Budapesti ettevõte CÉH Inc. nõuti Ungari Riikliku Ooperimaja hoone mõõtmist ja nende põhjal üksikasjaliku arvutimudeli loomist. Ühendades geodeetilise mõõdistamise põhimõtted punktpilvede tehnoloogiaga, suutsid spetsialistid enne neid toimuva kolossaalse ülesandega toime tulla, ooperi töörežiimi häirimata. Sel viisil saadud mudelit kasutatakse tulevikus selle arhitektuurimälestise rekonstrueerimise ja hilisema käitamise projekti väljatöötamiseks.
Ungari Riigiooperi hoone
130 aastat ajalugu
Ungari riigiooperi hoone ehitamise otsus tehti 1873. aastal. Avatud konkursi tulemuste põhjal valis žürii välja kuulsa Ungari arhitekti Miklós Ybl (1814-1891) projekti. 1875. aastal alustatud uusklassitsistliku hoone ehitus lõpetati üheksa aastat hiljem. Pidulik avamine, kuhu kutsuti Austria keiser ja Ungari kuningas Franz Joseph, toimus 27. septembril 1884.
Miklos Ibli ehitatud ooperimaja akustika, mis on viimase 130 aasta jooksul praktiliselt muutumatuna püsinud, tõmbab jätkuvalt kunstihuvilisi üle kogu maailma. Tuhanded turistid külastavad igal aastal Ungari riigiooperiteatrit, mida peetakse 19. sajandi üheks suurimaks arhitektuurimälestiseks Budapestis.
Mõõdud
CÉHi väljakutseks oli täiemahuline mõõtmine mitte ainult Ungari Riigiooperi peahoone, vaid ka muude sellega seotud hoonete (kauplus, müügikeskus, ladu, prooviruum, kontorid ja töökojad) mõõtmine. Pilvede mõõtmise käigus saadud punktide põhjal oli vaja luua arhitektuurne mudel, mis peegeldaks täielikult kõigi hoonete hetkeseisundit.
Kogutud andmeid töödeldi rakendustes Trimble RealWorks 10.0 ja Faro Scene 5.5.
Oluline on märkida, et andmete otsene hankimine võttis oluliselt vähem aega kui nende hilisem töötlemine, sest hoolimata asjaolust, et andmeid töödeldi peaaegu kohe, nõudis hoone keerukus protsessis suuremat tähelepanu.
Samaaegse mõõtmise ja töötlemise kombinatsioon tekitas täiendavaid raskusi. Iga uus, punktpilve kujul esitatav osa tuli paigutada ühte mudelisse ja siduda kõigi selles varem asetatud elementidega. Pealegi polnud lihtsalt aega mõõtmisi korrata ega elemente muuta, nii et kõik toimingud tuli esimesel korral väga täpselt läbi viia.
Samuti tuleks arvesse võtta asjaolu, et mõõtmised viidi läbi ooperi käitamise ajal. Vajadus mõnda ladu järk-järgult vabastada või kindlatele ruumidele juurde pääseda tõi kaasa asjaolu, et mõnes hoone osas alustati mõõtmistega teises hooneosas ja seejärel pöördusid spetsialistid tagasi varem ligipääsmatutesse ruumidesse. Muidugi vähendas selline töökorraldus nende rakendamise kiirust ja nõudis kogu protsessi täiendavat kooskõlastamist.
"GRAPHISOFT BIMcloudi lahendus oli meie töös suureks abiks, pakkudes kiiret juurdepääsu failidele peaaegu kõikjal maailmas." - Gábor Horváth, CÉH juhtarhitekt
Ehkki mõõtmistehnikutel oli piisavalt positsioneerimisvahendeid, nihutasid ooperitöötajad neid seadmeid algselt kogemata, takistades tõsiselt punktpilvede vastastikuse joondumise protsessi. Kuid aja jooksul õppisid mõlemad meeskonnad suhtlema ja üksteist igapäevases töös mitte segama.
Mõni ruum (näiteks rekvisiidiladud) muutus pidevalt, samas kui teiste ruumide pinnad (näiteks metallvõrkudega kaetud rippsüsteem või lavatagused konstruktsioonid) olid geodeetiliste instrumentide jaoks äärmiselt rasked - see kõik nõudis täiendavaid mõõtmisi.
Kõige raskemad ja töömahukamad olid hoone madalamatel tasanditel tehnilistes ja abipiirkondades esinevate võlv- ja siksakpindade mõõtmised. Samuti oli keeruline autori Miklos Ibl plaani järgi hooneid tasanditeks jaotavaid võlvikuid taasesitada.
Tugid ja muud konstruktsioonid kattusid sageli seinte ja põrandate pindadega. Sellistes olukordades sai mõõtmistulemusi kasutada ainult väga karmi 3D-mudeli loomiseks. Seetõttu kasutati 3D-skannerile ligipääsmatute kohtade kohta üksikasjalikuma teabe saamiseks sageli video- ja fotosalvestisi.
Mõõteandmekogumid imporditi varem Faro Scene 5.5-sse ja viidi seejärel Trimble RealWorks 10.0-sse lõplikuks töötlemiseks. See protsess võttis üsna kaua aega, kuna selliselt loodud punktpilvefailide töötlemine nõudis palju töötlemisvõimsust.
Point Cloudi raamatukogu haldamine
Andmehalduses on failisuurused väga olulised. Mõõtmisprotsessi käigus loodi tohutu hulk punktpilvi ja nende failide detailid ulatusid ruumi 40 miljoni punktini. Selle suurusega faile ei õnnestunud lihtsalt kokku tuua. Esimene samm oli punktide arvu vähendamine Trimble RealWorksi abil. Siis, kui faili üksikasju vähendati suurusjärgu võrra, sai võimalikuks ühendada need pilved, millest igaüks sisaldas juba umbes 3-4 miljonit punkti.
Optimeeritud ja ühendatud 20–30 miljoni punktiga plokid salvestati eraldusvõimega mitte rohkem kui üks punkt ruutsentimeetri kohta. Sellest punktitihedusest piisas ARCHICADis üksikasjaliku mudeli loomiseks.
Üks optimeeritud punktpilvefail eksporditi E57-vormingus, mis ühildub arhitektuuritarkvaraga. Seega sai arhitektide meeskond jätkata otse modelleerimisega.
Mudeli põhiosa viidi ellu ARCHICAD 19. Samal ajal mängis töös olulist rolli GRAPHISOFT BIMcloudi lahenduse kasutamine, mis tagab vastuvõetava kiiruse juurdepääsu failidele peaaegu kõikjalt maailmast. See tegur oli väga oluline, sest projekti maht ületas 50 GB.
Töötamine mudeli kallal
Ehitise kolmemõõtmelise mahu analüüsimisel kasutati algselt vanu mõõtmetega plaane. Neid 2D jooniseid on oluliselt täpsustatud ja täiustatud punktpilvedega.
Suuremad lahknevused vanemate plaanidega ilmnesid juba eos, mitmetasandiliste korruste plaanide võrdlemisel ilmnesid täiendavad tüsistused. 1984. aastal läbis hoone osalise ümberehituse, mille tulemusena vahetati välja mõned elemendid, näiteks vedrustussüsteemi terastuged. Selle rekonstrueerimise jaoks välja antud dokumentatsioon oli väga kasulik keerukate disainilahenduste mudeli taastootmisel, milles olid üsna õhukesed elemendid, mida 3D-skannerid ei tajunud. Sama lugu oli liikuvate konstruktsioonidega, näiteks lava teraselementidega, mida kasutati ka mõõtmiste ajal.
Peaaegu kogu geomeetria loodi keskkonnas ARCHICAD. Väga keerukad elemendid, nagu kujud, modelleeriti kolmandate osapoolte rakendustes ja imporditi seejärel ARCHICADi kolmnurksete 3D-võrkudena. Need elemendid, mis koosnesid paljudest hulknurkadest, lisati mudelile alles viimases etapis.
Arhitektide suurimad piirangud olid arvutite arvutusvõimsus, kuna punktpilvefailide suurus ja mudel mõjutasid jõudlust veidi. Mudeli suuruse vähendamiseks ja sellega töötamise mugavuse parandamiseks oli pesastatud teegi minimeerimine väga oluline. Väikestes projektides ei mängi selle teegi suurus suurt rolli, kuid antud juhul sisaldas see palju kõrgepolümeerseid elemente, mis suurendasid projekti mahtu oluliselt ja põhjustasid seetõttu arvutitele liigse koormuse. 2D navigeerimise sujuvuse parandamiseks ja failisuuruse vähendamiseks on mõned elemendid objektidena salvestatud. Nii sai võimalikuks mudelisse paigutada suvaline arv sama objekti esemeid ilma uusi morfe või muid struktuurielemente loomata. 2D-objekti sümbolite lihtsustamisega saavutati veelgi suurem optimeerimine. Muidugi ei saanud see otsus 3D-jõudlust kuidagi mõjutada, kuna see ei vähendanud mudelis esinevate hulknurkade arvu. See probleem lahendati kihtide kombinatsioonide reguleerimisega, näiteks keelati dekoratiivsete elementide ja skulptuuride kuvamine 3D-navigeerimise ajal.
Paljude töötundide ja tohutute pingutustega loodi mudel, mida igaüks saab oma mobiilseadmes vaadata. Märkimisväärset rolli edu saavutamisel mängis kogu tööprotsessi detailplaneerimine ja järkjärguline korraldamine.
Samuti väärib märkimist, et nende põhjal sai võimalik tõhusalt mõõta ja täpse mudeli luua ainult tänu hästi koordineeritud tööle ja valmisolekuks suhtlemiseks Ungari Riigiooperi ja CÉH töötajate vahel, kes tegid palju ühiseid jõupingutusi, et säilitada ja rekonstrueerida see suurepärane arhitektuurimälestis.
Ooperimaja mudel BIMx Labis
Hoolimata asjaolust, et ARCHICADi mudelit on võimalikult palju optimeeritud, sisaldab see ikkagi umbes 27,5 miljonit polügooni ja umbes 29 000 BIM-elementi.
Sellise suurusega BIM-mudeleid on GRAPHISOFT BIMxi mobiilirakenduses väga raske vaadata.
Kuid hiljuti loodud BIMx Lab tehnoloogia tuleb selliste ülesannetega suurepäraselt toime, mis võimaldab teil ARCHICADi mudelites töödelda peaaegu igasugust arvu keerukusi!
Laadige BIMx Labi mobiilirakendus alla Apple App Store'ist.
Selle uue tehnoloogia võimaluste hindamiseks laadige BIMx Labi jaoks alla Ungari Riigiooperi hoone mudel.
CÉH Inc. kohta
CÉH Planning, Developing and Consulting Inc. On CÉH Grupi juhtiv inseneriosakond, kes on Ungari projekteerimis- ja ehitusturu võtmetegija. Üle 25-aastase kogemusega on CÉH-il kogunenud laialdased kogemused hoonete projekteerimisel, ehitamisel ja käitamisel.
CÉH-is töötab kõigi ehitustööstusega seotud inseneride spetsialiste. CÉH-l on umbes 80 töötajat, 10 harukontorit ja 150–200 töövõtjat.
CÉH poolt ellu viidud BIM-projektide pindala ületab 150 000 m².
Arhitektid CÉH Inc. on ARCHICADi oma töös kasutanud üle 10 aasta. CÉH omab praegu 26 litsentsi ja kasutab GRAPHISOFT BIMcloudi. See ARCHICADis 19 läbi viidud projekt koosnes pidevalt kolmest kuni seitsmest arhitektist.
GRAPHISOFTist
GRAPHISOFT® muutis BIM-i revolutsiooni 1984. aastal ARCHICAD®-iga, mis on tööstuse esimene CAD BIM-lahendus arhitektidele. GRAPHISOFT jätkab arhitektuuritarkvara turu juhtimist selliste innovaatiliste toodetega nagu BIMcloud ™, maailma esimene reaalajas koostöös kasutatav BIM-disainilahendus, EcoDesigner ™, maailma esimene täielikult integreeritud energia modelleerimine ja hoonete energiatõhususe hindamine, ning BIMx® on juhtiv mobiilirakendus BIM-mudelite tutvustamiseks ja esitlemiseks. Alates 2007. aastast kuulub GRAPHISOFT Nemetscheki kontserni.
