淺談無人機三維建模與revit相結合的工程實踐

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摘要：無人機作為當前發(fā)展最為迅速的新興技術，其作用不僅僅只是單一的無人飛行器，價值更加體現(xiàn)在代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工作業(yè)，使復雜的工作簡單化;信息化;可視化。而revit作為一款較為成熟且運用日漸廣泛的軟件，涉及到工程實踐的全領域，本文將以無人機三維掃描建模與revit技術相結合，淺談二者結合對目前的工程管理實踐領域的影響，深入討論部分已經(jīng)實現(xiàn)或即將實現(xiàn)的技術難點，淺談其在大力提倡傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉型的大背景下的發(fā)展前景。

關鍵詞：revit技術;無人機;三維掃描;工程管理;虛擬現(xiàn)實

引言

無人機是近些年內(nèi)崛起的新興技術，我國在此方面的尚處于國際領先地位，其重要標志便是信息化;無人化;智能化。在大力提倡信息化產(chǎn)業(yè)轉型的今天，是時代發(fā)展乃至未來很長一段時間的發(fā)展主流。而revit在近些年內(nèi)在建筑，機電等領域的地位，愈發(fā)提升，從對軟件本身的研究，到實際參與運用到工程實踐中，綜上所述三者結合，實現(xiàn)對工程管理的規(guī)范化;智能化;可視化;信息化。

1淺談無人機平臺的優(yōu)劣

我國無人機技術起步較早，到目前已經(jīng)逐步發(fā)展成集民用，軍事，特種作業(yè)等多方向，國際化的成熟產(chǎn)業(yè)，占據(jù)國內(nèi)外市場的半壁江山，以大疆為首的民用無人機企業(yè)擁有著一套較為完善的全產(chǎn)業(yè)鏈無人機家族。

其最大的優(yōu)點便是便捷靈活，智能集成，模塊替換。這里以起步較早的使用較廣的電力行業(yè)舉例，中國電網(wǎng)有限公司是我國比較早大規(guī)模使用無人機的企業(yè)之一，以無人機巡線代替了傳統(tǒng)的翻山越嶺跋山涉水且效率較為低下的有人巡線。以搭載激光模塊的無人機，代替了傳統(tǒng)人工登高帶電的清除作業(yè)，以搭載吊掛模塊的無人機，代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工的人力吊籃?？梢栽谝欢ǚ秶鷥?nèi)實現(xiàn)無人化，智能化，信息化。

但是其也具有一定的局限性，例如：受電池因素影響大，受作業(yè)環(huán)境限制大，價格較為昂貴，操作具有一定專業(yè)性等，當然隨著時代的推進，技術的發(fā)展，無人機的通病也在一步步的改善升級。

總體來說，無人機技術作為一門新興技術，對傳統(tǒng)行業(yè)產(chǎn)生了一定的沖擊，也在一定的程度上，改變了傳統(tǒng)行業(yè)的作業(yè)模式，進一步推動了傳統(tǒng)行業(yè)的轉型升級，也順應了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉型升級的時代大背景。

2三維掃描技術概述

主流的三維掃描分為三類原理，即：結構光掃描原理;激光掃描原理;三坐標原理。又細分為五個種類;拍照式;關節(jié)臂式;三坐標（固定式）;激光跟蹤式;激光掃描式。精度，范圍，成本，適用范圍各有不同。這里我們以適合工程實踐的掃描方式，即拍照式和激光跟蹤式擴展詳述：

拍照式的優(yōu)點為有較大的掃描范圍，有較快的掃描速度，有較高的掃描精度，且價格便宜，操作簡單。采用一種結合結構光技術、相位測量技術、計算機視覺技術的復合三維非接觸式測量技術，其掃描的點云雜點少，系統(tǒng)內(nèi)置標志點自動拼接并自動刪除重復數(shù)據(jù)。在工程實踐領域一般多運用于地面建筑物構筑物，地形地貌的勘測，搭配地勘雷達對地面以及地下進行精確的三維建模，主要運用于大面積的，大縱深的建筑物群掃描建模，實際運用場景多為一段時間的工程進度管理，工程效果圖的對比，工程偏差的糾正，用地紅線的校對，是一種大規(guī)模的，中等精度的掃描建模方式，其局限性在于對單一建筑物構筑物的建模精度不夠，由此僅適用于大規(guī)模的工程平面布置管理。

激光跟蹤式有著對大型建筑構筑物精確掃描的能力，即對單一建筑物，甚至單一建筑結構，例如梁板柱，鋼筋接頭部分精確建模的能力，有能力對建筑的整體至細部結構做精確整體建模，實現(xiàn)了激光跟蹤儀對空間靶球的自動尋找、自動測量的功能，實現(xiàn)了對大部件的空間精確定位。在工程管理實踐中，將無人機實測得到的原始建模數(shù)據(jù)導入revit軟件，形成由無人機掃描得到的原始實測三維模型，通過功能篩分，對不同部分部位的實測模型與工程設計的revit模型做碰撞。

且上述兩種掃描方式所需儀器體積小，質(zhì)量輕，耗電量小，工況簡單，工作環(huán)境范圍大，在做一定的改裝后，完全可以由無人機平臺攜帶。通過遠近掃描距離，高低掃描精度，大小掃描范圍的互補，做到適應大部分的工程實踐。

3Revit建模技術運用

Revit作為我國目前運用最為廣泛的一種BIM建模軟件，是集合了設計，施工，運營，工作的協(xié)調(diào)，以可靠的信息流為基礎，構成的項目集成流程，而Revit本身所支持的施工設計，項目管理，碰撞檢測，是在傳統(tǒng)的二維圖紙的基礎上，將項目信息三維可視化處理。同時更好的處理工程師，設計師，現(xiàn)場施工以及業(yè)主方的要求。

從技術上來看，revit相較于平面制圖軟件的優(yōu)勢在于可視化的三維模型，能在同一個模型上，體現(xiàn)出建筑，結構，機電，設備安裝，裝飾工程，細部做法，水電管綜等多種本屬于不同專業(yè)的設計施工運營全過程，將全專業(yè)，全流程組織起來，在同一個平臺交互作業(yè)。極大的提高工作效率。其次，revit具備了Revit自帶的點云工具，可以將三維掃描的結果直接導入revit生成掃描模型，通過在Revit MEP軟件的環(huán)境中，對點云數(shù)據(jù)可視化處理，進一步加快了工作進度，提高了工作效率，其接口更是支持DWG、DWF、DXF和DGN等多種不同的三維掃描格式，具備很強的包容性。

4三維模型與Revit碰撞檢查

在上述三節(jié)我們分別論證討論了無人機的優(yōu)劣，三維掃描技術的概述，以及Revit技術的討論，在已經(jīng)得出實際現(xiàn)場掃描模型和實際施工階段模型后，如何讓兩種模型交互，得出工程質(zhì)量，不同專項工程，工程進度等多方面的偏差。對此我們采用了碰撞檢查分析，將原本需要比對圖紙的復雜漫長工作交由計算機處理，大大提升了工作效率。

碰撞檢查是指在電腦中提前預警工程項目中各不同專業(yè)（結構、暖通、消防、給排水、電氣橋架等）在空間上的碰撞沖突，我們將兩種模型做碰撞處理，進而得出不同之處，生成相應的錯誤報告文件，對照文件進行二次排查整改，甚至可以對比關鍵節(jié)點的工期差異，做到信息化管理。

本文討論了將三維掃描模型與BIM建模技術相結合，運用碰撞檢查處理數(shù)據(jù)模型的新型工程管理模式，順行了國家大力推行的傳統(tǒng)行業(yè)升級轉型，讓工程管理插上翅膀。