針對傳統(tǒng)建筑立面測量方法中存在的作業(yè)效率低下問題，我方已經(jīng)探索出基于三維激光掃描技術快速實現(xiàn)建筑立面測繪的應用方案。結合實際應用場景，通過 Trimble X7激光掃描儀獲取建筑點云數(shù)據(jù)，利用 Trimble RealWorks 內(nèi)業(yè)軟件進行點云繪圖，精確且高效地獲取建筑物的三維模型，從而快速獲取建筑物的四個立面，并生成模型的立面二維圖。項目實踐證明，地面激光掃描技術可以高效地實現(xiàn)建筑立面測繪，極具推廣意義。
使用三維激光掃描技術獲取建筑物完整點云，能夠保證立面測量的繪圖質量，一套數(shù)據(jù)即可完成繪圖、調繪、質檢等多種用途。
而且還可以利用3D MAX和SketchUp軟件根據(jù)需求實現(xiàn)三維重建，尤其對于結構較為復雜的建筑物，三維激光掃描技術克服了傳統(tǒng)測量方式數(shù)據(jù)量少、施測工作量大、數(shù)據(jù)不全面的問題，可以較大限度保留真實位置信息。對舊城區(qū)建筑物立面的規(guī)劃和改造，提供了有效的數(shù)據(jù)支持。
方案實施
本次項目采用天寶X7三維激光掃描儀進行外業(yè)數(shù)據(jù)采集，其掃描精度為2mm，掃描距離為0.6m至80m；掃描一站（自動校準+整平+拍照+掃描）所花費時間僅需2分34秒；X7能夠獲取精確、清晰、細節(jié)豐富的高質量數(shù)據(jù)。
本案例以其中一棟建筑為例，該建筑結構較為復雜，整棟樓體積較大，附著管道、鋼架、空調眾多，掃描通視效果一般。為了保證掃描的效率和精度，本次外業(yè)數(shù)據(jù)采集采用X7的在進行外業(yè)掃描。

1. 外業(yè)掃描
現(xiàn)在外業(yè)掃描可以采用無標靶作業(yè)方式，掃描作業(yè)時只需保證相鄰兩站之間有一定的重疊度，掃描到相同的平面特征即可，無需使用任何標靶，省去一個擺放標靶的工序，極大提高了外業(yè)掃描效率。同時，也省去了相應的擺放標靶的人員，降低了用工成本。

外業(yè)掃描完成后可實現(xiàn)點云數(shù)據(jù)自動拼接并配準，可讓用戶在戶外及時檢查掃描數(shù)據(jù)是否搜集完整，進而減少停工時間并免去多次重返現(xiàn)場補測的情況。詳見下圖：

2. 點云數(shù)據(jù)處理
Trimble X7掃描獲取的點云數(shù)據(jù)可以直接通過Trimble RealWorks點云數(shù)據(jù)處理軟件打開掃描工程文件。具體步驟為：
(1) 點云數(shù)據(jù)分類、分割
點云配準完成后，由于在整體點云中存在車輛、行人、綠化等其他雜物，形成大量雜點，會影響立面圖成果的制作，所以我們需要將點云數(shù)據(jù)進行分類。Trimble RealWorks軟件具有自動分類的功能，包括室內(nèi)分類、戶外分類和隧道分類三種。
這里我們采用戶外分類的功能，將點云分為地面、建筑、桿柱與標識、電力線、高植被和其它雜點，將分類好的地面、桿柱與標識、電力線、高植被和其它雜點進行隱藏，快速獲取出建筑物點云數(shù)據(jù)，減輕傳統(tǒng)手工分割分類和去雜點的負擔，大大提供內(nèi)業(yè)處理效率。


通過多邊形分割工具，將分類出的每棟建筑物點云單獨分割成各個墻面，最終將處理好的各個墻面點云數(shù)據(jù)單獨導出。
3. 立面繪圖
建筑點云處理完成后，將導出的建筑物單面點云數(shù)據(jù)進行繪圖。
首先需要在Autodesk AutoCAD中新建圖形，然后附著點云數(shù)據(jù)。新建不同圖層，按照規(guī)范要求進行立面圖繪制，而且在繪制過程中可以結合現(xiàn)場照片進行輔助。立面繪制成圖后，將每棟樓各個立面繪制完成的圖形插入到同一個圖框中。調整各個面之間的間距，使得圖形清晰美觀。

項目總結
此次項目中使用Trimble X7三維激光掃描儀進行作業(yè)，兩名作業(yè)人員采集外墻數(shù)據(jù)信息，共計耗費9小時就完成了整個測區(qū)的數(shù)據(jù)采集。所獲取的精確點云數(shù)據(jù)可為后續(xù)舊城改造工作提供了堅實保障。
附：利用點云進行三維重建
以上所得到的點云成果還可以為三維重建提供強有力的支持。可根據(jù)不同需求，確定是否進行三維處理。
點云重建工作在3D MAX中完成，首先將建筑物點云數(shù)據(jù)導入軟件中，然后完成以下建模工作。
(1) 墻體窗戶的制作
在創(chuàng)建命令中找到圖形-矩形，打開三維捕捉，進行圖形的創(chuàng)建。然后將需要編輯的線轉換成可編輯樣條線，附加上另一個矩形。通過擠出命令，輸入墻的厚度，墻體即可建模完成。如下圖所示。

(2) 樓梯制作
選擇幾何體——樓梯，根據(jù)需求選擇合適的樓梯模型。根據(jù)點云輸入實際參數(shù)，樓梯即可建模完成。
(3) 模型渲染與貼圖
模型構建完成后，需要根據(jù)現(xiàn)場采集的紋理數(shù)據(jù)進行渲染與貼圖。通過加載圖片功能完成紋理的映射，然后調整渲染參數(shù)，即可進行模型的渲染。渲染后的模型如下圖所示。

在模型構建后，對其進行檢核，主要是檢查紋理渲染效果、單體模型構建位置及數(shù)量、空洞數(shù)量、管線位置及數(shù)量等。檢查完成后，可以在SketchUp中對模型進行二維導出，構建模型立面，四面均可導出，下圖為模型導出的南立面。

以上就是關于立面測繪案例的詳細說明，如果您有相關的項目的話歡迎聯(lián)系我們。