Doživotná záruka na tehlový systém HELUZ
vyhľadávanie
Dnes je 20.5.

Digitálna fotogrammetria a drony v stavebníctve

Zverejnené: 13. 11. 2018

Fotogrammetria je odbor zaoberajúci sa spracovaním informácií na fotografiách (dnes prevažne digitálnych). Snímky sú obstarávané či už zo zeme, tak družicami a letecky, vrátane dronov. Je hojne využívaná v mnohých odboroch, vrátane architektúry a stavebníctva. Prináša zrýchlenie, zlacnenie a zjednodušenie v oblasti zameriavania objektov.

Zobrazenie vývoja 3D modelu so vstupnými dátami pochádzajúce z fotogrammetrického zameriavania objektu.(Zdroj : DigiTry Art Technologies, s. r. o.)

Nejedná sa o novinku, história fotogrammetrie siaha až do 15. storočia, za jej pomyselného zakladateľa je považovaný Leonardo DaVinci. Ku vzniku digitálnej fotogrammetrie došlo prirodzene neskôr a to koncom 80. rokov 20. storočia. Spočiatku bola využívaná výhradne štátnymi orgánmi, snímky podliehali prísnemu vojenskému utajeniu. Dokonca aj dnes je kvalitná letecká snímka ťažko dostupná, preto spoločnosti, ktorá sa fotogrametriou zaoberajú, získavajú detailné informácie fotografickou technikou upevnenou napr. na dronoch.

2D aj 3D výstupy

Vstupnou informáciou získanou optickým skenovaním je fotografia či video, výstupom potom vektorová kresba, 3D model, prípadne mapa či plán. V prípade, že je požadovaný výsledok v podobe rovinného obrazu, je využívaná tzv. jednosnímková metóda. Tá je dostačujúca napr. pri skúmaní fasád stavebných objektov. Viacsnímková metóda potom dovoľuje meraním 2D súradníc vytvoriť 3D modely. Je nasnímaný veľký počet obrazov tak, aby sa snímky vzájomne prekrývali (uhly sa prelínajú). Druhý typ je využívanejší.

Fotogrammetria je často doplňovaná laserovým skenovaním. Výstupom obidvoch metód je tzv. mračno bodov. Pod týmto pojmom môže byť ukrytá neusporiadaná sada až miliardy 3D bodov s GPS súradnicami. Tieto dáta sú následne spracované aplikáciami, ktoré sú naprogramované tak, aby ich dokázali efektívne a rýchlo utriediť(AutoCAD).

V stavebníctve sú výstupy prekreslované na BIM (informačný model budovy), ktorý reprezentuje objekt kompletne so všetkými jeho fyzickými aj funkčnými charakteristikami a slúži ďalej ako databáza informácií o ňom. K tomu dochádza napr. v aplikácií Autodesk Revit, ktorá umožňuje 3D modelovanie a kreslenie prvkov pri vytváraní stavebných projektov.

Perspektíva interiéru kaplnky Márie Magdalény. (Zdroj: DigiTry Art Technologies, s. r. o.)
Perspektíva interiéru kaplnky Márie Magdalény. (Zdroj: DigiTry Art Technologies, s. r. o.)

Široké využitie

Fotogrammetria je vhodná na zameriavanie či už exteriérov, tak interiérov, jednotlivých objektov aj väčších krajinných celkov. Zistené informácie sú využívané pre rekonštrukcie chýbajúcich elementov stavieb, alebo návrhy celkom nových objektov vo vzťahu k už existujúcej situácií (napr. návrh úprav okolia rodinného domu, návrh dostavby objektu, ale aj replík historického nábytku…). Je možné zamerať geometrické parametre stavebných dielov či odhaliť rôzne deformácie stavebných konštrukcií, ako napríklad mostov, odhaliť sadanie stavieb, zdokumentovať stav fasád, klenby atď. Fotogrammetria je využívaná pri zachytávaní územia pre pasportizáciu, pri tvorbe fotomáp stavenísk, meraní kubatúr zemných prác, revíziách infraštruktúry. V geodézií napomáha zberu dát v ťažko prístupných oblastiach (okolí vodných plôch, lomy...), celkom tak odpadá potreba vykonávania prác v teréne. Veľmi praktická je táto metóda obzvlášť pri inšpekciách výškových stavieb, ako sú vysielače, turbíny, komíny apod. Bezpilotným snímkovaním sú navyše odstránené riziká plynúce z pohybu pracovníkov vo výškach, všetko sa vykonáva z bezpečia kancelárií. V architektúre a projektovej činnosti umožňuje fotogrametria začleniť projektované či rekonštruované stavby do reálneho prostredia. V pamiatkovej starostlivosti je možné dosiahnuť perfektného 3D modelu historickej podoby budovy, ktorej stavebné plány neboli zachované.

Perspektíva kaplnky so zobrazením tzv. mrakmi bodov. (Zdroj: DigiTry Art Technologies, s. r. o.)
Perspektíva kaplnky so zobrazením tzv. mrakmi bodov. (Zdroj: DigiTry Art Technologies, s. r. o.)

Drony

Drony plnia funkciu bezpilotných nosičov snímajúcich zariadení akými sú fotoaparáty, video a infrakamery. Umožňujú ľahký prístup k skúmanému objektu či už vo vnútri, tak z výšky. Nemálo sú využívané k tvorbe tzv. ortofoto snímok, fotoplánov, šikmých snímok a fotomozaik. Ich prednosťou je schopnosť revidovať objekt z veľmi malej výšky a teda vizualizovať aj úžľabia, strechy apod. Projektanti tieto snímky využívajú k vytvoreniu presného pôdorysného a výškového plánu.

Komíny, mostné konštrukcie, kolektory… Všetky tieto priestory s horšou dostupnosťou je možné podrobne preskúmať bezpilotnými letúnmi. Tieto môžu byť za účelom prieskumu vnútorných tesných priestorov konštruované aj v „ochrannej guli“, ktorá ustojí nárazy prekážok v rýchlosti 16 km/h bez nepatričného pohybu kamery.

Drony sú využívané predovšetkým vďaka ich vlastnostiam dovoľujúcim krátky čas zberu dát, bezkontaktné riadenie, ľahké a operatívne nasadenie...Snímajú aj v miestach, ktoré sú pre lietadlá z bezpečnostných dôvodov neprístupné. Minimalizujú nevyhnutné práce v teréne, s čím úzko súvisí úspora času aj nákladov. Samozrejmosťou je online prístup k aktuálnym snímaným dátam.

Drony plnia vo fotogrammetrií funkciu nosičov snímacích zariadení. Sú nasadzované ako aj v exteriéroch, tak aj vo vnútri objektov.  (Zdroj: LALS STOCK, Shutterstock)
Drony plnia vo fotogrammetrií funkciu nosičov snímacích zariadení. Sú nasadzované ako aj v exteriéroch, tak aj vo vnútri objektov. (Zdroj: LALS STOCK, Shutterstock)

Prieskum historických objektov

V súčasnosti je zameriavanie dronom veľmi často využívané pri rekonštrukciách pamiatkovo chránených objektov tak, aby bolo vo výsledku dosiahnuté čo najpresnejšieho historického obrazu. Foto či videogrammetria veľakrát umožňujú skrátiť celkovú dobu projektovaného spracovania, ktoré zahŕňa ako kancelársku časť, tak terénne práce, na niekoľkodennú záležitosť. V špecializovaných aplikáciách je možné vytvoriť virtuálny model celého mesta.

Zber dát prebieha bezkontaktne a napriek tomu so submilimetrovou presnosťou, ktorá nebola zatiaľ inými metódami prekonaná. Výsledné merania je možné kedykoľvek dopĺňať o nové, opakované snímkovanie. Obstaranie tzv. časozberných fotografií rozširuje znalosti o zmenách daného objektu v čase (periodické, automatizované opakovanie letov). Každý snímok obsahuje svoju vlastnú GPS súradnicu.

Chrám sv. Cyrila a Metóda

Jedným z pamiatkovo chránených objektov, ktorý bol úspešne preskúmaný s pomocou fotogrammetrie, je napríklad národný pamätník hrdinov Chrám sv. Cyrila a Metóda. Vstupné informácie boli zhotoviteľom, spoločnosťou DigiTry Art Technologies, získané UV luminiscenčným, geofyzikálnym prieskumom a 3D skenovaním objektu. Iná historická stavba, kostol sv. Ignáca z Loyoly v Prahe, bola na základe zamerania historického krovu a ďalšieho prieskumu spracovaná do výkresovej dokumentácie pôdorysov a rezov či už v 2D, tak v 3D prevedení.

Axonometrická projekcia kaplnky Márie Magdalény. (Zdroj: DigiTry Art Technologies, s. r. o.)
Axonometrická projekcia kaplnky Márie Magdalény. (Zdroj: DigiTry Art Technologies, s. r. o.)

Nielen odborný nástroj

Zameriavanie dronom. Ešte nedávno by táto veta znela ako technologický výdobytok ďalekej budúcnosti. Dnes je však tomu inak. Skenovanie touto metódou sa stáva všedným, zaručuje presnosť a rýchlosť. Jedná sa teda o perfektný projektový nástroj. A nejedná sa len o záležitosť odborníkov. 3D modely je možné samostatne vytvoriť pomocou aplikácií ako je Autodesk 123D Catch alebo Autodesk ReMake, ktoré stvárnia 3D modely vo vysokom rozlíšení. Stačí mať dostatočný počet fotografií, ktoré objekt zachytávajú a aplikácia vytvorí exaktný model.

Zdroje:
Rozhovor s konateľom spoločnosti DigiTry Art Technologies, s. r. o., Ing. Patrikom Babínkom

Autor: Helena Široká, preklad: Ing. Kateřina Kočická
Foto: Česká cena za architektúru

Tématické odbory

reklama

Nové

Podlahy na Zámočku zvládla až liata tepelná izolácia ThermoWhite

Podlahy na Zámočku zvládla až liata tepelná izolácia ThermoWhite

Zverejnené 18.5. Ide o objekt menom Zámoček v juhočeskej obci Újazd, ktorý dlho a mimo pozornosti len opustený chátral. Zámok ale budil záujem, ktorý nakoniec vyústil nielen do jeho architektonicky hodnotnej obnovy, ale aj do realizácie jeho kvalitnej a súčasnej… ísť na článok

Ako vybrať strešné okná?

Ako vybrať strešné okná?

Zverejnené 16.5. Strešné okná sú v súčasnosti populárne. Na trhu je veľké množstvo druhov strešných okien od rôznych známych aj menej známych výrobcov. Pri ich výbere musíme zvážiť nielen estetickú stránku, ale predovšetkým tú praktickú. Ohľad je potrebné brať na… ísť na článok

Čas strávený v exteriéri môže mať rozličné podoby. Záhradný dom v Novom Meste nad Váhom

Čas strávený v exteriéri môže mať rozličné podoby. Záhradný dom v Novom Meste nad Váhom

Zverejnené 20.5. Priestor pre sezónne aktivity v spojení so zázradou. Objekt, príkladne osadený do strmého svahu na hranici pozemku, charakterizuje surová materialita, subtílne detaily a rozsiahle zasklenie jedálenskej a pobytovej časti. ísť na článok

reklama