Мастерская
оцифровки архитектуры Александра Пешкова
Лазерное сканирование
Описание технологии
Что такое лазерное сканирование?
Представьте, что вы можете мгновенно захватить миллионы точек на поверхности здания, создав его точную цифровую копию с точностью до миллиметра, без необходимости вручную измерять каждый угол. Лазерное сканирование — это современная технология, которая использует лазерные лучи для создания высокоточных 3D-моделей объектов и территорий. Она идеально подходит для архитектурных обмеров, позволяя быстро и точно фиксировать реальность. Если вы ищете, как заказать сканирование или отсканировать здание, лазерное сканирование может стать вашим надежным инструментом. Давайте разберемся, что это такое, на простом языке для тех, кто только начинает знакомство с темой.
Более детальное описание лазерного сканирования
Лазерное сканирование, или LiDAR (Light Detection and Ranging), — это метод, при котором устройство испускает лазерные импульсы и измеряет время, за которое они отражаются от поверхностей и возвращаются обратно. Это позволяет создать "облако точек" — миллионы координат, которые формируют трехмерную облачную модель объекта. Технология применяется в строительстве, архитектуре, археологии.
История лазерного сканирования уходит корнями в 1960-е годы. Первый лазерный сканер появился в 1960 году, когда ученые начали экспериментировать с лазерами для измерения расстояний. Однако полноценные коммерческие 3D-лазерные сканеры для сканирования объектов стали доступны только в 1990-х годах. С тех пор технология эволюционировала, становясь все более точной и доступной. Сегодня лазерное сканирование — это стандарт для проектов, где нужна высокая точность, например, при заказе сканирования зданий или фотограмметрии с дрона в комбинации с другими методами.
Типы лазерных сканеров
Лазерные сканеры бывают разных типов, каждый из которых подходит для конкретных задач. Вот основные:
- Стационарные лазерные сканеры: Устанавливаются на штатив и используются для высокоточных измерений в фиксированном положении. Они идеальны для сканирования зданий внутри или снаружи, где нужна максимальная детализация, например, для архитектурных обмеров. Такие сканеры захватывают данные с расстояния до сотен метров с точностью до 1-2 мм.
- Мобильные лазерные сканеры: Портативные устройства, которые можно держать в руках. Работают по технологии SLAM, увязывают данные на лету и в постпроцесснге. Имеют низкую точность в 2+см, и низкую детализацию.
- Ручной сканер: Используется для обмеров небольших объектов. Обычно это комбинация методов триангуляции путём инфракрасного излучения и фотограмметрии. Недостаток - низкое качество текстур и невозможность съёмки больших объектов. Достоинство - быстрое получение геометрии для объектов вроде скульптуры размером с человека.
- Воздушные лазерные сканеры: Монтируются на дроны, самолеты или вертолеты для сканирования с воздуха. Это вариант для больших территорий, крыш или ландшафтов — например, сканирования с дрона или фотограмметрии с дрона. Воздушные сканеры это тоже LiDAR, они позволяют охватить огромные площади быстро, с точностью до нескольких сантиметров.
Факультеты МГУ
Факультеты МГУ, включая Химический факультет, Факультет психологии, Факультет журналистики и Институт стран Азии и Африки. В рамках подготовки проекта реставрации была проведена лазерная съёмка фасадов и кровли для создания обмерных чертежей.
Павильон №51 Мясная промышленность
Павильон №51 «Мясная промышленность» на ВДНХ - выдающийся образец советской архитектуры 1954 года. Мы выполнили комплексные архитектурные обмеры этого уникального здания, используя передовые технологии лазерного сканирования, аэрофотосъёмки и фотограмметрии. Полученные данные позволили создать полный набор чертежей и томов архитектурно-археологических обмеров, которые послужат основой для реставрации и сохранения павильона.
Московский печатный двор
Один из выдающихся памятников архитектуры, расположенный в центре Москвы. Задача оцифровки фасадов и интерьеров объекта усложнилась из-за бесполётной зоны рядом с Московским Кремлём и гирлянд, перекрывающих часть фасада на Никольской улице. В результате работ были созданы высокоточные облака точек и ортофотопланы для реставрационных и исследовательских целей.
Лазерные сканеры имеют встроенные камеры, но их качества недостаточно для захвата реалистичных текстур и цветов. Камеры в сканерах обычно предназначены только для базовой раскраски облака, и их разрешение не сравнится с профессиональными фотоаппаратами. Именно поэтому необходимо дополнять лазерное сканирование фотограмметрией — чтобы добавить высококачественные изображения и текстуры, делая модель более полной и визуально привлекательной.
Почему нужно применять фотограмметрию с лазерным сканированием
Лазерное сканирование дает точные геометрические данные, но без фотограмметрии модель может выглядеть как "скелет" — без цветов, текстур и детализации в сложных зонах. Фотограмметрия дополняет сканирование, добавляя фотографическую реалистичность и заполняя мёртвые зоны. Вот ключевые причины, почему это сочетание обязательно нужно применять:
- Фотографическая текстура: Лазерное сканирование обеспечивает точные размеры, а фотограмметрия добавляет цвета и текстуры, делая модель реальной, удобной для восприятия.
- Дополнение в недоступных местах: Сканеры могут не добраться до узких щелей, высоких точек, но фотограмметрия с дрона или ручными камерами легко заполняет эти пробелы, повышая общую детализацию.
- Повышение точности и качества: Комбинация методов минимизирует ошибки — лазер дает точность, а фотограмметрия улучшает детализацию. Это особенно важно для архитектурных обмеров или сканирования зданий, где нужна полная картина.
- Экономия времени и ресурсов: Объединение технологий позволяет получить комплексный результат за один подход, что снижает затраты и ускоряет проекты. Без фотограмметрии модель может быть неполной, что приведет к дополнительным работам.
В нашей практике мы всегда рекомендуем применять фотограмметрию с лазерным сканированием обязательно — это не опция, а необходимость для профессиональных результатов. Если вы хотите заказать сканирование или отсканировать здание с максимальной детализацией, такая комбинация даст вам идеальную 3D-модель для любых целей.
Это бесплатно, и ни к чему не обязывает
Присылайте объект на оценку