3D laserscanning

Met 3D laserscanning maak je heel realistische, complete en gedetailleerde opnamen van de werkelijkheid. Het woord ‘3D’ zegt het al: het gaat niet om ‘platte opnames’, maar om een driedimensionale weergave.

Een 3D laserscanner doet metingen met een hoge snelheid. Die snelheid kan oplopen tot wel 1 miljoen punten per seconde. Bovendien gaat het scanproces heel precies. Zelfs wanneer de laserscanner op grote afstand van het object of gebouw staat.

Een 3D laserscanner kan van alles scannen, bijvoorbeeld:

• gebouwen
• objecten
• bruggen
• schepen
• industriële installaties
• archeologische plekken
• terreinen
• ruimtelijke omgeving.

In de wereld van bouw en techniek staat nauwkeurigheid centraal. Alles moet tot op de millimeter kloppen. Zodoende is 3D laserscanning dé perfecte manier om de bestaande situatie uiterst nauwkeurig in kaart te brengen.

Nu denk je misschien: ‘Waarom zo ingewikkeld doen? Je kunt toch gewoon op de bouwtekeningen kijken?’ Dat kan wanneer je zeker weet dat de gegevens kloppen. Echter, vooral bij oudere gebouwen of andere objecten zijn bouwtekeningen niet altijd beschikbaar. En als ze er zijn, kloppen ze niet altijd met de huidige situatie.

Bouwtekeningen kloppen meestal niet met de praktijk

Hoe dat komt? Tijdens bouwprojecten komen vakmensen regelmatig praktische problemen tegen die niet waren voorzien. Dit is niet alleen het geval in oudere panden, maar ook bij bijvoorbeeld installaties. Vertraging is onwenselijk, dus bedenken mensen kleinere en soms grotere aanpassingen om het op te lossen. Tegenwoordig is het steeds meer de gewoonte – en vaak ook een eis – dat een bedrijf elke wijziging vastlegt, hoe klein ook.

In de ideale situatie past de verantwoordelijke bouwer de tekening meteen aan, na elke afwijkende ingreep. Dan is alles goed gedocumenteerd op het moment dat je het bouwproject oplevert. Als je dan later onderhoud moet plegen, gaat verbouwen, renoveren, transformeren en/of verduurzamen, kom je geen onverwachte zaken tegen. Dat laatste is precies wat je met 3D laserscanning beoogt.

Werken met de juiste, actuele as-built informatie (over constructie, materiaalgebruik, maatvoering, enzovoort) is noodzakelijk om betrouwbaar te kunnen ontwerpen, plannen en begroten. Vanuit dat oogpunt is 3D laserscanning een heel goede manier om het ontwerp- en bouwproces soepel te laten verlopen. Je beperkt hiermee het risico op vertraging, fouten en meerkosten aanzienlijk.

Om die reden maken architecten, ingenieurs, projectontwikkelaars, aannemers en andere partijen veel en graag gebruik van 3D laserscanning. Een groot voordeel daarbij is dat je alle gegevens over een project 24/7 vanuit elke gewenste locatie kunt bekijken en uitwisselen.

Naast metingen, maakt een 3D laserscanner ook 360 graden foto’s. Dit zijn panoramafoto’s die het ingemeten object visualiseren. Je krijgt hierdoor extra inzicht in het object, gebouw of het terrein. Handig, ook als je beelden wilt delen met collega’s, opdrachtgevers of andere betrokkenen. Daarnaast kun je de 360 graden foto gebruiken om de punten in je pointcloud in te kleuren én bij het 3D modelleren.

Tijdens het laserscanning proces ontstaat een grote hoeveelheid meetdata. Die wordt allemaal zorgvuldig geregistreerd. Wat houdt registeren in? Dat we met behulp van speciale software alle verschillende scanposities aan elkaar rekenen. Het resultaat ervan is een puntenwolk of pointcloud. Architecten, ingenieurs en aannemers gebruiken zo’n pointcloud voor het ontwerp- en bouwproces.

Naast een pointcloud vragen opdrachtgevers ons vaak om 2D-tekeningen of een 3D-model aan te leveren. In ons andere blog leggen we uit wat 3D modelleren is. De pointcloud vormt hiervoor de basis. En dat geldt ook voor de 2D-tekening. Denk hierbij bijvoorbeeld aan een bouwkundige tekening, een doorsnede van een installatie of een plattegrond van een omgeving.

Hiervoor hebben we uitgelegd wat 3D laserscanning globaal inhoudt en waarvoor je het kunt gebruiken. Nu gaan we in op het proces van het laserscannen zelf. Dat verloopt ruwweg in vier stappen:

1. Voorbereiding
2. Uitvoering
3. Verwerken van de gegevens
4. Aanlevering aan de opdrachtgever

Hierna lichten we elke stap toe.

3D laserscanning is precisiewerk en niet alleen van het scanapparaat. Om optimaal resultaat te behalen, heb je een goede voorbereiding nodig.

Welk doel en dus welke positie

Die voorbereiding begint met het gesprek met de opdrachtgever. Welk object, gebouw of terrein moet er gescand worden? En vooral: met welk doel! Waar wil de opdrachtgever de resultaten voor gebruiken? Zijn er bepaalde onderdelen meer of minder belangrijk? Op basis daarvan bepalen we waar we de laserscanner plaatsen, wat we uiteindelijk aanleveren en in welke vorm/op welke wijze.

Tegelijkertijd willen we weten wat de situatie is en waar we allemaal rekening mee moeten houden. Is alles goed bereikbaar? Kunnen we de laserscanner(s) eenvoudig op de gewenste locatie plaatsen? Zijn er veiligheidsrisico’s of andere voorschriften waar we rekening mee moeten houden?

Unite2Build voert de scanwerkzaamheden zoveel mogelijk uit zonder andere activiteiten te belemmeren, of bijvoorbeeld een productieproces stil te leggen. Dit lukt vrijwel altijd. Is het lastig of onmogelijk? Dan zetten we een drone in om aanvullende opnames te maken van plekken of onderdelen die we met de 3D laserscanner niet kunnen bereiken.

Laserscannen op zich is niet moeilijk. Je drukt op de knop en de scanner doet zijn werk. De uitdaging is om een goede registratie te krijgen. Hoe doe je dat?

Allereerst plaatsen we de 3D laserscanner op een plek die geschikt is voor het object, gebouw of de omgeving die we willen meten. Laten we gemakshalve zeggen dat we een gebouw gaan scannen. De scanner stuurt een laserlijn in de richting van het gebouw. Vervolgens komt de reflectie van het gebouw terug. Dit gebeurt doorlopend. Het levert talloze opnamen en meetdata op en het gaat met hoge snelheid.

We verplaatsen de scanner regelmatig

De scangegevens moeten zo precies en compleet mogelijk zijn. Daarom verplaatsen we de 3D lasercanner(s) veel. Zo maken we opnamen vanaf verschillende invalshoeken en weten we zeker dat we werkelijk elk detail meepikken.

Bij het ene object is er een groter risico op ‘drifting’ (vertekening van het beeld) dan bij het andere. Heb je te maken met bijvoorbeeld tunnels of lange gangen? Dan moet je er rekening mee houden dat je voldoende scanposities inneemt én zorgvuldig nakijkt en corrigeert tijdens de registratie. Doe je dat niet, dan krijg je later een vertekening in de pointcloud.

Belangrijk is verder dat je werkt met goede scanapparatuur. Laserscanners worden steeds geavanceerder en de mogelijkheden worden steeds groter. Zo kun je met de nieuwste laserscanners zorgen dat je collega of opdrachtgever via een tablet rechtstreeks kan meekijken met het scanproces op de projectlocatie. Waar wenselijk kun je meteen problemen oplossen.

Het mag duidelijk zijn dat je er niet alleen komt met geavanceerde apparatuur. Je hebt goed opgeleide en ervaren specialisten nodig om de scans op de juiste wijze uit te voeren en na die tijd alle data zorgvuldig te verwerken.

Nadat de laserscanners alle opnames hebben gemaakt, gaan de experts op kantoor aan de slag. Zij verwerken alle meetgegevens tot een 3D-puntenwolk, oftewel pointcloud. Deze pointcloud bestaat uit miljarden punten. Elk punt geeft een coördinaat aan. Een puntenwolk is dus een enorm gedetailleerde wolk van coördinaten en data.

Combinatie van techniek en ervaring

Tijdens het verwerkingsproces controleren de experts verschillende keren de data en de juiste verwerking ervan. Alles om er zeker van te zijn dat de informatie tot op de millimeter nauwkeurig is. Ze gebruiken hiervoor speciale registratiesoftware. En ze houden er rekening mee dat het ene softwarepakket soms minder nauwkeurig is dan het andere. Het vraagt dus niet alleen geavanceerde techniek, maar ook veel ervaring om een pointcloud op de juiste manier te verwerken.

Een 3D model is een exacte digitale kopie van het gebouw (of iets anders) dat je hebt ingemeten en na het laserscannen hebt vertaald in een puntenwolk. Dit wordt ook wel digital twin genoemd. Hoe gedetailleerd het model moet zijn, hangt af van het doel dat de opdrachtgever ermee heeft. Meer over 3D modellen en 3D modelleren lees je in ons andere blog.

We leveren pointclouds zo aan dat ze naadloos aansluiten op het tekenprogramma van de opdrachtgever. De opdrachtgever bepaalt het gewenste format.

Daarnaast hebben opdrachtgevers vaak behoefte aan 360 graden foto’s. Die leveren we ofwel aan als separaat bestand, of ofwel online. Online aanlevering van 360 graden foto’s heeft veel voordelen. Opdrachtgevers kunnen daarmee 24/7 virtueel rondlopen en rondkijken in het gebouw, de tunnel, de omgeving of rondom een installatie.

Veel voordelen

Niet alleen de opdrachtgever kan dit, maar iedereen die toegang heeft tot de online omgeving. Zo kun je dus met diverse stakeholders tegelijk door een gebouw of ander object lopen. Bijvoorbeeld om de constructie of de materialen te bekijken. Om bewoners inzicht te geven in de metamorfose van hun woonomgeving. Om investeerders warm te maken voor een project. Om potentiële kopers of huurders in een pand rond te leiden. Om installateurs een inschatting te laten maken van renovatie- of onderhoudswerkzaamheden. Om een risicoanalyse te maken. Om zelf plattegronden en doorsnedes te maken. Noem maar op!