Sova Surveys scan-to-BIM-Erfolg auf Schloss Margram

Das Wichtigste auf einen Blick

Sova Surveys verwendet NavVis VLX und ein TLS (terrestrischer Laserscanner) für ein scan-to-BIM Projekt in diesem historischen Gebäude
Die Erfassung dauerte nur 2 Tage (im Vergleich zu 10 Tagen für das Scannen mit einem TLS allein)
Die Modellierer von CAD und BIM beschleunigten ihren Arbeitsablauf mit NavVis VLX Panoramabilder
Der Arbeitsablauf von End-zu-End war so schnell, dass Sova Surveys dem Kunden einen Mehrwert bot und mehr vom Schloss erfasste als ursprünglich gewünscht.
Der Kunde war äußerst beeindruckt und hat Sova bereits weitere Aufträge für die historische Erfassung erteilt.

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Die Zukunft der historischen Erfassung

Sova Surveys in Bath, England, wurde vor kurzem von einem Kunden mit der Erstellung eines BIM (Building Information Modeling) Modells von Schloss Margam in Wales für ein Renovierungsprojekt beauftragt.

Das Gebäude ist ein Blick in die Vergangenheit - ein historisches Wahrzeichen und ein "zeitloses, klassisches Gebäude im Tudor-Stil, das manchmal als Kulisse für historische Stücke verwendet wird", so Jared Matthews, Direktor von Sova Surveys.

Der Arbeitsablauf von Sova fühlt sich dagegen sehr nach Zukunft an.

Klassische Herausforderungen

Sova wusste, dass sie eine Menge Arbeit vor sich hatten. Margam erstreckt sich über 25.000 Quadratmeter und sieben Stockwerke. Wie es sich für ein rund zwei Jahrhunderte altes Bauwerk gehört, weist es komplexe und kunstvolle Elemente wie eine zentrale Treppe auf. Außerdem gibt es einige knifflige Stellen, an denen es schwierig ist, einen 3D-Laserscanner zu manövrieren.

Als ob das nicht schon schwierig genug wäre, befindet sich das Schloss in einem öffentlichen Park. Obwohl der größte Teil der Anlage während der Vermessung für Besucher geschlossen ist, bleiben die öffentlichen Toiletten und der Fahrradverleih für den Betrieb geöffnet. Sova musste die Erfassung dieser stark frequentierten Bereiche mit Laserscanning-Technologie innerhalb von zwei Stunden abschließen, um den Betrieb des Schlosses so wenig wie möglich zu stören.

Und da die Ergebnisse für ein historisches Renovierungsprojekt verwendet werden sollten, waren die Anforderungen an die Genauigkeit hoch. Sova musste ein BIM Modell mit LOD200 für den größten Teil des Schlosses und LOD400 für wichtige Merkmale wie die zentrale Treppe liefern.

Der klassische Workflow

In der Vergangenheit hätte Matthews ein Bauwerk wie Schloss Margam mit dem branchenüblichen Scan-toBIM -Workflow erfasst.

Für den traditionellen Arbeitsablauf würden er und sein Team ein Kontrollnetz mit einer Totalstation aufbauen. Dann würden sie mit einem terrestrischer Laserscanner (TLS) erfassen und 2D-Fotos mit einem Smartphone aufnehmen. Nach ihrer Rückkehr ins Büro registrierten sie die Scans gemeinsam, ordneten die Fotos und erstellten die Ergebnisse.

Das erste Problem dabei ist die Zeit. Obwohl Sova die Aufgabe mit diesem Arbeitsablauf hätte erledigen können - und dabei eine hohe Genauigkeit erreicht hätte - wäre die Arbeit sehr langsam und bedächtig gewesen. Vor allem, wenn man bedenkt, wie viele Einstellungen erforderlich sind, um die schwierigen Bereiche zu scannen und die durch Okklusion verursachten Schatten zu beseitigen.

Darüber hinaus hätte das Scannen der öffentlichen Bereiche mit einem TLS länger als die vorgesehenen zwei Stunden pro Tag gedauert. Und das hätte den Geschäftsbetrieb des Kunden erheblich gestört.

Sova erkannte, dass sie einen anderen Arbeitsablauf brauchten. 

Schnellere Scanworkflows mit dem NavVis VLX

Jahrelang hatte Sova die Entwicklung der tragbaren 3D-Laserscannertechnologie beobachtet. Sie hofften, dass diese neue Technologie ihre Arbeitsabläufe mit minimalen Kompromissen bei der Genauigkeit und Datenqualität beschleunigen könnte. 

Leider hielten viele der von Matthews getesteten Geräte nicht, was sie versprachen. "Der erste große mobile Scanner lieferte Daten, die zu verrauscht waren", sagt er. "Das nächste Gerät kostete zu viel und lieferte immer noch minderwertige Daten. Jedes Tool, das wir uns ansahen, war falsch, bis wir es ausprobierten NavVis VLX. Es bot die bestmögliche Kombination aus Leistung und Kosten."

Wenn ein NavVis Vertreter brachte eine NavVis VLX zu einer Baustelle mitbrachte, testete Sova sie mit ihrem herkömmlichen Arbeitsablauf.

"Ich hatte unseren Scanner als Backup dabei, also haben sie mit dem mobilen Mapper gescannt, und ich habe mit dem TLS gescannt, nur für den Fall. Als wir die Daten verglichen, war die mobile Punktwolke genau richtig."

- Jared Matthews | Direktor bei Sova Surveys

Wie scannt man ein Schloss?

Nach dem erfolgreichen Feldtest entwickelte Sova einen hybriden Arbeitsablauf für Schloss Margam. Dabei sollte das traditionelle TLS mit dem 3D-Wearable-Laserscanning kombiniert werden, um die erforderliche Genauigkeit zu erreichen, aber mit einer viel höheren Geschwindigkeit, als dies mit TLS allein möglich wäre.

Matthews setzte eine Totalstation ein, um ein minimales Kontrollnetz festzulegen: vier externe Punkte und fünf pro Stockwerk im Innenbereich. Als Nächstes verwendete er ein Trimble TLS, um das "Rückgrat" des Gebäudes zu erfassen, d. h. Verbindungsräume wie Flure. Er nutzte das TLS auch zur Erfassung von Bereichen, die mit LOD400 modelliert werden sollten, wie das zentrale Treppenhaus.

Um die Steuerung für den NavVis VLX benutzte Matthews den integrierten Laserpointer des Trimble, um während des Scannens Markierungen zu setzen. "Auf diese Weise hatten wir die Kontrolle, die wir brauchten, ohne noch einmal die Totalstation benutzen zu müssen. Dann war es eine einfache Angelegenheit, das Schloss mit dem NavVis VLX um die Punktwolke fertigzustellen und umfassende Panoramabilder aufzunehmen.

Zurück im Büro verarbeiteten und registrierten sie die Daten mit NavVis IVION Processing in der Cloud. Dann übergaben sie die Daten an die hauseigene Modelliererin Shayne-Claire Matthews, die CAD Dokumente, Grundrisse und ein BIM Modell für den Kunden erstellte. 

Ein paar Eindrücke

Die Geschwindigkeit des Arbeitsablaufs war beeindruckend. "Mit dem NavVis VLXbrauchten wir etwa zwei Tage zum Scannen", sagt Matthews. "Mit unserem Trimble hätten wir dafür zehn Tage gebraucht. Die Verkürzung von zehn auf zwei Tage bei gleichzeitiger Erreichung der erforderlichen Genauigkeit? Das ist viel, viel besser für uns."

Er war auch von der Qualität der Algorithmen vonNachbearbeitung sehr beeindruckt. "Anfangs war ich mir bei den Daten in komplexeren Bereichen nicht ganz sicher. Als ich zum Beispiel die komplexe Wendeltreppe hinauf scannte, brachte das SLAM durcheinander und ich bekam Drift in den Daten. Ich dachte, der Scan sei fehlgeschlagen, also habe ich ihn wiederholt. Aber das war, bevor ich die Daten mit den Kontrollpunkten verarbeitet habe."

"Sobald ich die Daten verarbeitet hatte, war die Drift völlig in Ordnung. Sie können sich auf die Algorithmen von Nachbearbeitung verlassen und wissen, dass sie funktionieren werden. Solange man den richtigen Arbeitsablauf anwendet, wird er gute, saubere und genaue Daten liefern. Und das hat er."

Keine Störung mehr

Dank der höheren Erfassungsgeschwindigkeit von NavVis VLXhat Sova die öffentlichen Toiletten und den Fahrradverleih innerhalb des vorgegebenen Zeitfensters von zwei Stunden erfasst. Dadurch wurde der Betrieb des Schlosses so wenig wie möglich gestört. 

"Normalerweise kommen die Leute auf einen zu und fragen: Was machen Sie denn da drin ? Mit NavVis VLXkann ich sagen: 'Es dauert nur5-10 Minuten, und dann machen wir die Toiletten wieder auf. Das macht das Leben aller glücklich. Meine Kunden sind glücklich, weil wir ihr Geschäft nicht stören. Ich bin glücklich, weil ich keine Leute habe, die herumstehen und mit mir reden, während ich versuche zu arbeiten!"

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Nachgelagerte Geschwindigkeitssteigerung

Unsere Fallstudien konzentrieren sich oft darauf, wie NavVis VLX die Erfassungszeit verkürzen kann. Matthews betont jedoch, dass es Ihren gesamten Arbeitsablauf beschleunigen kann, von Anfang bis Ende.

"Viele Vermessungsingenieure versuchen, den Zeitfaktor zu überwinden", stellt er fest. "Selbst mit schnellen TLS-Scannern wie dem Leica RTC müssen Sie Ihre Daten im Büro registrieren, was einen Engpass darstellt. Mit NavVis IVION Processing konnte ich ins Büro zurückkehren, die Daten hochladen und mich dann wieder auf den Weg machen, um ein anderes Projekt zu bearbeiten. Als ich zurückkam, war der ursprüngliche Scan bereits fertig verarbeitet."

Matthews fügt hinzu, dass die kolorierte Punktwolke und die Panoramabilder, die von NavVis VLX eine große Hilfe während des Modellierungsprozesses waren.

"Früher musste der Modellierer die 2D-Fotos und den TLS-Walkthrough durchgehen, um die Details zu finden, die er für die Modellierung brauchte. Jetzt gehen sie einfach in NavVis IVIONund hat alles zusammen, die Punktwolke und die Panoramabilder. Es ist für sie einfach, sich einen Überblick zu verschaffen und die benötigten Details zu finden. Das macht die Modellierung viel schneller."

- Jared Matthews | Direktor bei Sova Surveys

Eine Win-Win-Situation

Matthews merkt an, dass nicht nur sein Team von der NavVis VLX Hard- und Software begeistert war. Auch der Kunde war beeindruckt - vor allem, als es darum ging NavVis IVION.

"Wir haben ihnen das Walkthrough angeboten", sagt er, "und sie waren begeistert, dass sie die Daten selbst sehen konnten. Wenn sie sich über etwas in der Zeichnung oder der Punktwolke unsicher waren, konnten sie die Begehung aufrufen, den betreffenden Bereich aufsuchen und sich eine Meinung bilden. Sie können Standorte erneut besuchen, ohne dorthin gehen zu müssen, was ein großer Vorteil ist.

Der Kunde war auch von der einfachen NavVis IVION zu benutzen war. "Jeder weiß, wie man Google Streetview benutzt, oder?", fragt Matthews. "Das bedeutet, dass sie bereits wussten, wie man NavVis IVION. Es war schnell und intuitiv für sie."

Bonus: Vermögensverwaltung

Der Kunde fand sogar eine unerwartete Verwendung für den NavVis IVION Datensatz. 

"Für einige Räume wurden Innenansichten benötigt", erklärt Matthews. "Also erstellte ich ein getaggtes Asset für diese Räume in NavVis IVION erstellt und die Datei CAD angehängt. Sie können sich den Raum ansehen und die Datei CAD aufrufen. Ganz einfach. So ist es für sie zu einer Art Asset-Management-System geworden. Sie waren sehr beeindruckt davon, wie zentralisiert alle ihre Daten in NavVis IVION."

Mehr Möglichkeiten

Matthews sagt NavVis VLX hat dazu beigetragen, dass das Geschäft von Sova Survey nach nur einem Auftrag gewachsen ist.

Und so geht's: Während das Team vor Ort scannte, sah es, dass das Schloss über Ställe verfügte, die nicht in der Spezifikation enthalten waren. Da Matthews wusste, dass es schnell und einfach sein würde, die Ställe mit NavVis VLXzu erfassen, bot er an, dies kostenlos zu tun.

"Sie waren so beeindruckt von den NavVis IVION Daten der Hauptstruktur", sagt Matthews. "Also sagten sie, wir sollen es machen. Wir haben das Ganze in weniger als einer Stunde aufgezeichnet, und das an einem Tag, an dem wir bereits vor Ort waren. Mit TLS hätte ich für die Aufnahme zwei zusätzliche Tage gebraucht - und acht Stunden Fahrt. Das ist ein ganzer Arbeitstag allein für die Anreise. Das wäre einfach nicht machbar gewesen."

Dies erwies sich sowohl für Sova als auch für ihren Kunden als sehr wertvoll. "Sie sahen die zusätzlichen Daten und die Vorteile unseres NavVis VLX Sie sahen die zusätzlichen Daten und die Vorteile unseres Arbeitsablaufs und kamen zu uns zurück und sagten: "OK, wir haben noch ein anderes Projekt dieser Art, können Sie es mit demselben Arbeitsablauf durchführen?"

"Sicher, wir hätten es auch mit einem TLS schaffen können", schließt Matthews. "Aber der NavVis VLX Workflow war für den Kunden so beeindruckend, dass er uns geholfen hat, eine dauerhafte Beziehung aufzubauen. So konnten wir einen Kunden gewinnen, der in Zukunft wiederkommen und weitere Aufträge von uns erhalten wird."

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