Maalaserkeilaimen hyödyntäminen rakentamisessa

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Maalaserkeilaimen hyödyntäminen rakentamisessa"

Hannu-Pekka Sipilä
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

Maalaserkeilaimen hyödyntäminen rakentamisessa FinnBUILD-messsut Helsingin Messukeskuksessa 11.10.

1 Maalaserkeilaimen hyödyntäminen rakentamisessa FinnBUILD-messsut Helsingin Messukeskuksessa Veikko Brax, TkL, Yliopettaja Centria ammattikorkeakoulu, Ylivieska Centria Tutkimus ja kehitys, Ylivieska Kommentit osoitteeseen:

2 InnoGIS (Paikkatiedon innovaatioverkoston kehittäminen Pohjois-Pohjanmaalla) Tämä esitys pohjautuu InnoGIS-hankkeessa tehtyyn työhön. Maakunnan kokoisten GIS-hankkeiden kehittäminen maakunnan laajuisena yhteistyönä. Kolmevuotinen maakunnallinen yhteistyöhanke ( ) Osapuolet : Centria ammattikorkeakoulu, Ylivieska Oulun Eteläisen instituutti (Oulun yliopisto),ylivieska Oulun yliopisto, Maantieteen laitos Oulun seudun ammattikorkeakoulu, LUOVA,Oulu Oulun kaupunki Ylivieskan kaupunki

3 Alueellinen keilaus- ja mallinnuspalvelu Tuottaja: Centria amk, Centria Tutkimus ja kehitys Asiakas: Alueen kuntien kaavoitus, teknillinen rakentaminen Palvelut: Keilaus (Lentokeilaus; lentokone, helikopteri, lennokki ) * Maakeilaus Vartalokeilaus Teollisuuskeilaus (Kadun pintojen ajoneuvokeilaus) * Mallinnus 2,5D-katselu ja 3D-tulostus Pistepilvien säilytys tietokannassa ja ajantasalla pitäminen * )Alihankintana

4 Teollisuuden mittauspalvelut Tuottaja: Centria amk, Centria Tutkimus ja kehitys Asiakas: Teollisuuslaitokset, arkkitehtitoimistot, suunnittelutoimistot Palvelut: Teollisuushallien 3D-mallinnus Siltojen ja rantojen mallinnus Rakennusten mallinnus Veneiden mallinnus Tilavuusmittaukset (turveaumat, hiekkakasat, kuopat,...) Rakennustyön mittauspalvelut pistepilvestä tai mallista 2,5D-kuva 3D-mallista 3D-tuloste 3D-mallista

5 GIS-laboratorio, Centria Tutkimus ja kehitys Keilaamiseen: Maalaserkeilain Leica ScanStation 2, ohjaukseen teollisuus-laptop. Käytettävissä on myös: käsikeilain, teollisuuskeilain ja vartalokeilain Mallinnukseen: Kolme työasemaa, yksi palvelin/työasema Ohjelmistoja: Leica Cyclone, Bentley: MikroStation, StellaMAP, Terra-ohjelmistot Muita ohjelmistoja: 3ds Max, 3D AutoCAD, Unity, RealExtend, Blender Tiedostoja palvelimella: Pistepilviä: lentokone, helikopteri, maakeilain, (lennokki), (ajoneuvo) 2D- ja 3D- malleja 3D-tulosteita

6 Leica ScanStation 2 maalaserkeilain GIS-laboratorion tärkein mittauslaite Leica ScanStation 2 maalaserkeilain (4) Mittaa valopulssin heijastumisesta etäisyyden Sisäänrakennettu digitaalinen kamera. Keilaa vaakatasossa 360 ja pystytasossa 270. Pisteen etäisyyden mittausalue on 300 m 90 % heijastuksella ja 134 m 18 % heijastuksella. Pisteen etäisyyden keskihajonta on 4 mm mitattuna 50 m etäisyydeltä. Pistemäärä on vaakatasossa pistettä ja pystysuunnassa pistettä. Keilausnopeus on maksimissaan pistettä sekunnissa jatkuvassa toiminnassa. Yksi keilauspiste vie aikaa kaikkine toimenpiteineen maksimissaan 1,5 2 tuntia.

7 Referenssejä Oulu: Tori, keskustan julkisivuja Hailuodon majakka Ylivieska: Kaksi siltaa, koski, mylly, omakotitalon tontti, terveyskeskuksen piha, kirkko Lennokkikeilauksen kokeilu (Mitta Oy) Camk:n laboratorioita ja muita sisätiloja Teollisuuden mittauksia: Siltaelementin mittaus, Teollisuushallien mallinnuksia, tuotantolinjan mallinnuksia, Turveauman mittauksia Kalajoki: Golf-kenttä Lapin hiihtokeskuksia: Syötteen ja Levin rinne

8 Taajamien julkisivujen keilaus ja mallinnus Oulun kaupunki halusi esitellä muutoksia keskustan ja torin ympäristöön. Keskustan julkisivut ja tori keilattiin ja 3D-mallinnettiin.

9 Taajamien julkisivujen keilaus ja mallinnus Ylivieskan keskustasta keilattiin ja mallinnettiin 3 vuoden aikana Savisilta, Kirkkosilta, Helaalan mylly, kirkko ja niiden keskelle jäävä kunnostettu koski. Lentokeilauksen pistepilvi liitettiin itse keilattuun pistepilveen.

10 Puistojen ja tonttien keilaus ja mallinnus Puistojen ja tonttien korkeudet ja pinnanmuodot verrattuna ympäristön maastoon? Kalajoen Golf-kenttä keilattiin ja mallinnettiin sille korkeuskäyrät. Omakotitalon rakentamattoman tontin kalliopohja oli hyvin epätasainen. Tontti keilattiin ja mallinnettiin korkeuskäyrinä. Tulokset luovutettiin AutoCAD -muodossa suunnittelijoille.

11 Teollisuuden tuotantotilojen mittaus Klapikoneiden valmistaja halusi tuotantolinjat soluiksi. Akkupurkaamo halusi mallintaa tuotantolinjansa Teollisuushalli keilattiin sen normaalissa toiminnassa. Työntekijät, koneet ja materiaalit muutoksitta toiminnassaan. Halli keilattiin ja mallinnettiin ja exportoitiin AutoCAD tiedostona asiakkaalle. Asiakkaat käyttivät tuloksia suunnittelutyönsä lähtöaineistona.

12 Teolliseen tuotantoon liittyvä mittaus Suurten siltaelementtien päätyjen tulee sopia tarkasti yhteen. Muuten niiden hitsaaminen maastossa kokoamisvaiheessa on hankalaa. Elementin pituus ja tukirakenteet sopi keilaukselle. Päädyn suoruuden mittaus vaatii kuitenkin esimerkiksi teollisuuskeilainta. Pistepilvet voisi yhdistää, jos tähykset suunnittelee hyvin. Maapohjan, valumuottien ja sillan tukirakenteiden mittaamiseen maakeilaimen tarkkuus riittää. Sillä saisi sillan suunnitteluun ja rakennusvalvontaan sopivaa mittaustietoa. Sillan asennustyön voisi jopa simuloida ennen todelliselle alustalle asentamista. (Digital Manufacturing)

13 Teolliseen tuotantoon liittyvä mittaus Tieleikkaukset, alikulkusillat ja risteykset voivat olla vaikeita mitata muodon epämääräisyyden vuoksi. Vilkas liikenne esim. risteystä mitattaessa ei haittaa laserkeilausta. Maansiirrossa käytettävät koneet ovat nykyään automaattisesti ohjattavissa, ja ne voivat kaivaa ja täyttää maanpinnan haluttuun korkeuteen. Maalaserkeilauksella maanpinnan voi mallintaa haluttuun koordinaatistoon, suunnitella siirrettävät massat ja tilalle tulevat kerrokset. Keilaamalla voi myös valvoa työn toteutumista. (Digital Manufacturing) (

14 Teolliseen tuotantoon liittyvä mittaus Suurten kasojen, kuoppien, aumojen, kanavien, luolien, tunneleiden, ja kunnostettavien koskien mittaaminen on vaikeaa, koska niiden muodot ovat geometrialtaan epämääräisiä. Mittaus on usein hankalaa, vaarallista tai jopa mahdotonta. Turveauma keilattiin ja mallinnettiin, ja mitattiin sen tilavuus. Aluksi mallinnetaan auman alusta ja lopuksi valmis auma. Reunoille määritellään vertailutaso, jolloin sen molemmin puolin jäävät osat voi mitata. Tilavuusmittaus poikkesi 4% manuaalisesta mittauksesta, kumpi oli lähempänä oikeaa, jäi arvoitukseksi. Laserkeilaaja voi tehdä mittauksensa kaukaa ja koskettamatta kohteeseen.

15 Markkinoinnin edistäminen 3D-animaatioilla Hailuodon Marjaniemen majakka-alue keilattiin ja mallinnettiin WWWmarkkinointiin 3D-sisällön luomiseksi. Majakasta tehtiin 3ds Max -malli

16 Markkinoinnin edistäminen 3D-animaatioilla Hailuodon Marjaniemen majakka-alue keilattiin ja mallinnettiin 3D-sisällön luomiseksi WWW-markkinointiin. Leica Cyclonen mallista eksportoitiin 3DAutoCAD-malli.

17 Markkinoinnin edistäminen 3D-animaatioilla Levin ja Syötteen rinne ja sen alla oleva rakennus keilattiin ja mallinnettiin markkinointia varten. Leica Cyclonen malli eksportoitiin 3dsMax-mallin kautta Unity-peliohjelmointiin.

18 Markkinoinnin edistäminen 3D-animaatioilla Laskettelurinne mallinnettiin Leican Cyclonella.Valaisimia ja hissin rakenteita mallinnettiin 3dsMaxilla. Lopputuloksena saatua peliä käytettiin matkailumessuilla (

19 Sisätilassa navigoinnin 3D-kartta ja -paikannus CAMK:n TuTa-laboratorio keilattiin ja mallinnettiin. Mallista valmistettiin sisätilassa navigointiin kartta. Kartassa näkyy vihreinä palloina navigoinnin kauttakulkupisteitä. CAMK:n kehittämä robotti keilattiin ja mallinnettiin. Robotin 3D-malli upotettiin karttaan ajoneuvon symboliksi. Valokuvassa robotti navigoi pöydän taakse ja käyttää laboratorion 3D-mallia karttana.

20 Vanhan arkkitehtuurin tallennus Vanhoja ja arkkitehtuuriltaan arvokkaita rakennuksia tulisi keilata sisältä ja ulkoa. Ja lisäksi resoluutioltaan hyvät valokuva- ja videopanoraamat. Pistepilvet ja muut tiedostot tietokantaan talteen tulevaa saneerausta varten. Tiedostojen tallennus on pitkäaikaista.

21 Lennokki keilaa koko taajaman nopeasti Taajaman julkisivuja keilattaessa maakeilain tuottaa katveita. Katot jäävät helposti jopa keilaamatta. Vaihtoehto voisi olla lennokki, kuten ohessa Gatewing X100. ( Mitta Oy kuvasi Ylivieskan keskustasta 1 km2 alueen, generoi siitä ortokuvan ja siitä pistepilven. Lennokin valmistajan mukaan pisteen etäisyystiedon hajonta on <5cm. Mallin tarkkuus riippuu mallinnusohjelmistoista. Ensikokemusten perusteella menetelmä on vielä kehitysvaiheessa tarkkana mittausmenetelmänä: Laajat tasaiset pinnat ovat vaikeita mallintaa Tähyksiä pitää olla mieluummin liikaa kuin liian vähän Luokittelu pitää tehdä hyvin ja huomioida jo alussa. Lupaava ja kustannustehokas menetelmä

22 Kiitos... ja kysymyksiä? Myöhemminkin voi kysyä: tai Kuva: Ahmaoja

Samankaltaiset tiedostot

Uusia paikkatietomenetelmiä esittelevä GIS seminaari

Uusia paikkatietomenetelmiä esittelevä GIS seminaari InnoGIS-hanke 27.1.2012 Oulun Yliopisto (GO101-sali ) Veikko Brax, Jani Hourunranta, Juha Yli-Hemminki Keski-Pohjanmaan ammattikorkeakoulu, Ylivieska