...Nguyễn Thành Luân.pdf tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kin...
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌ
KHOA
NGUY NGHIÊN CỨU C
BẰNG MÁY QUÉT LAZER M
ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG H
KHOA TRẮC ĐỊA – BẢN ĐỒ
=============
NGUYỄN THÀNH LUÂN
ỨU CẤU TRÚC BÊN TRONG CÔNG TRÌNH
NG MÁY QUÉT LAZER MẶT ĐẤT SCANSTATION
LEICA P20
HÀ NỘI, 2016
NG HÀ NỘI
ÊN TRONG CÔNG TRÌNH
T SCANSTATION
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA TRẮC ĐỊA – BẢN ĐỒ
=============
NGUYỄN THÀNH LUÂN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC BÊN TRONG CÔNG TRÌNH
BẰNG MÁY QUÉT LAZER MẶT ĐẤT
SCANSTATION LEICA P20
NGƯỜI HƯỚNG DẪN: THS TRẦN QUỐC VINH
TS PHẠM THỊ HOA
HÀ NỘI, 2016
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới các thầy cô giáo trong Khoa Trắc địa - Bản đồ, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, Phòng Trắc địa - Địa hình/Cục Bản đồ đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian qua Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến Thạc Sỹ Trần Quốc Vinh, thầy đã tận tình giúp
đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp Trong thời gian làm việc với thầy, em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà còn học tập được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả, đây là những điều rất cần thiết cho em trong quá trình học tập và công tác sau này
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày….tháng….năm 2016
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thành Luân
Trang 4LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
LỜI MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1: CÁC GIẢI PHÁP THỂ HIỆN CẤU TRÚC BÊN TRONG 3
CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG 3
1.1 Giới thiệu các phền mềm thiết kế đối tượng 3D 3
1.1.1 Phần mềm Multigen 3
1.1.2 SketchUp 4
1.1.3.Phần mềm 3D studio max 7
1.2 Nghiên cứu công cụ hỗ trợ việc khảo sát bên trong đối tượng 3D 9
1.3 Nghiên cứu công nghệ laser mặt đất của hãng Leica 11
1.3.1.Phần mềm Leica HDS: Cyclone, CloudWorx và TruView 12
1.3.2.Phần mềm Leica Cyclone 12
1.3.3.Phần mềm Leica CloudWorx 13
1.3.4.Phần mềm Leica TruView 13
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ QUÉT LAZER 3D 14
2.1 Nguyên lý hoạt động công nghệ quét lazer mặt đất 14
2.2 Đặc tính ưu việt của máy quét lazer mặt đất 18
2.3 Giới thiệu máy quét Scantation leica P20 21
2.4 Giới thiệu 1 số phần mếm xử lý số liệu quét lazer mặt đất 24
CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG MÔ HÌNH 3D CÁC ĐỐI TƯỢNG BÊN TRONG TÒA NHÀ BẰNG MÁY P20 34
3.1 Công tác khảo sát 34
3.1.1 Công tác chuẩn bị 34
3.2 Công tác quét lazer 3D 35
Trang 53.3 Sử lý số liệu quét 36
3.3.1 Nhập số liệu vào phần mềm Cyclone 36
3.3.2 Nắn ghép các trạm quét 36
3.3.3 Tăng cường chất lượng tối ưu hóa dữ liệu 37
3.3.4 Khai báo tọa độ 37
3.3.5 Màu hóa dữ liệu 41
3.3.6 Tạo dữ liệu mô phỏng trong phần mềm 3D Cyclone 9.0 42
3.4 Xây dựng mô hình đối tượng 43
CHƯƠNG 4 : THỰC NGHIỆM THỂ HIỆN CẤU TRÚC BÊN TRONG TÒA NHÀ CỤC BẢN ĐỒ BẰNG MÁY QUÉT P20 44
4.1 Chuẩn bị để thể hiện cấu trúc bên trong công trình bằng máy P20 44
4.1.1 Khảo sát thực địa 44
4.1.2 Đối tượng quét 44
4.1.3 Lập sơ đồ khu vực quét 3D 44
4.2 Quét cấu trúc bên ngoài và bên trong tòa nhà Cục Bản đồ 45
4.3 Xử lý, đánh giá kết quả 52
KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO 59
Trang 6Hình 1.1 Mô hình đối tượng 3D trên phần mềm Multigen 4
Hình 2.1 Nguyên lý hoạt động của các máy quét Leica P20 16
Hình 2.2 Nguyên lý hoạt động của các máy quét Leica P20 17
Hình 2.3 Đám mây điểm sau khi quét 3D và đám mây điểm 18
Hình 2.4 Mô hình 3D tuyến đường giao thông tái dựng bằng đám mây điểm thu được từ máy quét laser 3D 27
Hình 2.5 Mô phỏng 3D lắp ráp các hợp phần mới vào các hợp phần hiện có của nhà máy với kích thước thực thu được bằng máy quét laser 3D 28
Hình 2.6 Thiết kế bổ sung thiết bị cho cơ sở hạ tầng dầu khí, được thực hiện 29
Hình 3.1 Bộ thiết bị máy quét Laser 3D mặt đất 34
Hình 3.2 Hình ảnh máy quét (trạm số 31) tại phòng hội đồng 35
Hình 3.3 Nhập dữ liệu quét của máy vào phần mềm Cyclone 9.0 36
Hình 3.4 Nắn tự động 2 trạm 21 và 22 37
Hình 3.5 Nhập độ cao cho các tiêu đo 100, 101, 102 theo đường dẫn Create object/ Fit to cloud/ Black and white target 37
Hình 3.6 Nhập độ cao của tiêu đo 100 38
Hình 3.7 Nhập độ cao của tiêu đo 101 38
Hình 3.8 Nhập độ cao của tiêu đo 102 39
Hình 3.9 Tọa độ của các tiêu 100, 101, 102 trong ModelSpace View 39
Hình 3.10 Nhập tọa độ của các tiêu đo 100, 101, 102 40
Hình 3.11 Mở Registration kết quả để gán tọa độ VN 2000 cho các tiêu đo 100, 101, 102 40
Hình 3.12 Cửa sổ hiện thị hộp thoại khi nhập tọa độ 41
Hình 3.13 Hình ảnh phòng khách Cục Bản đồ sau khi nắn 41
Hình 3.14 Màu hóa dữ liệu 42
Hình 3.15 Hình ảnh bên trong thư viện ghép từ các trạm 61,62,63 42
Hình 3.16 Hình ảnh mô hình hành lang và cầu thang tầng 5 43
Trang 7Hình 4.1 Bố trí trạm máy, tiêu đo bên ngoài Cục Bản đồ 45
Hình 4.2 Bố trí trạm máy, tiêu đo tầng G 46
Hình 4.3 Bố trí trạm máy, tiêu đo tầng 1 46
Hình 4.4 Bố trí trạm máy, tiêu đo tầng 2 47
Hình 4.5 Bố trí trạm máy, tiêu đo tầng 3 47
Hình 4.6 Bố trí trạm máy, tiêu đo tầng 4 48
Hình 4.7 Bố trí trạm máy, tiêu đo tầng 5 48
Hình 4.8 Bố trí trạm máy, tiêu đo tầng 6 49
Hình 4.9 Bố trí trạm máy, tiêu đo tầng 7 49
Hình 4.10 Bố trí trạm máy, tiêu đo tầng 8 50
Hình 4.11 Hình ảnh máy quét (trạm 65) tại phòng truyền thống 51
Hình 4.12 Hình ảnh tiêu đo (tiêu số 63, 64 65) tại phòng hội đồng 52
Hình 4.13 Quy trình xử lý số liệu 52
Hình 4.14 Nhập dữ liệu quét của máy vào phần mềm Cyclone 9.0 53
Hình 4.15 Tạo Registration (ghép nối các khối dữ liệu với nhau) 53
Hình 4.16 Đặt tên registration từ trạm quét 21,22 54
Hình 4.17 Nhập dữ liệu trạm đo 21, 22 vào khối ghép dữ liệu Registration 54 Hình 4.18 Nhập dữ liệu trạm đo 21, 22 vào khối ghép dữ liệu Registration 54 Hình 4.19 Chọn dữ liệu của 2 trạm quét 21 và 22 54
Hình 4.20 Nắn tự động 2 trạm 21 và 22 55
Hình 4.21 Nhập độ cao cho các tiêu đo 172, 173, 174 theo đường dẫnCreate object/ Fit to cloud/ Black and white target 55
Hình 4.22 Hình ảnh phòng khách Cục Bản đồ sau khi nắn 56
Hình 4.23 Màu hóa dữ liệu 56
Hình 4.24 Hình ảnh cầu thang, hành lang được ghép từ các trạm 60,64,69 57
Trang 8Từ viết tắt Tên đầy đủ - Mô tả
LoD : Level of Detail – Cấp độ chi tiết
DEM : Digital Elevation Model - Mô hình số độ cao
TLS 3D : Terrestrial Laser Scanning - Công nghệ quét laser 3
chiều mặt đất
TIN : Triangulated Irregular Networks - Mạng tam giác
không đều CAD : Computer Aided Design - Máy tính hỗ trợ thiết kế
BIM : Building Information Modeling - Mô hình thông tin xây dựng VDC : Virtual design and construction - Thiết kế ảo và xây dựng PDA : Personal Digital Assistant - Thiết bị kỹ thuật số hỗ trợ cá nhân