdotussuunnitelmatasoiset hankesuunnitelmat, jolloin tilamalli ei ole riittävä lähtötiedoiksi.

Taso 3 – Rakennusosamalli

Tason 3 rakennusosamallissa lisätään mallin tarkkuustasoa koristeaiheilla, varusteilla ja pintarakenteilla. Tason 3 inventointimallia tarvitaan monimuotoisissa kohteissa, joissa on esim. rakennussuojelullisia vaatimuksia.

Pistepilvien käsittelyssä on useita erilaisia tiedostomuotoja riippuen käytettävästä ohjelmasta ja tarpeesta. Yleisimpiä ja parhaiten pistepilvien käsittelyyn soveltuvia tiedostomuotoja

E57

  • Laitevalmistajasta riippumaton ja yleisesti käytössä oleva tiedostomuoto pistepilvien tallennusta varten, mikä voi sisältää erilaisia pistepilviaineistoja useissa eri muodoissa. E57 voi toimia pistepilven arkistointi- ja tiedonsiirtoformaattina ja se mahdollistaa pistepilviaineistojen konvertoinnin eri muotoihin jälkikäteen

LAS

  • LAS on binäärimuoto, jota käytetään erityisesti LiDAR-tietojen tallentamiseen. Se on alan standardimuoto, joten sitä käytetään laajalti ja se on yhteensopiva useimpien ohjelmien kanssa.

TZF

  • TZF on Trimblen oma tiedostomuoto, joka on pakattu kojeasemakohtainen “raaka” pistepilviformaatti jossa ei ole mukana rekisteröintitietoja.

TDX

  • TDX on Trimblen on tiedonsiirtoformaatti ohjelmien välillä, joka sisältää kojeasemat, pistepilvet, valokuvat ja rekisteröintitiedot

Muita tiedostomuotoja, joita käytetään suunnitteluohjelmien yhteydessä (joitain pistepilvien ominaisuuksia tai tietoja saattaa puuttua):

RCS 

  • RCF on Autodesk Revit-ohjelmiston käyttämä pistepilven tiedostomuoto, jota tuotetaan E57-tiedostoista Autodeskin Recap-ohjelmalla. RCS-tiedosto sisältää strukturoimattoman eli yhtenäisen pistepilven.

RCP

  • RCP on Autodesk Revit-ohjelmiston käyttämä Recap-projektitiedosto, joka sisältää useita RCS-tiedostoja

LCF

  • LCF on Graphisoft Archicadin kirjasto-objekti, joka syntyy, kun ohjelmaan tuodaan E57-tiedosto mallinnusta varten

BuildingPoint Finland toimii Trimblen rakentamisen tuotteiden jälleenmyyjänä Suomessa. Jos haluat kuulla lisää Trimblen ratkaisuista pistepilvien keräämiseen tai käsittelyyn, ole yhteydessä myyntiimme ja kysy lisätietoja tai demoa.

Kysy lisätietoja

Kirjoittaja:

Tuomas Anttila
Myyntipäällikkö

tuomas.anttila@buildingpointfinland.fi
0207 510 608