Compania din Budapesta CÉH Inc. a fost necesară măsurarea clădirii Operei de Stat din Ungaria și crearea unui model computerizat detaliat pe baza acestora. Combinând principiile topografiei geodezice cu tehnologia norilor de puncte, specialiștii au reușit să facă față sarcinii colosale din fața lor, fără a perturba modul de operare al operei. Modelul obținut în acest mod va fi utilizat în viitor pentru a dezvolta un proiect pentru reconstrucția acestui monument arhitectural și funcționarea ulterioară a acestuia.
Clădirea Operei de Stat Maghiare
130 de ani de istorie
Decizia de a construi clădirea Operei Maghiare de Stat a fost luată în 1873. Pe baza rezultatelor unui concurs deschis, juriul a selectat proiectul celebrului arhitect maghiar Miklós Ybl (1814-1891). Construcția clădirii neoclasice, care a început în 1875, a fost finalizată nouă ani mai târziu. Marea deschidere, la care a fost invitat împăratul Austriei și regele Ungariei Franz Joseph, a avut loc la 27 septembrie 1884.
Construită de Miklos Ibl, acustica operei, care a rămas practic neschimbată în ultimii 130 de ani, continuă să atragă iubitori de artă din întreaga lume. Mii de turiști vizitează în fiecare an Opera de Stat din Ungaria, considerat unul dintre cele mai mari monumente arhitecturale din secolul al XIX-lea din Budapesta.
Măsurători
Provocarea pentru CÉH a fost de a efectua măsurători la scară completă nu numai a clădirii principale a Operei de Stat din Ungaria, ci și a altor clădiri conexe (magazin, centru de vânzări, depozit, sală de repetiții, birouri și ateliere). Pe baza punctelor obținute în procesul de măsurare a norilor, a fost necesar să se creeze un model arhitectural care să reflecte pe deplin starea actuală a tuturor clădirilor.
Datele colectate au fost procesate în aplicațiile Trimble RealWorks 10.0 și Faro Scene 5.5.
Este important de reținut că achiziția directă de date a durat semnificativ mai puțin timp decât prelucrarea lor ulterioară, deoarece, în ciuda faptului că datele au fost procesate aproape imediat, complexitatea clădirii a necesitat o atenție sporită în proces.
Combinația de măsurare simultană și procesare a creat unele dificultăți suplimentare. Fiecare parte nouă, prezentată sub forma unui nor de puncte, trebuia plasată într-un singur model și legată de toate elementele plasate anterior în ea. Mai mult, pur și simplu nu a existat timp pentru a repeta măsurătorile sau pentru a schimba elemente, astfel încât toate operațiunile trebuiau efectuate foarte precis prima dată.
De asemenea, ar trebui să ia în considerare faptul că măsurătorile au fost efectuate în timpul operației operei. Nevoia de a elibera treptat unele depozite sau de a oferi acces la anumite spații a dus la faptul că măsurătorile începute într-o parte a clădirii au continuat în altă parte a clădirii, iar apoi specialiștii s-au întors în incinta inaccesibilă anterior. Desigur, o astfel de organizare a muncii a redus viteza implementării lor și a necesitat o coordonare suplimentară a întregului proces.
„Soluția GRAPHISOFT BIMcloud a fost de mare ajutor în munca noastră, oferind acces rapid la fișiere de aproape oriunde în lume.” - Gábor Horváth, arhitect principal, CÉH
Deși tehnicienii de măsurare au avut suficiente instrumente de poziționare, la început personalul operei a mutat accidental aceste dispozitive, împiedicând grav procesul de aliniere reciprocă a norilor de puncte. Cu toate acestea, în timp, ambele echipe au învățat să interacționeze și să nu se interfereze reciproc în munca lor de zi cu zi.
Unele încăperi (cum ar fi depozitele de recuzită) erau în continuă schimbare, în timp ce suprafețele altor încăperi (de exemplu, un sistem de suspensie acoperit cu plasă metalică sau structuri din culise) erau extrem de dificile pentru instrumentele geodezice - toate acestea necesitau măsurători suplimentare.
Cele mai dificile și laborioase au fost măsurătorile suprafețelor boltite și în zigzag prezente în zonele tehnice și auxiliare de la nivelurile inferioare ale clădirii. De asemenea, a fost dificil să se reproducă bolțile care împart clădirea în niveluri conform planului autorului său, Miklos Ibl.
Suporturile și alte structuri se suprapuneau adesea pe suprafețele pereților și podelelor. În astfel de situații, rezultatele măsurătorilor ar putea fi utilizate numai pentru a crea un model 3D foarte dur. Prin urmare, pentru a obține informații mai detaliate despre locurile inaccesibile unui scaner 3D, s-a folosit adesea înregistrarea video și fotografică.
Seturile de date de măsurare au fost importate anterior în Faro Scene 5.5 și apoi transferate în Trimble RealWorks 10.0 pentru procesare finală. Acest proces a durat destul de mult, întrucât procesarea fișierelor cloud de puncte create în acest mod a necesitat multă putere de procesare.
Gestionarea bibliotecii Cloud Point
Dimensiunile fișierelor sunt foarte importante în gestionarea datelor. În timpul procesului de măsurare, a fost creat un număr mare de nori de puncte, iar detaliile acestor fișiere au ajuns la 40 de milioane de puncte pe cameră. Fișierele de această dimensiune pur și simplu nu au putut fi reunite. Primul pas a fost reducerea numărului de puncte folosind Trimble RealWorks. Apoi, când detaliile fișierului au fost reduse cu un ordin de mărime, a devenit posibilă combinarea acestor nori, fiecare dintre care conținea deja aproximativ 3-4 milioane de puncte.
Blocurile optimizate și combinate de 20-30 de milioane de puncte au fost salvate cu o rezoluție de cel mult un punct pe centimetru pătrat. Această densitate punctuală a fost suficientă pentru a crea un model detaliat în ARCHICAD.
Un singur fișier cloud optimizat de puncte a fost exportat în format E57 compatibil cu software-ul de arhitectură. Astfel, echipa de arhitecți a reușit să procedeze direct la modelare.
Partea principală a modelului a fost executată în ARCHICAD 19. În același timp, utilizarea soluției GRAPHISOFT BIMcloud, care oferă o viteză acceptabilă de acces la fișiere de aproape oriunde în lume, a jucat un rol semnificativ în lucrare. Acest factor a fost foarte important, deoarece dimensiunea proiectului a depășit 50 GB.
Lucrul la model
La analiza volumului tridimensional al clădirii, au fost utilizate inițial vechile planuri dimensionale. Aceste desene 2D au fost rafinate și îmbunătățite semnificativ cu nori de puncte.
Discrepanțe majore cu planurile mai vechi au fost evidente de la început, cu complicații suplimentare apărute atunci când se compară planurile pe mai multe niveluri. În 1984, clădirea a suferit o reconstrucție parțială, în urma căreia au fost înlocuite unele elemente, de exemplu, suporturile de oțel ale sistemului de suspensie. Documentația lansată pentru această reconstrucție a fost foarte utilă la recrearea unui model de soluții complexe de proiectare, în care existau elemente destul de subțiri care nu erau percepute de scanerele 3D. Același lucru a fost valabil și pentru structurile mobile, cum ar fi elementele de oțel ale scenei, care au continuat să fie utilizate în timpul măsurătorilor.
Aproape toată geometria a fost creată în mediul ARCHICAD. Elementele foarte complexe, cum ar fi statuile, au fost modelate în aplicații terțe și apoi importate în ARCHICAD sub formă de ochiuri 3D triunghiulate. Aceste elemente, care constau dintr-un număr mare de poligoane, au fost adăugate modelului doar în ultima etapă.
Cele mai mari constrângeri asupra arhitecților au fost puterea de calcul a computerelor, deoarece dimensiunea fișierelor cloud de puncte și modelul au avut un impact ușor asupra performanței. Pentru a reduce dimensiunea modelului și pentru a îmbunătăți confortul de a lucra cu acesta, a fost foarte important să minimizați biblioteca imbricată. În proiectele mici, dimensiunea acestei biblioteci nu joacă un rol important, dar în acest caz conținea multe elemente high-poly care au mărit foarte mult dimensiunea proiectului și, ca urmare, au creat o sarcină excesivă pe computere. Pentru a îmbunătăți fluiditatea navigării 2D și a reduce dimensiunile fișierelor, unele elemente au fost salvate ca obiecte. Astfel, a devenit posibilă plasarea oricărui număr de instanțe ale aceluiași obiect în model fără a crea noi morfe sau alte elemente structurale. Chiar și mai multă optimizare a fost realizată prin simplificarea simbolurilor obiectelor 2D. Desigur, această decizie nu a putut afecta în niciun fel performanța 3D, deoarece nu a redus numărul de poligoane prezente în model. Această problemă a fost rezolvată prin ajustarea combinațiilor de straturi, de exemplu, prin dezactivarea afișării elementelor decorative și a sculpturilor în timpul navigării 3D.
Multe ore de muncă și un efort uriaș au dus la crearea unui model pe care oricine îl poate vedea pe dispozitivul său mobil. Planificarea detaliată și organizarea etapă cu etapă a întregului proces de lucru au jucat un rol semnificativ în obținerea succesului.
De asemenea, este demn de remarcat faptul că a devenit posibil să se măsoare și să se creeze un model precis bazat pe ele numai datorită muncii bine coordonate și disponibilității de interacțiune între Opera de Stat din Ungaria și angajații CÉH, care au depus eforturi comune pentru a păstra și reconstruiți acest magnific monument arhitectural.
Modelul Operei din BIMx Lab
În ciuda faptului că modelul ARCHICAD a fost optimizat pe cât posibil, acesta conține în continuare aproximativ 27,5 milioane de poligoane și aproximativ 29.000 de elemente BIM.
Modelele BIM de această dimensiune sunt foarte dificil de vizualizat în aplicația mobilă GRAPHISOFT BIMx.
Dar tehnologia BIMx Lab recent creată face față perfect acestor sarcini, ceea ce vă permite să procesați aproape orice număr de poligoane în modelele ARCHICAD de orice complexitate!
Descărcați aplicația mobilă BIMx Lab din Apple App Store.
Pentru a evalua posibilitățile acestei noi tehnologii, descărcați modelul de clădire al Operei Maghiare de Stat pentru BIMx Lab.
Despre CÉH Inc
CÉH Planning, Developing and Consulting Inc. Este principalul departament de inginerie al Grupului CÉH, un jucător cheie pe piața maghiară de design și construcții. Cu peste 25 de ani de experiență, CÉH a acumulat o vastă experiență în proiectarea, construcția și funcționarea clădirilor.
CÉH are angajați specialiști din toate specialitățile inginerești asociate cu industria construcțiilor. CÉH are în jur de 80 de angajați, 10 sucursale și 150-200 de antreprenori.
Suprafața proiectelor BIM implementate de CÉH depășește 150.000 m².
Arhitecți CÉH Inc. folosesc ARCHICAD în munca lor de peste 10 ani. În prezent, CÉH deține 26 de licențe și folosește GRAPHISOFT BIMcloud. Acest proiect, desfășurat în ARCHICAD 19, a constat din trei până la șapte arhitecți în mod continuu.
Despre GRAPHISOFT
GRAPHISOFT® a revoluționat revoluția BIM în 1984 cu ARCHICAD®, prima soluție CAD BIM din industrie pentru arhitecți. GRAPHISOFT continuă să conducă piața software-ului de arhitectură cu produse inovatoare, cum ar fi BIMcloud ™, prima soluție de proiectare BIM colaborativă în timp real din lume, EcoDesigner ™, prima evaluare completă a modelării energetice și a eficienței energetice a clădirilor din lume, iar BIMx® este liderul aplicație mobilă pentru demonstrarea și prezentarea modelelor BIM. Din 2007, GRAPHISOFT face parte din Grupul Nemetschek.
