BIM データのキャプチャ: レーザー スキャンに代わる魅力的な選択肢

BIM と画像処理の重要性について

BIM (Building Information Modeling) とは、複数の異なるダイアグラムではなく、一貫した 1 つの 3D コンピューター モデルのシステムを駆使して建物を設計するプロセスのことです。これにより、時間とリソースの大幅な節約、より正確な見積もり、またデータの損失によるミスや変更の削減が実現します。BIM データは、継続して建物の管理やメンテナンスにも使用できます。

建築設計の分野は、デジタル テクノロジの台頭により、大きな変遷を遂げました。まず、2D CAD システムが手描きの青写真に取って代わりました。その後、コンピューター技術の進化により、2D CAD は 3D CAD へと発展しました。BIM は建築設計のコンピューター化における次の段階であり、より複雑なプロジェクトの遂行がこれまで以上に可能となります。

しかしながら、BIM の利点は、重要でありながら要求の厳しいプロセスでもあります。BIM を成功に導くには綿密なスケジュールが必須で、プロセスの逸脱やエラーの発生を防ぐために、ほんのわずかなずれでもできるだけ早く修正する必要があります。

したがって、 BIM の可能性を十二分に活かすには、建設チームは定期的かつタイムリーに画像データを収集し、処理する方法を持ち備えていなければなりません。

建設調査における測量技術の動向

従来の建築測量では、固定基準点、ベースライン、垂直および水平基準点を確立し、それによって空間データをキャプチャします。これまでは、この作業は今日もまだ使用されている測量用チェーンとセオドライトのコンビネーションを使って行われてきました。

測量技術が発達するにつれ、セオドライトに比べてトータル ステーションの方が次第に人気を増してきました。トータル ステーションの主な利点は、セオドライトの機能性と電子距離計を組み合わせて、BIM または CAD ソフトウェア用のデータを正確にキャプチャできることです。

近年、建設業界ではトータル ステーション、およびレーザー測量の普及により、さらなる技術的変化が見られています。単一の三脚マウント型レーザー スキャナーは、秒速で 100 万の空間点の正確な距離を測定し、複雑な 3D モデルの生成に使用する「点群」を作成できます。これにより、個々のポイントを測定する必要がなくなり、時間を大幅に節約することができます。このテクノロジは、ターンキーの「スキャンの BIM 化」機能を備え、まさに業界の想像力を捉えました。

「スキャンの BIM 化」の問題点

「スキャンの BIM 化」は、理論上は魅力的なアイデアですが、残念ながら実際には多くの問題があります。

第一に、レーザー スキャンは非常にコストがかかるという問題があります。レーザースキャナーは、高感度かつ高精度のツールで、短期間でレンタルされることが多く、また熟練した専門家のみが操作できます。多くの場合、建築プランナーや技術者は、建物のフィーチャーをある程度の精度で測定するだけでよく、レーザー スキャンの提供するピンポイントの精度や詳細は必要としていません。このようなシナリオでは、レーザー スキャンにかかるコストを正当化することは難しいでしょう。

第二に、スキャンへのタイムリーなアクセスが問題となることも考えられます。レーザー スキャンは専門性が高く、必要とされる特定の機器やオペレーターがいつでもすぐ入手可能とは限りません。たとえば、三脚ベースのスキャナーは、狭いスペースでスキャンすることができません。こういった状況では、コンパクトな手持ち式のレーザー スキャナーが必要となりますが、その種のスキャナーを提供しているベンダーは少なく、効果的に操作できるオペレーターも多くありません。

第三に、「スキャンの BIM 化」プロセス自体がさほど単純ではありません。レーザー スキャンのプロセスでは「ダミー」の点群しか生成されず、BIM スペシャリストはそれを使ってドアや窓、壁などの実際の建物コンポーネントをモデリングします。これは、広範囲におよぶトレーニングや経験、さらには追加のソフトウェア ツールを要する困難なプロセスで、これらのモデルを作成するためのコストや時間が大幅に増大します。

レーザー スキャンは、依然として場合によっては適切な選択肢となり得ますが、このようにハードルが高いため、どこでも適用できるテクノロジとは言えません。多くの場合において、よりアクセスしやすく、費用対効果の高いアプローチが必要とされています。

ここがまさにフォトグラメトリの出番となります。

BIM におけるフォトグラメトリの利点

フォトグラメトリは、レーザー スキャンの長所をカバーし、欠点も少ないことから、BIM において魅力的な選択肢です。

フォトグラメトリは、写真から測定を行う技術です。建設チームは、現場や建物のデジタル写真を撮り、コンピューターにアップロードして 3D モデルを作成できます。

フォトグラメトリは、通常、レーザー測量のようにミリメートルレベルの高密度の詳細を生成することはできませんが、はるかに手頃な価格でアクセスしやすいオプションです。フォトグラメトリでは、非常に正確なデータを生成できます。一般消費者向けのデジタル カメラを使って写真撮影ができるため、高価な現場用の機器をレンタルし、その操作に専門家を雇う必要がありません。また、かつてのフォトグラメトリ ソフトウェアは専門色が強く、洗練されたハードウェアを必要としていたのに対し、今ではより一般使用向けの、費用対効果の高いオプションが存在します。

PhotoModeler は、それらの選択肢の中でもリーダー的な位置を占め、わずかなコストで高価なソリューションと同様の機能を提供しています。さらに、PhotoModeler は普通の PC で動作し、特別なハードウェアは不要です。

最後に、フォトグラメトリはレーザー スキャンよりも多目的に使用できます。三脚ベースのレーザー スキャナーとは異なり、デジタル カメラはコンパクトで狭い室内でも容易に操作できます。同時に、ドローンによって航空現場写真データも簡単にキャプチャできます。このため、フォトグラメトリではレーザー スキャンよりも適用範囲の可能性が拡がります。

これらの理由から、現場の画像データをキャプチャし、処理する方法としてフォトグラメトリの人気が高まっています。BIM モデルのアップデートに、費用対効果が高くてアクセスしやすく、タイムリーな方法を模索中の建設チームには、一見の価値がある選択肢と言えるでしょう。

PhotoModeler の製品概要、価格、およびライセンス体系などについては、こちらを参照してください。


記事参照:
2017 年 11 月 7 日
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