基于BIM的实景建模技术.docx

基于BIM的实景建模技术.docx

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基于BIM的实景建模技术

基于BIM的实景建模技术

随着倾斜摄影技术的不断发展与进步，实景建模技术也不断前进。

本期推送在总结实景建模技术工程应用经验的基础上，通过对无人机航拍精度分析、实景数据空三处理等深入研究，探索形成完整的技术应用路线。

目前，对实景建模技术的概念、生成实景模型的过程和方法等已经进行了深入研究，形成了成熟清晰的技术路线，为后续实景建模技术的研究提供了参考。

但实景建模技术与施工生产结合得还不够紧密，技术应用深度还有待加强。

以服务施工生产为目的，应不断拓展实景建模技术应用方向。

实景建模技术可改变工程传统的测量方法，提高测量效率。

同时结合BIM技术，在临时工程规划、施工方案优化等方面发挥了很好的作用。

总体框架构建分析

软硬件的选择

以实际应用案例为例，数据采集的航空器，选用具有三轴增稳云台系统的“悟”Inspire2无人机，配备2400像素的禅思x7航拍相机，能够在飞行中拍摄清晰的影像资料。

利用高性能平板电脑，安装可以控制航空器的DJIGSPro应用软件，可以轻松规划复杂航线任务，实现自动航点飞行拍照、测绘拍照。

数据处理软件选用建筑BIM软件中Bentley平台的ContextCapture实景建模软件。

DJlGSPro无人机航线规划

实景建模具体操作步骤

首先使用无人机，对需要实景建模的施工场地进行拍摄。

拍摄时尽量选择在无风的晴天，远离信号塔、高压线等障碍物。

可运用DJIGSPro进行无人机航线的规划，设置好飞行路线，使照片和航线的重合率大于60％。

飞行高度满足高于建筑物即可。

确保所生成实景模型的清晰度。

实景建模流程

将不清晰、重合率不够的照片剔除后，把剩余的照片导入ContextCapture实景建模软件。

设置控制点和连接点，检查无误后提交空中三角形测量，空三运算完成后从3D视图检查实景模型的完成性，提交生成新的项目，依据电脑的性能对模型进行瓦片大小的设置，选择所要生成的文件格式，3MX格式是Bentley软件的通用格式，可在BentleyMieroStation进行模型参照。

OBJ文件是一种采用文本格式存储的数据文件，可直接用写字板等的文本编辑软件打开进行查看和编辑修改。

实景模型的运算量极大，为防止花费过多时间，建议多台电脑联机工作。

生成的3MX实景模型

实景模型生成后，如想修改实景模型，可将生成的OBJ格式导入Descartes软件中修改。

还可将3MX格式实景文件导入MicroStationCE版软件，与所建的BIM模型结合。

实景模型与BIM模型结合

应用领域

辅助施工方案设计

在铁路邻近既有线工程施T中，作业机械在使用过程中容易发生侵限安全隐患，铁路部门会依据侵限造成的影响，作出相应处罚，致使建设单位的形象和经济利益受损。

要杜绝此类事件发生，需要提前在设计施工方案时考虑，既要达到机械的站位即满足施工要求，还要满足安全要求，根据现场实景模型与BIM模型结合进行施工模拟，使施工方案更加合理。

实景模型与BIM模型结合设计

临时工程规划与设计

工程项目驻地、梁场和施工便道等临时工程的建设，建设前期需要大量人力进行场地的测量和勘察，由于传统方法收集的数据资料具有局限性，存在建设不合理、建设材料浪费，甚至返工现象，造成经济损失。

在施工前期，利用实景建模技术和BIM技术，帮助项目对场地的使用特点和条件进行评估确认，实现场地优化和布置的合理性，设计出最理想的场地规划、交通流线组织关系和建筑布局。

利用实景模型对临建工程进行规划

土方量计算

工程建设中，土方量计算一直是极其重要的工作内容，但仅通过设计图纸的开挖横断面图，难以准确快速地完成土方量计算任务，在工程建设初期的场地平整阶段，工程技术人员甚至没有图纸作为计算依据。

土方量计算的准确性直接影响：

工程施工计划和工程效益。

实景建模技术为土方工程量的复核，以及土方工程量的估算提供了一种全新的手段。

在工程建设前期利用制作的实景模型，可以估算出场地内需要清运的土方量，为施工项目合理安排施工计划创造了条件。

辅助征拆

工程建设经常需要征拆，征拆场地范围内的建筑位置、占地面积，经常需要施工技术人员进行现场调查、测量，需要大量时间和人力，在复杂区域，这种传统方式仍具有局限性，所测数据无法做到全面准确。

利用实景模型对征拆场地范围进行定位和计算，并将征拆现场的情况以数字化三维模型的形式永久保存。

利用实景模型的可测量性，可以方便快捷地完成征拆任务。

救援抢险

工程施工中经常遇到各类自然灾害。

在某铁路桥洪灾抢险中，工程技术人员利用实景建模技术，快速完成了水毁桥梁及周边场地的实景建模工作，以辅助救援抢险工程量计算，为灾情分析和制定救援抢险方案提供了第一手决策资料，为抢险施工便道的选址提供依据，抢险过程中的工程量计算更加快捷，有力地保障了水毁桥梁的顺利抢修，确保了水毁桥梁的顺利恢复和按时通车。

救援抢险工程量计算

实景沙盘制作

目前，建筑业领域的沙盘被广泛应用于房地产开发和施工项目部的展示，将建筑物的结构形式和周围环境完美地呈现在人们面前．现在的沙盘由于没有准确数据，很难做出具有真实比例的模型，不仅影响了沙盘的美观，其使用也具有局限性。

利用实景的可测量性和可读取坐标的特性，为沙盘制作提供了准确的数据支撑，结合BIM技术和3D打印技术，可精确制作建筑物与周围环境的模型。

实景模型结合3D打印技术制作沙盘

通过完善实景建模技术的创建过程，分析和介绍其在工程中的实际应用案例，拓展了实景建模技术在建筑领域中的应用思路，其精度可以通过提高摄像机的分辨率、降低航拍高度，以及加大照片重合率进行加强。

实景建模技术的应用在减少人员劳动强度、提高T作效率方面成效显著