案例共享｜Existing Conditions公司使用NavVis VLX捕捉历史建筑

2024-03-2129

关键点

Existing Conditions公司为加快大规模创建竣工文档的速度对NavVis VLX进行了测试。

为了执行压力测试，他们将其作为混合工作流程的一部分捕捉了35万平方英尺的面积。

NavVis VLX在生成高质量数据的同时，扫描时间缩短了75%，并将预算减少了25%。

在拥有尽可能少的控制点数的情况下，极其微小的漂移误差让扫描出来的点云数据能够与无人机和TLS（架站式扫描仪）的数据巧妙整合。

便捷的操作方式让NavVis VLX能够无缝地添加到Existing Conditions的工作流程中。

亚特兰特大街470号

Existing Conditions公司成立于1997年，旨在尽可能有效和准确地获取高质量的竣工文件，同时提供具有成本效益的服务。

去年，他们通过自己良好的声誉获得了扫描 Independence Wharf——一个位于马萨诸塞州波士顿的14层高35万平方英尺的建筑——的项目。这座拥有100年历史的建筑最近更换了负责人，而负责更新建筑信息的公司需要为提高能源效率的项目提供该建筑的现状文档，从而吸引新客户并执行其他数不胜数的项目。

捕捉这一历史遗迹存在着几个方面的挑战。首先，它位于波士顿市中心，临近肯尼迪公园路，是一个主要的旅游景点，行人流量很大。当地港口的步行街也需要穿过该建筑。最后，该建筑大部分位于码头和 Fort Point海峡之上。

更好、更快的数据

该项目的运营副总裁Brian Ely说，这些挑战对于Existing Conditions公司来说相当典型。过去，该公司曾记录了许多类似复杂程度和规模的建筑。最早甚至可以追溯到他们使用全站仪、测量带和绘图纸的时代。

但该团队此次面临的挑战是，为更快地、生成更好的建筑文件的新的工作方式而对该场地进行压力测试。

打破现状

过去，Existing Conditions会结合使用架站式扫描（TLS）来扫描现场。这样可以为他们提供尽可能高的精度。Ely说，问题是TLS对他们的工作流程来说不够灵活。“我们不是那种通常会在一个项目上花费大量时间的测量师”，他说，“我们的工作流程要快得多。”

这也是该团队过去通过用TLS扫描黑白数据来加速工作流程的原因。如果用他们行业标准的系统进行彩色拍摄，则需要3倍的时间，他们需要在建筑物内停留的时间也会远超过项目的截止日期。

Ely说，TLS的另一个问题是，扫描过程中可能需要十分斟酌，而且缺少反馈，以至于团队有时候都无法确定扫描是否完整。

“有时候，我们只有一次扫描一栋楼的机会。比如说，要扫描一个MBTA（波士顿通勤铁路）的隧道的话，我们几乎需要通过一个国会的法案才能得到允许。所以我们需要在离开现场之前知道我们的数据是可以的。”

作为一家前瞻性的公司，Existing Conditions一直在关注可以作为解决方案的移动扫描技术。NavVis的技术能够迅速捕捉建筑环境的色彩，但它也存在着一个很大的问题：市场上大多数的移动扫描仪都存在很大的漂移误差问题，即随着扫描数量的增加，数据的相对精度也会下降。

“我们无法用移动扫描捕捉到大于独栋别墅或小型零售空间的东西”，伊莱说，“再大一点，漂移误差就会造成很大的问题。”

兑现承诺

该团队通过NavVis VLX找到了这一难题的答案。与许多其他移动扫描系统一样，该先进的设备能够捕获彩色数据，并且比TLS的速度快得多。它的另一个好处还包括它的显示屏可以显示有关扫描进度和质量的实时反馈，让您可以在离开现场之前轻易地查看所有必要的数据。

然而，与其他移动扫描设备不同的是，NavVis VLX具有先进的SLAM算法，在复杂的室内和室外环境中最大限度地减少了漂移误差。“我们使用的扫描速度快，且还能生成如此精确的数据的移动扫描仪，这还是第一次”，Ely说。

为了确保不出差错，Existing Conditions在正式使用该设备扫描Independence Wharf项目之前对其进行了测试。他们用架站式扫描仪扫描了一个区域，然后用NavVis VLX拍摄了同一地点，并将数据叠加进行对比。

该系统以优异的结果通过测试，在之前其他移动扫描工具会失败的地方也获得了精确的数据。更高的数据质量以及更容易着色的系统，甚至还能生成更美观的点云。“这从功能角度来说，它并没有怎么影响我们生成一个良好模型的能力。但从营销目的，以及客户印象的角度来看呢？他们确实会更欣赏这样的数据。”

Brian Ely

Existing Conditions运营副总裁

“真正给我留下深刻印象的是，对地板的坡度测量非常准确。这是移动测绘员一直在努力解决的一个难题。”

特殊的控制点

随着第一次测试的成功，Existing Conditions在Independence Wharf项目中部署了NavVis VLX。为了确保得到最佳的数据，他们计划在混合工作流程中使用Leica P50、RTC360和一架无人机。

该团队使用P50拍摄了这栋14层建筑的外部，甚至将设备放在附近的一座桥上，以确保能够拍摄到建筑朝水的完整的一面。他们还使用无人机靠近大楼，并捕捉到了受损的建筑外壳的详细图像。接着，他们使用RTC360拍摄了停车场和建筑的核心部分。

为了建立对NavVis VLX数据的控制点，团队在每一层的核心位置放置了测绘标靶。最后用RTC360扫描了建筑物边角的直线。这给了他们一个扫描框架，让他们可以把每层楼的扫描件附在上面。

最后，他们用NavVis VLX扫描了楼层中的空间，每层生成一个独立的扫描数据集。

成果

高质量

扫描数据最先突出的一点便是数据的高质量。NavVis VLX点云的精确度和清晰度让人能够识别整个结构中几个楼层的偏差，并为新业主标记出来。Ely说：“我们能够看到一些如果扫描黑白数据的话可能会错过的细节。”

速度快

Existing Conditions也对该设备的速度感到惊讶，其捕获彩色数据的速度比他们使用TLS要快4倍。这帮助他们将总体预算减少了25%。

易用性

该设备的易用性也值得注意。Ely说：“这是我们使用NavVis VLX完成的第一项工作，我们在现场学到了一些工作相关的最佳实践方法。”“但这台扫描仪让我们能够完成这个35万平方英尺的建筑扫描项目，而且省去了通常新技术入门培训的过程，形成了一个出色的无缝工作流程。”

加工和交付

当需要连接各种数据集——如NavVis VLX、TLS和无人机捕获的数据——的时候，Ely说，移动扫描系统使这一过程变得简单。

“我们在Cyclone Register 360中处理了TLS数据，并将其导出为.e57文件。接着，将它们导入NavVis IVION中，用它分别处理了每个楼层的NavVis VLX数据。然后，我们把大楼构建起来，而且能够让每层楼都呈完全水平状态，将它们构建的十分漂亮。”最后，他们把所有数据导入Revit中，让数据全部自动校准。

Ely说：“我不停地回到将NavVis VLX数据和其他数据无缝集成的过程。我们不必为‘这条地板线到底是怎么样的？’这种问题而烦恼，也无需冒着修改一个楼梯间而让另一个楼梯间产生问题的风险。你只需把数据放进去就可以开始建模了。你可以依靠这些数据。它真的很棒。”

Existing Conditions将NavVis IVION作为一个为客户提供浏览虚拟数据的平台使用。建筑公司很喜欢它，尤其是它的测量功能，使他们能够快速地获得水平的尺寸。虽然他们之前从未在这样的规模使用过激光扫描数据，但他们发现这对他们项目的改进非常有帮助。

为大项目动员

有了这样的结果，Existing Conditions已经将NavVis VLX和TLS的混合工作流程作为其大于50,000平方英尺的建筑项目的标准方式。“我们在这里看到了可以节省资源的机会"，Ely说。

他说，事实证明，NavVis VLX和NavVis IVION也很受Existing Conditions公司客户的喜爱。“有客户开始寻求我们的移动扫描服务。他们不想要先使RTC来扫描。他们把NavVis VLX当作与Matterport竞争的工具来使用，因为他们很喜欢NavVis VLX数据的质量和扫描速度。”

Existing Conditions公司总裁Jared Curtis做出了总结，概括了他们公司对NavVis VLX的使用感受。

Jarid Curtis

Existing Conditions 总裁

“我们在去年这个时候买了我们的第一台NavVis VLX设备。刚收到并设置好它，我们就将它部署在了这个项目上。那是我们第一次使用该工具，也是对NavVis这家公司的第一次试用，因为我们之前并不是购买硬件的客户。项目完成后，我们便又买了两台NavVis VLX设备。设备经过压力测试后的结果让我们对它信心满满，以至于我们增加了两倍的投资。”

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陈潭 Mavis

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