Quy trình quét 3D Laser

1) Lựa chọn máy quét 3d laser

Quét 3D laser hiện trạng kiến trúc hay xây dựng là công nghệ sử dụng tia laser để quét, đo và chụp nhà cửa, thiết bị, máy móc . Những dữ liệu thu được sau khi quét 3D laser sẽ được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau. Ví dụ như: phối cảnh 3D, dựng mô hình 3D BIM/CAD, dựng bản vẽ 2D, v.v. Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại máy quét 3D laser. Chúng khác nhau  về tốc độ chụp, độ chính xác, độ bền, giá thành, phạm vi sử dụng, v.v. 

Có một thực tế, đó là dù cho sử dụng bất cứ máy quét 3D laser nào đi nữa, thì về cơ bản phương pháp đo, quét, chụp của chúng là như nhau. Cụ thể: khi một tia laser từ máy quét 3D được phóng ra. Thì mỗi bề mặt trong không gian mà nó chạm phải, sẽ tạo thành một chùm điểm có tọa độ (xyz). Cùng lúc đó. Máy quét 3d laser sẽ ghi lại độ phản chiếu của mỗi bề mặt mà tia laser tiếp xúc. Qua đó có thể đưa ra một tọa độ nhất định. Ngày nay, hầu hết các máy quét 3d laser đều được trang bị thêm camera. Nhằm cung cấp thêm màu sắc thực RGB ( RGB value ) cho mỗi điểm mà tia laser quét được như đã nêu ở trên.

Một số máy quét 3D laser có thể quét được đến 1triệu điểm mỗi giây, kết quả của quá trình này sẽ cho ra một vật thể được tập hợp bởi nhiều điểm, và được gọi là đám mây điểm hay point cloud.

2) Thu thập dữ liệu

Tất cả trạm quét 3D laser sẽ được kết nối với nhau thông qua các điểm khống chế. Ví dụ đối với những dư án cần đo hiện trạng như nhà ở, văn phòng, máy móc, thiết bị, v.v, thì việc quét 3D laser hiện trạng sẽ đươc thực hiện nhiều lần ở những vị trí thích hợp để đảm bảo dữ liệu được thu thập một cách đầy đủ nhất, khi đó những điểm mà tia laser quét được sẽ được gọi là đám mây điểm (point cloud)

Trong trường hợp phải quét những công trình lớn như: nhà xưởng, các tòa nhà cao tầng, v.v. Chúng tôi sẽ sử dụng kết hợp nhiều trạm máy quét. Vị trí của từng trạm máy quét được đặt cách nhau khoảng từ 3m – 10m tùy vào hình dạng kiến trúc của công trình. Với khoảng cách này mật độ điểm mà tia laser quét tại bề mặt mục tiêu khoảng 3mm. Điều này mang lại độ chính xác cao cho mô hình. Cũng như tiết kiệm thời gian cao hơn nhiều so với cách đo đạc truyền thống. Bên cạnh đó, nếu như chúng ta di chuyển khoảng cách của những máy quét 3D ra xa hơn vd: 20m. Thì mật độ điểm mà tia laser quét được cũng sẽ giảm đi (khoảng 6mm).

Do đó, mật độ của những điểm ảnh rất quan trọng trong quy trình quét 3d laser. Vì mật độ của những điểm ảnh càng dày thì độ chính xác mô hình càng cao và ngược lại.

3) Kết nối điểm

Một mạng lưới chung ( Network ) sẽ được xây dựng để kết hợp những mây điểm riêng lẻ. Những mây điểm này được tạo ra bởi các máy quét 3D trong quá trình quét. Điều này được thực hiện thông qua việc sử dụng các mục tiêu được xác định trong quá trình quét, bằng các điểm khống chế hoặc ghép chồng lên nhau giữa các mây điểm ( cloud to cloud).

4) Tạo mô hình 3D