Cum transformăm scanarea 3D într-un releveu și un model Archicad pe care se poate începe proiectarea.
Imaginează-ți scanarea 3D ca pe o fotografie tridimensională a clădirii, formată din milioane de puncte, în care te poți deplasa, poți vedea geometria reală, poți măsura și poți extrage informațiile de care ai nevoie pentru proiect. Este probabil cea mai simplă explicație pentru un nor de puncte.
În realitate, însă, între momentul în care terminăm scanarea și momentul în care un arhitect poate începe proiectarea există încă destul de multă muncă.
Se vorbește mult despre scanare 3D, BIM, digitalizare și despre cantități impresionante de date, dar mai puțin despre ce primește efectiv proiectantul după ce echipa de măsurători pleacă din teren.
Poate primi un nor de puncte foarte bun, dar de zeci sau chiar sute de gigabytes, pe care trebuie să îl organizeze singur. Poate primi câteva fișiere E57. Poate primi planuri 2D. Sau poate primi un model deja pregătit astfel încât să poată începe efectiv proiectarea.
Din punctul nostru de vedere, diferența dintre aceste variante este importantă. Pentru noi scanarea nu se termină când punem scanerul în mașină.
Ce se întâmplă după scanare
În teren capturăm clădirea din mai multe poziții, în funcție de geometrie și de ceea ce trebuie să livrăm la final. La o clădire simplă pot fi relativ puține poziții, în timp ce într-un ansamblu mare, cu mai multe corpuri, niveluri, circulații și zone greu accesibile, volumul de date crește foarte repede.
După teren, scanările trebuie aduse într-un sistem coerent și verificate. Ne uităm dacă legăturile sunt corecte, dacă există zone lipsă, dacă geometria se închide și dacă avem suficientă informație pentru ceea ce urmează să facă arhitectul.
Abia după aceea începe pregătirea propriu-zisă a norului. La proiectele mari îl organizăm astfel încât să poată fi folosit normal, uneori pe corpuri, alteori pe niveluri sau pe zone de lucru. Eliminăm informația care nu este necesară și încercăm să nu ducem în proiect mai multe date decât sunt utile.
Pentru că un nor mai mare nu este automat un nor mai bun pentru proiectare.
De aici datele pot merge spre Archicad, unde folosim geometria măsurată ca bază pentru modelare. În plan verificăm pereții, golurile, coloanele și pozițiile elementelor importante, iar în secțiuni urmărim cotele, planșeele, acoperișurile, bolțile și legătura dintre diferitele părți ale clădirii. Dacă avem o zonă mai complicată, o verificăm și în 3D.
Nu este un proces automat și nici nu cred că ar trebui prezentat așa. Norul ne spune ce există în teren. Cineva trebuie însă să înțeleagă informația respectivă și să construiască modelul.
Mănăstirea Dintr-un Lemn
La Mănăstirea Dintr-un Lemn am avut o clădire relativ mică, astfel că scanarea propriu-zisă, cu un RIEGL VZ-400i, a durat doar câteva ore. Cu tot cu procesarea și pregătirea datelor, partea de scanare a fost închisă într-o zi, după care au urmat aproximativ patru zile pentru modelare. La final am livrat modelul 3D, planurile arhitecturale și planul topografic complet.
Deși clădirea este mică, geometria ei este mult mai interesantă decât pare la prima vedere. La o construcție veche din lemn nu poți pleca de la ideea că pereții sunt perfect drepți, că toate elementele sunt aliniate sau că acoperișul urmează geometria pe care ai desena-o dacă ai proiecta clădirea astăzi.
Lucrând pe norul de puncte vezi lucrurile acestea foarte repede. Poți observa cum pleacă un perete, cum se schimbă o direcție sau unde două elemente care par aliniate în fotografii nu sunt, de fapt, aliniate.
Asta nu înseamnă că trebuie să modelăm fiecare abatere de câțiva milimetri. Înseamnă doar că avem informația și putem decide ce este important pentru proiect și ce poate fi simplificat fără să falsificăm clădirea.
Catedrala din Ploiești
La Catedrala Sfântul Ioan Botezătorul din Ploiești situația a fost diferită. Scanarea completă, interior și exterior, a fost făcută într-o zi. Au urmat aproximativ două zile pentru procesarea și pregătirea datelor, iar realizarea planurilor 2D a mai durat aproximativ nouă zile. Am livrat și planul topografic complet.
La o catedrală ai volume mari, turle, cupole, arce, goluri, mai multe niveluri și foarte multe relații geometrice care trebuie urmărite împreună. În astfel de situații avantajul norului apare mai ales atunci când ceva nu se leagă în desen. În loc să presupunem cum ar trebui să fie, ne întoarcem la măsurătoare și verificăm.
Uneori descoperi că problema nu este desenul. Clădirea chiar este așa.
Și tocmai asta este una dintre valorile unei măsurători complete: nu mai reconstruiești clădirea din fragmente și presupuneri, ci ai permanent posibilitatea să revii la geometria existentă.
Secția Elias, Băile Olănești
La Elias scara proiectului a schimbat din nou modul de lucru. Vorbim despre aproximativ 14.000 mp, interior și exterior, cu mai multe corpuri legate între ele, diferențe de nivel, arcade, coloane și circulații ample. Scanarea a durat șapte zile, iar după pregătirea datelor doi arhitecți au lucrat aproximativ o lună la modelarea situației existente.
La această dimensiune nu mai este suficient ca fiecare încăpere să fie corectă separat. Trebuie să se lege întregul ansamblu. Nivelurile dintre corpuri trebuie să fie corecte, circulațiile trebuie să se întâlnească unde sunt în realitate, planșeele și fațadele trebuie să rămână în aceeași geometrie.
Dacă tratezi fiecare corp separat și încerci să le potrivești după aceea, poți ajunge foarte ușor la diferențe care se propagă în proiect. Faptul că toate măsurătorile pornesc din același sistem geometric ne ajută să evităm exact situația aceasta.
Arhitectul nu ar trebui să primească materia primă
În discuția cu colegii de la Cadware a apărut o comparație care mi s-a părut foarte potrivită. Dacă arhitectul cere un serviciu de scanare și primește la final un fișier uriaș pe care trebuie să îl curețe, să îl taie, să îl organizeze și să îl pregătească singur, este puțin ca și cum ar comanda o porție de cartofi prăjiți și ar primi un sac de cartofi.
Materia primă există și poate fi foarte bună, dar mai este încă mult de lucru până la ceea ce avea nevoie.
Cred că aici trebuie să fie mai clar și rolul nostru. Nu vrem să mutăm partea complicată de procesare pe masa arhitectului. El nu trebuie să devină specialist în point cloud doar pentru că lucrează pe o clădire scanată. Trebuie să poată folosi informația.
De ce Archicad
Răspunsul este unul foarte practic: multe dintre birourile de arhitectură cu care colaborăm lucrează în Archicad. Dacă proiectul va continua acolo, are sens ca situația existentă să fie pregătită într-o formă pe care echipa o poate folosi mai departe.
Planurile, secțiunile și fațadele provin astfel din aceeași geometrie, iar dacă în urma unei verificări pe nor descoperim că un element trebuie corectat, corecția se face în model și se regăsește apoi în documentație. La proiectele mari acest lucru contează mult, pentru că reduci riscul ca un plan să fie actualizat, iar o secțiune sau o fațadă să rămână în urmă.
Trebuie însă spus foarte clar că Archicad, la fel ca alte programe BIM, nu este un software specializat pentru procesarea norilor de puncte și nici acesta nu este scopul lui. Norul poate fi folosit foarte bine ca referință, dar datele trebuie pregătite înainte să ajungă acolo. Tocmai aici se află o parte importantă din munca noastră.
Planuri 2D sau model BIM?
Nu cred că trebuie să transformăm orice proiect într-un exercițiu BIM doar pentru că avem posibilitatea tehnică să o facem. Mai util este să pornim de la ce are nevoie proiectantul.
În unele proiecte rezultatul final poate fi un model Archicad complet, în altele planuri, secțiuni și fațade, iar uneori beneficiarul are nevoie și de IFC, DWG, PDF, norul E57 sau planul topografic.
Există însă și situații în care planurile 2D sunt generate din modelul construit în Archicad. În cazul acesta, chiar dacă beneficiarul cere la final DWG, modelul rămâne baza din care se obține documentația. Din acest motiv, întrebarea „avem nevoie de 2D sau de 3D?” nu este întotdeauna atât de simplă pe cât pare.
Mai important este să stabilim ce urmează să facă proiectantul cu informația și ce trebuie să poată controla mai târziu. Variantele de livrare sunt descrise pe pagina modelare BIM din scanare 3D.
Cât din realitate trebuie modelat?
Aici nu cred că există un răspuns valabil pentru toate proiectele. Nu trebuie modelată fiecare denivelare și nici fiecare imperfecțiune pe care scanerul o vede.
Un proiect de consolidare are nevoie de anumite informații, un proiect de restaurare de altele, iar un proiect de instalații sau de amenajare se uită la alte elemente.
De aceea încercăm să discutăm cu proiectantul înainte de modelare și să înțelegem ce urmează să facă. Cu cât știm mai bine destinația modelului, cu atât putem decide mai corect ce păstrăm, ce simplificăm și unde avem nevoie de mai mult detaliu.
Cadware, mai mult decât partea de licențiere
Licențele Archicad pe care le folosim sunt furnizate prin CADWARE Engineering, dar colaborarea noastră cu echipa Cadware nu s-a limitat niciodată la achiziția software-ului. De fiecare dată când am avut întrebări, situații mai puțin obișnuite sau am vrut să verificăm un anumit mod de lucru, oamenii lor au fost prezenți și ne-au ajutat.
Pentru noi contează foarte mult suportul acesta continuu, mai ales pentru că folosim Archicad în producție, pe clădiri existente și pe proiecte în care geometria reală nu se comportă întotdeauna ca într-un exemplu de curs. Apar situații particulare, apar proiecte mari, apar întrebări despre cum organizăm mai bine informația, iar faptul că avem un partener cu care putem discuta lucrurile acestea este important.
Inclusiv articolul de față a beneficiat de discuțiile cu echipa Cadware, pentru că ne-au făcut să formulăm mai clar o problemă pe care o întâlnim și noi: un program BIM poate folosi foarte bine un nor de puncte, dar experiența arhitectului depinde enorm de cum au fost pregătite datele înainte să ajungă la el.
Poate că întrebarea trebuie schimbată
În zona de scanare 3D discuția ajunge foarte repede la echipamente, precizie, miliarde de puncte și dimensiunea datasetului. Toate acestea sunt importante și, evident, ne preocupă și pe noi.
Dar poate că pentru proiectant întrebarea mai utilă este alta: ce primesc la final și cât mai am de muncă până pot începe proiectarea?
Pentru mine, aici se vede calitatea unui serviciu de reality capture, nu neapărat în numărul de miliarde de puncte, în dimensiunea fișierului sau într-o imagine spectaculoasă a norului, ci în cât de bine reușești să transformi realitatea măsurată într-o informație pe care alt specialist o poate folosi.
Până la urmă, scanerul poate captura foarte bine clădirea. Munca noastră este să facem ca informația aceea să ajungă la arhitect într-o formă în care să îi fie cu adevărat utilă.
Și poate aici merită să ne punem o întrebare, ca industrie: când spunem că am digitalizat o clădire, vorbim despre cantitatea de date pe care am capturat-o sau despre cât de ușor poate lucra următorul specialist cu ele?
Dacă lucrezi la o clădire existentă, vezi mostra de releveu din scanare 3D sau cum lucrăm la scanarea 3D a clădirilor.