Scan to BIM, desde el levantamiento laser scanner hasta el modelo BIM

Desde el levantamiento con escáner láser hasta la nube de puntos y el modelo BIM. Las ventajas del Scan to BIM para tu trabajo

En este artículo hablaremos del levantamiento láser, las nubes de puntos y de modelo BIM: un proceso conocido como Scan to BIM y de las ventajas de integrar estas nuevas tecnologías en intervenciones sobre  edificios.

Juntos veremos cómo realizar en la práctica el modelo BIM 3D del edificio objeto de la intervención a partir del levantamiento con escáner láser con tecnología SLAM.

¿Qué es el proceso Scan to BIM?

Con Scan to BIM nos referimos al proceso de creación de un modelo BIM de un edificio o espacio existente a partir de los datos adquiridos en el levantamiento topográfico mediante tecnologías avanzadas como el escaneo láser 3D, Structure for Motion y la fotogrametría de alta definición.

El resultado del estudio es la nube de puntos o la malla 3D que puede utilizarse como base para el modelado BIM.

Por qué utilizar la tecnología SLAM

Para iniciar cualquier intervención en el edificio, una de las primeras actividades a realizar es el levantamiento geométrico.

Además de los métodos tradicionales (trilateración con métodos clásicos, metro, etc.), existen técnicas topográficas muy eficaces y rápidas que permiten obtener el modelo 3D de todo el edificio en pocos pasos y con un grado de precisión increíble.

Una de estas técnicas es, sin duda, el levantamiento con escáner láser con tecnología SLAM, una herramienta capaz de escanear el entorno mientras el técnico se mueve por el edificio a levantar (más de 300.000 puntos detectados por segundo, hasta una distancia de 100 m).

La tecnología SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) permite al instrumento orientarse en ausencia de señal GPS, basándose en lo que se detecta durante el periodo de escaneo.

En la práctica, con este tipo de escáner láser, para generar automáticamente la nube de puntos lo único que tiene que hacer el operador es caminar con el instrumento en un espacio determinado (ya sea interior o exterior).

Este proceso de levantamiento (scan to BIM) tiene grandes ventajas ya que:

  • permite una gran reducción del tiempo de adquisición en comparación con los métodos tradicionales de levantamiento
  • permite obtener el levantamiento con un simple paseo
  • no requiere ninguna habilidad especial o conocimiento técnico por parte del operador
  • solo un operador es suficiente para detectar incluso edificios muy complejos
  • permite levantar tanto el exterior como el interior del edificio
  • tiene un grado de precisión muy alto
  • en una sola visita de campo, proporciona todos los datos necesarios para procesar y analizar sucesivamente en la oficina
  • levanta también en ausencia de señal GPS
  • es eficaz también en edificios históricos con irregularidades y espacios complejos a levantar con otros métodos
  • facilita el paso del estado actual al modelo BIM.

Desde el levantamiento con escáner láser al modelo BIM

Describimos un caso práctico sobre un modelo BIM 3D de un edificio a partir de un estudio realizado con GeoSLAM.

Levantamiento del edificio con geoSLAM

En este estudio caso realizamos un levantamiento de un edificio histórico utilizando GeoSLAM Horizon. No es necesario llevar instrumentos adicionales al lugar y un es suficiente un solo operador.

Empezamos por el levantamiento del interior del edificio.

Cuando se enciende el instrumento, se camina de forma normal y moderada, evitando movimientos bruscos, dentro de cada ambiente a levantar.

En sólo unos minutos, el tiempo de recorrer el edificio, se completa la operación y  se adquiere el escaneo interior completo.

levantamineto laser escaner para modelo bim

Levantamiento laser escáner para modelo BIM

En este punto podemos pasar a levantar las fachadas.

La técnica es la misma, salimos del edificio y recurrimos los muros perimetrales.

Una vez realizada esta sencilla operación, volvemos a la oficina y descaramos los resultados del escaneo en el software geoSLAM.

Visualizamos la nube de puntos detectada y las trayectorias del recorrido que hemos seguido durante el levantamiento.

Visualización de la nube de puntos realizada con láser escáner con tecnología SLAM

Visualización de la nube de puntos realizada con láser escáner con tecnología SLAM

En muy poco tiempo y con muy poco esfuerzo hemos conseguido una nube de puntos muy detallada y completa. Además, al haber levantado el interior y el exterior del edificio, ya teníamos los espesores de los muros y toda la información que necesitábamos para elaborar los documentos técnicos. También podríamos evitar más visitas porque ya tenemos toda la información que necesitamos.

En este punto, una vez obtenida la nube de puntos, podemos exportarla en los diferentes formatos estándar (.LAS, .LAZ, .E57, etc.) e importarla a nuestro software BIM.

Carga de la nube de puntos en usBIM.pointcloud

Antes de importar la nube de puntos a Edificius, el software BIM que hemos utilizado para el modelado, la subimos a la nube de la platafomra usBIM. Edificius aprovecha el potencial de visualización y almacenamiento de usBIM para gestionar incluso grandes nubes de puntos y tener los archivos siempre disponibles y compartibles con otros colaboradores.

usBIM.pointcloud ofrece una amplia gama de funciones de gestión de nubes de puntos directamente en línea y sin necesidad de instalar ningún software en tu PC.

Por ejemplo, podemos:

  • almacenar incluso grandes nubes de puntos
  • ver los archivos en línea desde el navegador sin utilizar ningún software específico instalado en el PC
  • compartir datos e información con otros profesionales que puedan participar en el trabajo a través de un simple enlace, sin necesidad de copiar y duplicar archivos pesados
  • mostrar la nube de puntos directamente en línea en los formatos .PTS, .XYZ, .PLY, .E57, .LAS, .LAZ, .XYZCIRN y .ASC
  • navegar directamente con el navegador incluso modelos de malla texturizados
    hacer mediciones en el modelo
  • federar y gestionar diferentes formatos de archivo
  • crear instantáneamente infinitas secciones del modelo
  • añadir más información al modelo.
Nube de puntos visualizada en usBIM

Nube de puntos visualizada en usBIM

 

Modelado 3D a partir de nubes de puntos con Edificius

La fase de modelado BIM es igual de rápida y sencilla gracias a la funcionalidad del entorno Nube de Puntos de Edificius

Desde el entorno Nube de Puntos de Edificius importamos el levantamiento que hemos subido a usBIM y aprovechamos todas las funcionalidades de Edificius para gestionar las nubes de puntos generadas por el levantamiento con escáner láser.

Importación nube de puntos en Edificius

Importación nube de puntos en Edificius

Podemos, por ejemplo, generar secciones de la nube en cualquier punto, gestionar la visibilidad de los distintos objetos (nube, planos de sección, etc.), gestionar las capas y utilizar comandos de reconocimiento automático para construir el modelo 3D rápidamente.

Primero definimos los niveles y las alturas de las diferentes niveles del edificio.

De esta manera podemos posicionar fácilmente la nube de puntos para alinearla con nuestro sistema de referencia. Definimos correctamente las alturas y dimensiones de los diferentes niveles.

gestión de niveles de la nube de puntos en Edificius

Gestión de niveles de la nube de puntos en Edificius

También podemos entrar en el editor del sistema de referencia altimétrico para realizar otras personalizaciones según cualquier necesidad especial. Tenemos la máxima flexibilidad para gestionar los niveles y podemos actuar tanto en función de la nube de puntos como manualmente, interviniendo sobre los valores medidos o incluso añadiendo otros niveles que no hayamos detectado con el escáner láser.

Podemos obtener un número infinito de secciones (verticales y horizontales) y tomar mucha información directamente de la nube de puntos.

Para crear fácilmente el modelo BIM del edificio directamente desde la nube (scan to BIM) utilizamos las funciones automáticas de Edificius, aceleradores que nos permiten insertar muros desde la nube de puntos de forma simplificada.

Empecemos a modelar las envolventes verticales utilizando la nube de puntos como guía. Seleccionamos el comando envolvente y hacemos clic en el icono de la nube de puntos para aprovechar las funciones automáticas del software. Basta con trazar la longitud del muro a partir de los puntos de la nube y elegir la alineación, el espesor, la sección (constante o variable), el ángulo, etc.: el software detecta la longitud, la anchura y el espesor de la fábrica.

Modelado envolventes verticales desde nube de puntos

Modelado envolventes verticales desde nube de puntos

En muy poco tiempo podemos trazar todos los muros gracias a estos aceleradores y también podemos definir la estratigrafía y los materiales eligiendo objetos del catálogo.

También insertamos ventanas.

Dibujamos el ancho de la ventana y se activa automáticamente un editor que nos permite posicionar fácilmente la ventana a la altura adecuada, especificar correctamente su altura y definir valores aproximados según nuestras necesidades.

Modelado ventanas desde nube de puntos

Modelado ventanas desde nube de puntos

A partir de las propiedades también podemos especificar el tipo de vidrio, el marco, la transmitancia térmica de cada ventana para obtener un modelo completo de información útil.

Del mismo modo, insertamos las puertas, de nuevo mediante el reconocimiento de la nubes de puntos.

En pocos pasos obtenemos un modelo 3D que reproduce fielmente el estado real del edificio levantado.

Con una entrada simplificada hemos podido crear nuestro modelo BIM a partir de la nube de puntos que importamos de usBIM.

Scan to BIM desde nube de puntos al modelo 3D con Edificius

Scan to BIM desde nube de puntos al modelo 3D con Edificius

Con este modelo resulta muy fácil obtener todos los planos ejecutivos completos con planos, alzados, secciones y vistas 3D y también podemos generar renders estáticos, renders en tiempo real y presentaciones vídeo.

En este punto también podemos exportar el modelo en formato IFC para facilitar la colaboración con otros profesionales que utilicen otro software BIM.

Edificius también permite una exportación IFC optimizada para ACCA de forma que obtenemos un IFC en formato .zip que contendrá todos los elementos, estratigrafía, tipo de luminarias y todas las propiedades y características que hayamos asignado en Edificius.

edificius
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