A imagem ilustra o conceito de Scan to BIM

Scan to BIM: do levantamento laser scanner ao modelo BIM

Do levantamento com laser scanner ao modelo BIM, passando pela nuvem de pontos: confira como o Scan to BIM pode facilitar seu trabalho

Neste artigo de aprofundamento, vamos abordar o levantamento de nuvens de pontos e modelos BIM com laser scanner, processo chamado de Scan to BIM, focando nas vantagens resultantes da integração dessa tecnologia inovadora na requalificação de edifícios.

Em particular, veremos como realizar o modelo 3D BIM do edifício de interesse, a partir do levantamento com laser scanner com tecnologia SLAM.

Scan to BIM: o que é?

O termo “Scan to BIM” indica o processo de criação de um modelo BIM de um edifício ou espaço existente, a partir dos dados adquiridos pelo levantamento com tecnologias avançadas, como laser scanner 3D, Structure for Motion (Estrutura em Movimento) e fotogrametria de alta resolução.

O resultado do levantamento é a nuvem de pontos ou mesh (malha) 3D, que pode ser usada como base para a modelagem BIM.

Por que usar a tecnologia SLAM?

Antes de iniciar qualquer intervenção, uma das primeiras atividades a realizar é o levantamento geométrico do edifício para requalificar.

Além dos métodos tradicionais (trilateração com métodos clássicos, metro, disto, etc.), existem técnicas de levantamento muito eficientes e rápidas que permitem obter o modelo 3D de todo o edifício em poucos passos e com um incrível grau de precisão.

Uma dessas técnicas é o levantamento com laser scanner com tecnologia SLAM, uma ferramenta capaz de escanear o ambiente circundante enquanto o técnico contorna o edifício a levantar (mais de 300.000 pontos levantados por segundo, até uma distância de 100 metros).

A tecnologia SLAM (Simultaneous Localization And Mapping, Localização e Mapeamento Simultâneos em português) torna a ferramenta capaz de se orientar até sem sinal de GPS, com base no que foi levantado durante o escaneamento.

Na prática, com este tipo de laser scanner é suficiente que o operador se mova com a ferramenta em um espaço específico (interno ou externo) para gerar automaticamente a nuvem de pontos.

Este processo de levantamento (Scan to BIM) traz grandes benefícios, pois:

  • permite reduzir signiticativamente os tempos de levantamento dos dados em comparação com os métodos tradicionais.
  • Permite obter o levantamento através de um simples passeio.
  • Não requer habilidades especiais e conhecimento técnico por parte do operador.
  • Basta apenas um operador para levantar até edifícios muito complexos.
  • Permite levantar o exterior e o interior do edifício.
  • Garante um grau de precisão muito alta.
  • Em uma única inspeção, fornece todos os dados a processar e analisar com calma no escritório.
  • Levanta até ambientes sem sinal de GPS.
  • É eficaz mesmo em edifícios históricos com irregularidades e espaços complexos a levantar com outras metodologias.
  • Permite passar, de forma simples, da situação atual ao modelo BIM.

Scan to BIM: do levantamento com laser scanner ao modelo BIM

Agora, te apresentamos um estudo de caso no modelo 3D BIM de um edifício a partir de um levantamento realizado com GeoSLAM.

Levantamento do edifício com GeoSLAM

Neste estudo de caso, vamos realizar o levantamento de um edifício histórico, usando GeoSLAM Horizon. Não é necessário levar ferramentas adicionais ao local, e é suficiente apenas um operador.

O primeiro passo é o levantamento do interior do edifício.

Ligada a ferramenta, começamos a andar com calma, sem movimentos bruscos, por cada ambiente a ser levantado.

Em poucos minutos, concluímos a operação e conseguimos a digitalização completa do interior.

Levantamento com laser scanner para modelo BIM

Levantamento com laser scanner para modelo BIM

Daí, passamos ao levantamento das fachadas.

A técnica é a mesma: contornamos o edifício, em correspondência com as paredes de seu perímetro.

Concluída esta operação muito simples, voltamos para o escritório e baixamos os resultados do escaneamento no software do próprio GeoSLAM.

Dessa forma, podemos visualizar a nuvem de pontos levantada e as trajetórias do caminho percorrido durante o levantamento.

Visualizacao da nuvem de pontos realizada com laser scanner com tecnologia SLAM - levantamento laser scanner para modelo BIM

Visualização da nuvem de pontos realizada com laser scanner com tecnologia SLAM

Em pouco tempo e com simples passos, conseguimos uma nuvem de pontos muito detalhada e completa. Além disso, tendo feito o levantamento tanto do interior como do exterior, também já temos as espessuras das paredes e todas as informações necessárias para gerar os documentos técnicos. Também podemos evitar mais inspeções, pois já adquirimos todas as informações de que precisamos.

Neste ponto, uma vez obtida a nuvem de pontos, vamos exportá-la nos vários formatos padrão (.LAS, .LAZ, .E57, etc.) e importá-la no nosso software BIM.

Carregamento da nuvem de pontos no usBIM.pointcloud

Antes de importá-la no Edificius, o software BIM que usamos para modelagem, carregamos a nuvem de pontos no sistema integrado usBIM. Edificius, de fato, aproveita as vantagens e o potencial de visualização e arquivamento do usBIM para gerenciar nuvens de pontos, mesmo de grande porte, e manter os arquivos sempre disponíveis e compartilháveis com outros colaboradores.

usBIM.pointcloud te oferece muitos recursos de gerenciamento de nuvens de pontos diretamente online, sem instalar nenhum software em seu PC.

Por exemplo, você pode:

  • armazenar nuvens de pontos, mesmo de grande porte.
  • Visualizar arquivos online do navegador sem usar nenhum software específico instalado no PC.
  • Compartilhar dados e informações com outros profissionais envolvidos no projeto por meio de um simples link, sem copiar e duplicar arquivos pesados.
  • Visualizar a nuvem de pontos diretamente online nos formatos .PTS, .XYZ, .PLY, .E57, .LAS, .LAZ, .XYZCIRN e .ASC.
  • Navegar até modelos de malhas texturizadas diretamente pelo navegador.
  • Fazer medições no modelo.
  • Federar e gerenciar diferentes formatos de arquivo.
  • Criar instantaneamente inúmeros cortes do modelo.
  • Adicionar informações ao modelo.
Scan to BIM: nuvem de pontos visualizada no usBIM

Nuvem de pontos visualizada no usBIM

Modelagem 3D com o ambiente Nuvem de pontos do Edificius

A fase da modelagem BIM é igualmente simples e rápida, graças aos recursos do ambiente “Nuvem de pontos” do Edificius.

Desse ambiente, de fato, importamos o levantamento carregado no usBIM e aproveitamos todos os recursos do Edificius para gerenciar as nuvens de pontos resultantes do escaneamento a laser.

Importacao nuvem de pontos no Edificius, o software BIM para arquitetura

Importacão nuvem de pontos no Edificius

Podemos, por exemplo, gerar cortes da nuvem em qualquer ponto, gerenciar a visibilidade de diferentes objetos (nuvem, planos de corte, etc.), gerenciar níveis e aproveitar os comandos de reconhecimento automático para construir o modelo 3D rapidamente.

Primeiro, definimos níveis e cotas dos diferentes níveis do edifício.

Desta forma, posicionamos a nuvem de pontos de forma simples para alinhá-la com nosso sistema de referência. Daí, definimos corretamente alturas e cotas dos diferentes níveis.

Gestao dos niveis da nuvem de pontos no Edificius - levantamento laser scanner para modelo BIM

Gestão níveis da nuvem de pontos no Edificius

Também conseguimos acessar o editor do sistema de referência altimétrico para fazer mais personalizações, conforme necessidades específicas. Temos a máxima flexibilidade para gerenciar os níveis, e podemos atuar tanto em função da nuvem de pontos como manualmente, intervindo nos valores detectados ou até mesmo acrescentando níveis eventualmente não levantados pelo laser scanner.

Além disso, conseguimos inúmeros cortes (verticais e horizontais) e muitas informações diretamente da nuvem de pontos.

Para criar facilmente o modelo BIM do edifício diretamente da nuvem (Scan to BIM), utilizamos as funções automáticas do Edificius: aceleradores que nos permitem inserir agilmente paredes a partir da nuvem de pontos.

Começamos a modelar as paredes verticais, usando a nuvem de pontos como guia: selecionamos o comando “Parede” e clicamos no ícone da nuvem de pontos para aproveitar os automatismos do software. Basta delinear o comprimento da parede com base nos pontos da nuvem e escolher alinhamento, espessura, seção (constante ou variável), ângulo, e assim por diante: o software detectará automaticamente comprimento, largura e espessura da alvenaria.

Modelagem paredes verticais da nuvem de pontos com o Edificius - rilievo laser scanner per modello bim

Modelagem paredes verticais da nuvem de pontos

Em tempos realmente rápidos, traçamos todas as paredes graças a esses aceleradores e também definimos suas estratigrafia e materiais, escolhendo os objetos a partir da biblioteca integrada no software.

Da mesma forma, inserimos as janelas.

Traçando a largura da janela, de fato, ativa-se automaticamente um editor que nos permite colocar a janela na cota certa, especificar corretamente sua altura e definir os valores aproximados de acordo com nossas necessidades.

Modelagem janelas da nuvem de pontos com o Edificius

Modelagem janelas da nuvem de pontos com o Edificius

A partir das propriedades, também especificamos o tipo de vidro, o marco e a transmitância térmica de cada janela, de modo a ter um modelo completo com informações úteis.

Da mesma forma, inserimos as portas internas aproveitando o reconhecimento da nuvem de pontos.

Em poucos passos, conseguimos o modelo 3D que reproduz fielmente a situação atual do edifício levantado.

Com uma entrada simplificada, na verdade, criamos nosso modelo BIM desde a nuvem de pontos importada do usBIM.

Scan to BIM: modelo 3D realizado com o Edificius a partir da nuvem de pontos

Scan to BIM: da nuvem de pontos ao modelo 3D com o Edificius

Com este modelo, é realmente simples obter todas as pranchas gráficas e executivas completas com plantas, elevações, cortes e vistas 3D. Além disso, podemos gerar renders estáticos e em tempo real, assim como vídeos de apresentação.

Neste ponto, também podemos exportar o modelo para o formato IFC para facilitar a colaboração com outros profissionais que usam softwares BIM diferentes.

Edificius até permite uma exportação IFC otimizada para ACCA, de modo a conseguirmos um IFC .zip contendo todos os elementos, as estratigrafias, o tipo de esquadrias, as propriedades e as características que atribuímos no Edificius.

edificius
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