也许您知道，也许没有，但是我们紧密地致力于工业4.0技术的开发。 物联网，实际生产中的机器学习，数字企业加倍-我们直接了解所有这些内容。 换句话说，我们知道如何与残酷的重型工程或石油生产的“人物”交朋友。
但是今天，我们想谈谈同样艰苦的建筑业的英雄事态发展。 我们决定将我们的故事“ Point Cloud”作为标题，很快您就会明白为什么会这样。
让我们想象最普通的建筑工地。 不是住宅，而是工业。 在某个时候，工厂将需要对所执行的工作进行质量控制。 承包商建造了东西，但是呢？ 又如何？ 您需要了解多少已完成的结构或其中一部分与项目相对应。
您可以按照传统方法行事：向经纬仪派好人，以便他们衡量一切。 如果对象很大，则可能要花费很多时间。 好人不能爬到各个角落，总是有犯错误的风险。
但是，如果您将流程自动化，该怎么办？ 为了使用高质量的设备快速进行质量控制，并在输出端立即提供列出所发现缺点的报告？
如何运作
由于开发最初是针对大型工业设施的，因此我们将假定此类设施始终具有3D模型格式的项目。 接下来，我们采用此3D模型并使用激光扫描技术扫描对象。
激光扫描仪允许相对便宜并且具有高精度来处理正在建造的结构。 现代的高精度测距仪每秒可以扫描几百万个点。 因此，从字面上看，您可以在工作日内获得对象的数字模型。
我们知道扫描仪的确切位置，我们知道到每个点的方向和距离，这意味着我们拥有这些点的3D坐标。 我们得到对应于构造对象表面的坐标云。 这就是我们称为“点云”的坐标云。
自然地，进行多次测量。 一个对象可能具有复杂的布局；可以在项目中提供列和其他有趣的结构元素。 移动扫描仪，扫描过程重复几次。 此外，必须将生成的“点云”“缝合”为一个。
我们开发了一种解决方案，可让您自动将“点云”与3D施工项目进行比较。 现在，人们正在解决此问题，在3D模型上施加“云”并通过肉眼寻找偏差。 这种自动化解决方案很少，而且功能有限。 我们使流程完全自动化，并命名了我们的原型Jet Construction Monitor。
为什么我们认为一个活人不好？ 正式来说，一切都很好：问题正在解决。 但是，在处理较大的物体时，一个人可能根本不会注意到相对较小的偏差，但是偏差会超出公差范围。 第二点是时间。 第三点是人为因素：总是存在偏差，员工将独立确定他们是否遵守标准，如何处理。 总是有出错的机会。 第四点是，这种分析无法在现场进行，这将需要足够高效率的设备，而没人会在那里呆。
Jet Construction Monitor在扫描的“云”中检测与设计3D模型的偏差。 在这种情况下，要考虑每类结构元件的公差。 当元素超出公差时，将记录偏差。
换句话说，一切似乎都非常简单。 实际上，在系统中运行时，我们遇到了一定的困难。 当有现成的“点云”时，很难理解对象的真正边界在哪里。 因此，我们设置值的特定范围，并在该区域内寻找与模型中特定元素相关的点。 如果找到点，则认为它们落在该元素上。
如果未找到这些点或它们未落入指定区域，则认为该元素未被扫描覆盖。 仅针对覆盖百分比大于阈值的模型元素计算偏差。 通常，阈值设置为75％。 Jet Construction Monitor会考虑以下类型的偏差：侧移，缩放，旋转。
点云叠加在模型上因此，我们为系统提供了一个“点云”，一个3D设计模型以及有关各种结构元素类别偏差的参考信息。 系统产生两种版本的结果。 首先是交互式3D可视化，可以从各个角度查看。 第二个是记录偏差表形式的报告。
交互式3D可视化显示偏差在交互式可视化中，您看到不同的结构元素以不同的颜色绘制。 可视化中的绿色表示其偏差不超过允许值的元素。 紫色表示一个方向上的偏差，红色表示另一方向上的偏差。
在可视化中，可能会显示未被“点云”覆盖的灰色区域。 通常，这些是无法扫描的设计3D模型的元素，例如，基础的一部分。 也可以是涂层小于75％的元素。
如上所述，模型的元素以表格列表的形式显示，其中包含有关偏差的信息。 如果偏差高于设置的阈值，则表格中的单元格将以红色突出显示。 该表可以导出到Excel，按偏差指示器排序，并作为偏差寄存器显示给执行者。
带有偏差的模型元素表Jet Construction Monitor是基于
CloudCompare平台构建的。 我们解决方案的主要优点是能够在单个结构元素上输出数据。 设计师和建筑商正是与他们合作。 Autodesk有一个类似的解决方案：在这里，“云”也可以应用于设计模型。 但是，偏差不限于结构元素的列表。
在哪里申请
Jet Construction Monitor主要针对建筑客户-监督建筑承包商的客户。 同时，没有必要拥有自己的激光扫描仪和合适的专家。 有些公司以合理的价格提供这种服务。
即使对于相当大的工业设施，也可以在一天内扫描并创建现成的“点云”。 实际上，这意味着每周收到一份有关正在施工的建筑状态的报告，从而控制承包商是很现实的。 同时，可以避免对施工期的干扰，监控对项目要求和技术要求的遵守情况，防止发生潜在事故。 最重要的是-如果您及时发现缺陷，则可以更轻松，更便宜地进行修复。
现在，某种程度上，Jet Construction Monitor支持以下功能：
- 搜索和交互式3D可视化偏差；
- 形成表格报告，列出超出容忍范围的要素；
- 与行业目录整合；
- 将模型导入设计系统；
- 导入“点云”；
- 识别结构元素。
该解决方案的主要消费者是大型公司，例如来自资源开采和制造业的大公司。 他们建立了大规模的设施：车间，工厂，各种码头，在这里我们谈到了高度的责任感。
未来计划
当然，我们希望向Jet Construction Monitor添加一些功能，这些功能将使该解决方案更加有效和便捷。
我们正在使用机器学习算法开发模式识别功能。 现在，该解决方案仅能发现和识别“点云”中的一些此类图像，例如“光束”，“柱”，“弯管”。 自动识别将提高构建“云”的质量并检测偏差，即使对于由于某种原因不在设计3D模型中的那些对象也是如此。 同时，在改进识别功能的同时，我们计划对其进行优化，并减少“点云”的处理时间。
我要改进的第二点与出口结构要素有关。 Jet Construction Monitor是使用最受欢迎的计算机辅助设计
软件Autodesk Revit之一制成的。 这是一个
BIM设计工具，它实现了结构单元和元素的实用且方便的层次结构。 但是，在导出时，不会保存层次结构，并且输出是元素的“平面”列表。 对于大型项目，这样的列表比较繁琐，很难使用。 这是另一个完善的领域。
最后，我们正在考虑添加一个用于创建2D截面的功能-工程图，将突出显示需要注意的元素。 建筑物的平面图突出显示了超出公差范围的偏差元素，是该演示文稿的一种中间版本-在3D可视化和表格之间。
因此，我们拥有功能完善的产品，可自动控制复杂对象的阶段和质量。 对于大型建筑客户而言，它将成为BIM输送机在建筑管理中的重要组成部分。