A budapesti CÉH Inc. meg kellett mérnie a Magyar Állami Operaház épületét, és ezek alapján részletes számítógépes modellt kellett létrehoznia. A geodéziai felmérés alapelveit a pontfelhők technológiájával ötvözve a szakemberek képesek voltak megbirkózni az előttük álló hatalmas feladattal anélkül, hogy megzavarták volna az opera működési módját. Az így kapott modellt a jövőben felhasználják az építészeti emlékmű rekonstrukciójára és későbbi működésére vonatkozó projekt kidolgozására.
A Magyar Állami Operaház épülete
130 éves történelem
A Magyar Állami Operaház épületének megépítéséről 1873-ban döntöttek. A zsűri egy nyílt verseny eredménye alapján kiválasztotta Ybl Miklós (1814-1891) híres magyar építész projektjét. Az 1875-ben megkezdett neoklasszikus épület építése kilenc évvel később fejeződött be. Az ünnepélyes megnyitóra, amelyre meghívták az osztrák császárt és Ferenc József magyar királyt, 1884. szeptember 27-én került sor.
Az Ibl Miklós által épített operaház akusztikája, amely gyakorlatilag változatlan maradt az elmúlt 130 évben, továbbra is vonzza a művészet szerelmeseit a világ minden tájáról. Évente turisták ezrei látogatják meg a Magyar Állami Operaházat, amelyet a 19. század egyik legnagyobb építészeti emlékének tartanak Budapesten.
Mérések
A CÉH számára az volt a kihívás, hogy ne csak a Magyar Állami Operaház főépületének, hanem más kapcsolódó épületeknek (üzlet, értékesítési központ, raktár, próbaterem, irodák és műhelyek) is teljes körű méréseket végezzen. A felhők mérésének folyamatában kapott pontok alapján olyan építészeti modell elkészítésére volt szükség, amely teljes mértékben tükrözi az összes épület jelenlegi állapotát.
Az összegyűjtött adatokat a Trimble RealWorks 10.0 és a Faro Scene 5.5 alkalmazásokban dolgoztuk fel.
Fontos megjegyezni, hogy a közvetlen adatszerzés lényegesen kevesebb időt vett igénybe, mint későbbi feldolgozásuk, mert annak ellenére, hogy az adatokat szinte azonnal feldolgozták, az épület bonyolultsága fokozott figyelmet igényelt a folyamatban.
Az egyidejű mérés és feldolgozás kombinációja további nehézségeket okozott. Minden új pontfelhő formájában bemutatott részt egyetlen modellbe kellett helyezni, és össze kellett kapcsolni a benne korábban elhelyezett összes elemgel. Sőt, egyszerűen nem volt idő a mérések megismétlésére vagy az elemek cseréjére, ezért minden műveletet először nagyon pontosan kellett végrehajtani.
Figyelembe kell venni azt a tényt is, hogy a méréseket az opera működése során hajtották végre. Egyes raktárak fokozatos kiürítésének vagy bizonyos helyiségekhez való hozzáférés biztosításának szükségessége oda vezetett, hogy az épület egyik részében megkezdődtek a mérések az épület másik részében, majd a szakemberek visszatértek a korábban megközelíthetetlen helyiségekbe. Természetesen egy ilyen munkaszervezés csökkentette megvalósításuk sebességét, és a teljes folyamat további összehangolását igényelte.
"A GRAPHISOFT BIMcloud megoldás óriási segítség volt munkánkban, jó sebességű hozzáférést biztosított a fájlokhoz a világ szinte bárhonnan." - Horváth Gábor, vezető építész, CÉH
Noha a méréstechnikusok rendelkeztek elegendő helymeghatározó eszközzel, először az opera személyzete véletlenül elmozdította ezeket az eszközöket, ami komolyan akadályozta a pontfelhők kölcsönös igazításának folyamatát. Idővel azonban mindkét csapat megtanult kölcsönhatásba lépni és nem avatkozni egymásba a mindennapi munkában.
Néhány helyiség (például a kellék raktárak) folyamatosan változott, míg más helyiségek felülete (például fémhálóval vagy kulisszatitkokkal borított függesztőrendszer) rendkívül nehéz volt a geodéziai műszerek számára - mindez további méréseket igényelt.
A legnehezebb és legigényesebb a boltíves és cikk-cakk felületek mérése volt az épület alsó szintjén a műszaki és segédterületeken. Ugyancsak nehéz volt reprodukálni az épületet szintekre osztó boltozatokat szerzője, Ibl Miklós tervének megfelelően.
A tartóelemek és más szerkezetek gyakran átfedik a falak és a padlók felületét. Ilyen helyzetekben a mérési eredményeket csak nagyon durva 3D modell létrehozására lehetett felhasználni. Ezért, hogy részletesebb információkat szerezzenek a 3D szkenner számára elérhetetlen helyekről, gyakran video- és fényképfelvételt használtak.
A mérési adatkészleteket korábban importálták a Faro Scene 5.5-be, majd átadták a Trimble RealWorks 10.0-hoz végső feldolgozás céljából. Ez a folyamat meglehetősen hosszú ideig tartott, mivel az így létrehozott pontfelhő-fájlok feldolgozása nagy feldolgozási teljesítményt igényelt.
Pontfelhő-könyvtár kezelése
A fájlméretek nagyon fontosak az adatkezelésben. A mérési folyamat során hatalmas számú pontfelhő keletkezett, és ezeknek a fájloknak a részletei szobánként elérték a 40 millió pontot. Ekkora fájlokat egyszerűen nem sikerült összehozni. Az első lépés a pontok számának csökkentése volt a Trimble RealWorks segítségével. Aztán, amikor a fájl részleteit nagyságrenddel csökkentették, lehetővé vált ezeknek a felhőknek az egyesítése, amelyek mindegyike már körülbelül 3-4 millió pontot tartalmazott.
20-30 millió pontos optimalizált és egyesített blokkokat mentettünk el négyzetcentiméterenként legfeljebb egy pont felbontással. Ez a pontsűrűség elegendő volt az ARCHICAD részletes modelljének elkészítéséhez.
Egyetlen optimalizált pontfelhő fájlt exportáltak E57 formátumban, amely kompatibilis volt az architektúra szoftverével. Így az építészcsoport közvetlenül folytathatta a modellezést.
A modell fő részét az ARCHICAD 19 alkalmazásban hajtották végre. Ugyanakkor jelentős szerepet játszott a munkában a GRAPHISOFT BIMcloud megoldás használata, amely elfogadható sebességet biztosít a világ szinte bárhonnan származó fájlokhoz. Ez a tényező nagyon fontos volt, mert a projekt mérete meghaladta az 50 GB-ot.
Dolgozás a modellen
Az épület háromdimenziós térfogatának elemzésekor kezdetben a régi dimenzióterveket használták. Ezeket a 2D rajzokat lényegesen finomították és pontfelhőkkel továbbfejlesztették.
A régebbi tervekkel szemben a kezdetektől fogva jelentős eltérések mutatkoztak, a többszintű alaprajzok összehasonlításakor további bonyodalmak merültek fel. 1984-ben az épület részleges rekonstrukción esett át, amelynek eredményeként néhány elemet kicseréltek, például a felfüggesztési rendszer acéltartóit. Az ehhez a rekonstrukcióhoz kiadott dokumentáció nagyon hasznos volt egy komplex tervezési megoldások modelljének újbóli létrehozásakor, amelyben meglehetősen vékony elemek voltak, amelyeket a 3D szkennerek nem érzékeltek. Ugyanez vonatkozott az olyan mozgatható szerkezetekre, mint a színpad acélelemei, amelyeket továbbra is használtak a mérések során.
Szinte az összes geometriát az ARCHICAD környezetben hozták létre. Nagyon összetett elemeket, például szobrokat modelleztek harmadik féltől származó alkalmazásokban, majd háromszög alakú 3D hálóként importálták őket az ARCHICAD-ba. Ezeket a sok sokszögből álló elemeket csak az utolsó szakaszban adták hozzá a modellhez.
Az építészek számára a legnagyobb korlátot a számítógépek számítási teljesítménye jelentette, mivel a pontfelhő fájlok mérete és a modell enyhe hatással volt a teljesítményre. A modell méretének csökkentése és a vele való munka kényelmének javítása érdekében nagyon fontos volt a beágyazott könyvtár minimalizálása. Kis projektekben ennek a könyvtárnak nincs nagy szerepe, de ebben az esetben sok magas poli elemet tartalmazott, amelyek nagymértékben megnövelték a projekt méretét, és ennek következtében túlzott terhelést jelentettek a számítógépeken. A 2D navigáció sima működésének javítása és a fájlméret csökkentése érdekében néhány elem objektumként mentésre került. Így lehetővé vált ugyanazon objektum tetszőleges számú példányának elhelyezése a modellben anélkül, hogy új morfákat vagy más szerkezeti elemeket hozna létre. Még több optimalizálást sikerült elérni a 2D objektum szimbólumok egyszerűsítésével. Természetesen ez a döntés semmilyen módon nem befolyásolhatja a 3D-s teljesítményt, mivel nem csökkentette a modellben jelenlévő sokszögek számát. Ezt a problémát a rétegkombinációk kiigazításával oldották meg, például a dekoratív elemek és szobrok megjelenítésének letiltásával a 3D navigáció során.
A sok órás munka és az óriási erőfeszítések eredményeként olyan modell jött létre, amelyet bárki megtekinthet a mobil eszközén. A teljes munkafolyamat részletes tervezésének és szakaszonkénti megszervezésének jelentős szerepe volt a siker elérésében.
Érdemes megjegyezni azt is, hogy az ezek alapján történő pontos mérés és pontos modell létrehozása csak a Magyar Állam Operaház és a CÉH munkatársai közötti jól összehangolt munkának és interakciós készségnek köszönhető, akik sok közös erőfeszítést tettek a megőrzés érdekében. és rekonstruálja ezt a csodálatos építészeti emléket.
Operaházi modell a BIMx Lab-ban
Annak ellenére, hogy az ARCHICAD modellt a lehető legjobban optimalizálták, még mindig körülbelül 27,5 millió sokszöget és körülbelül 29 000 BIM elemet tartalmaz.
Az ilyen méretű BIM modelleket nagyon nehéz megnézni a GRAPHISOFT BIMx mobilalkalmazásban.
De a nemrégiben létrehozott BIMx Lab technológia tökéletesen megbirkózik az ilyen feladatokkal, amely lehetővé teszi, hogy bármilyen tetszőleges számú poligont feldolgozzon bármilyen összetettségű ARCHICAD modellekben!
Töltse le a BIMx Lab mobilalkalmazást az Apple App Store-ból.
Az új technológia lehetőségeinek értékeléséhez töltse le a Magyar Állami Operaház épületmodelljét a BIMx Lab-hoz.
A CÉH Inc.-ről
CÉH Tervező, Fejlesztő és Tanácsadó Rt. A CÉH Csoport vezető mérnöki részlege, a hazai tervezői és kivitelezői piac meghatározó szereplője. Több mint 25 éves tapasztalattal a CÉH nagy tapasztalattal rendelkezik az épületek tervezésében, építésében és üzemeltetésében.
A CÉH az építőiparhoz kapcsolódó mérnöki szakterületek szakembereit foglalkoztatja. A CÉH körülbelül 80 alkalmazottal, 10 fiókkal és 150-200 vállalkozóval rendelkezik.
A CÉH által megvalósított BIM projektek területe meghaladja a 150 000 m²-t.
Építészek CÉH Inc. több mint 10 éve használják az ARCHICAD-ot munkájuk során. A CÉH jelenleg 26 licenccel rendelkezik, és a GRAPHISOFT BIMcloudot használja. Az ARCHICAD 19-ben végrehajtott projekt folyamatosan három-hét építészből állt.
A GRAPHISOFT-ról
A GRAPHISOFT® 1984-ben forradalmasította a BIM forradalmat az ARCHICAD® segítségével, amely az iparág első CAD BIM megoldása építészek számára. A GRAPHISOFT továbbra is vezető szerepet tölt be az építészeti szoftverek piacán olyan innovatív termékekkel, mint a BIMcloud ™, a világ első valós idejű együttműködő BIM tervezési megoldása, az EcoDesigner ™, a világ első teljesen integrált energia modellezése és energiahatékonysági értékelése, valamint a BIMx® a vezető mobil alkalmazás a BIM modellek bemutatására és bemutatására. 2007 óta a GRAPHISOFT a Nemetschek Csoport tagja.
