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极速扫描:具有集成式固定扫描功能的 FARO Orbis 移动激光扫描仪

Scan in a Flash

作者:Tobias Boehret,FARO Technologies, Inc. 市场部门经理

设想一下这个场景:

您是一个承包商。即将启动一个复杂的项目,例如购物中心或其他大型建筑。

该项目建成后,将会提供数千平方英尺的商业空间供公众使用。大型建筑中还将划分出一些小区域,例如餐厅、商店、娱乐场所等。整个建筑的施工过程包括机械、电气和管道工程 (MEP)。正确计算这些管道的位置和间距,确保不影响其他系统,这一点至关重要。还有,您的预算紧张,因此项目完成时间至关重要。另有其他项目正在等待您的批准。

问题:如何确保项目的建筑信息模型 (BIM) 与建筑的峻工状态相一致,同时以您需要的理想速度和精度跟踪施工进度和管理资产?

回答:FARO® Orbis 移动扫描仪、FARO Focus Core,以及 Premium 和 Premium Max,这三款相关但又截然不同的工具均采用 FARO 正在申请专利的 Flash Technology,它们将改变地面激光扫描市场和基于 SLAM 的移动测绘领域。

互补产品,重叠的技术术语

请不要将带 Flash 功能的 Focus Core、Premium 和 Premium Max 以及 Orbis 视为竞争产品,因为它们各自具有不同的使用领域,所以应将它们视为连续工作流程的互补设备。

与 Focus 相比,Orbis 速度更快、移动性更强,是适合部分作业的工具,尤其是在精度需求大于 10 毫米时。其他时候,混合现实捕获扫描是首选,因为它结合了 360 度全景照片的速度和 3D 点云的精度。但如上述假设所示,许多项目的构建都需要这两种工具,因为要处理不同的子任务。

对于刚刚踏入 Flash 世界的 FARO 客户来说,出现了一个需要考虑的问题。FARO Focus 和 Orbis 的 Flash 扫描相同吗?答案是“非常相似”。在这两种情况下,它都是当今速度非常快的固定扫描仪,在提供超快速度的同时,不会影响高质量着色、密度或精度。借助 Focus Flash,您可以在 28 秒内获得 2300 万个彩色点扫描,精度为 2mm。借助 Orbis Flash,您可以在 15 秒内获得 1900 万个彩色点扫描,精度为 2mm。那么,FARO Focus 和 Orbis 获取这些 Flash 扫描的技术是否相同?答案是“否”。用于 Focus 的 Flash 和用于 Orbis 的 Flash 之间存在重要差异。第二篇文章详细介绍了用于 Focus 的 Flash 如何使用专有软件算法实现数据粗化或插值,使低分辨率的 3D 扫描捕获速度更快,从而减少数据。但通过 360° 全景图像捕获的数据扩大了这些“差距”。这就是“Hybrid Reality Capture”中的“Hybrid (混合)”。

对于 Orbis 来说,情况略有不同。它没有粗化,也没有插值。Orbis 中的 Flash 表示两个元素:

  1. 静态捕获速度为 15 秒,同时用户仍需花费大量时间携带设备进行基于 SLAM 的扫描。
  2. 额外的专有算法有助于融合累积数据,以创建固定扫描,且分辨率和精度均优于单独使用设备。

尽管使用具有 Flash 的 Focus 时速度很快,静态捕获时间通常为 28 秒,但 Orbis 的速度几乎是其两倍,它的点云精度足以满足许多项目的需求。

归根结底,承包商/分包商需要根据具体情况,在兼顾速度、使用简便性和精度的前提下,考虑哪种工具适合哪项工作。

对于 Orbis 来说,Flash 之所以被称为“Flash”,是因为它具有革命性的静态数据捕获速度,是可以满足大多数需求的地面激光扫描仪,并且是能够实现静态成像后处理的专有技术。

此外,所有这些功能都首次集成在一个完全便携、基于 SLAM 的手持式移动测绘设备中。

Orbis 实际应用

Orbis 在行动:案例研究

由于没有什么能比真实的声音更能说明问题,因此,设想 Orbis 和 Focus 如何在您的下一个项目中协同工作的最佳方式是询问 Envision Construction 的员工,该公司总部位于佐治亚州,依靠激光扫描技术对任何环境或物体创建精确、逼真的 3D 表示。

最近,该公司采用了 FARO Orbis 和 FARO® Focus 激光扫描仪来满足各种项目需求。

公司首席技术官 David Epps 是一位拥有 20 多年建筑经验的专业人士,他是最早接触到新型 FARO® Orbis 移动激光扫描仪的人士之一,入手后便即刻投入试用这款设备。Epps 在多个场景中试用 Orbis 时,发现该解决方案具有出色的多功能性,尤其是在林地等场景中,而地面激光扫描仪在这些场景中往往表现不佳。

“FARO 生态系统的优点在于,地面激光扫描仪通常可以提供更远的扫描范围和更高的精度,”他解释道,“您还可以使用 FARO Orbis,它能让您更快地捕获数据。所以,如果我想捕获一堆泥土,我可以在 60 秒内绕着它走一圈,或者可以进行激光扫描,捕获每一个细微的细节。这是一系列工具,使我能够用合适的工具集真正解决每个问题。”

对 Epps 来说,这可以归结为时间管理。如果他和他的团队在现场只有一个小时,那么像 Focus 这样的工具集可能并非理想工具。但是,借助 Orbis,它可以为大多数项目生成足够好的扫描数据,只需十分之一的时间即可扫描一座三层楼的建筑。

但是,Epps 再次强调,在子任务允许的情况下,能够在两个工具之间实时切换,这也是生态系统的价值所在。例如,如果他需要检查地面平整度,则重新启用 Focus。

“我认为它们都是工具箱中的工具,我可以根据工作需要选择合适的工具,”Epps 补充道,“我觉得这种灵活性确实是 FARO 整个产品组合的强大之处。”

最后,通过利用 FARO 的硬件和软件解决方案,Envision 可以对整个项目进行数字模拟,有效地“建造”两次建筑,首先在计算机上建造,然后在现场建造。这种虚拟演练不仅能事先发现潜在挑战,还能以经济有效的方式解决问题,避免现场返工的高昂费用。

正如 Epps 所说,“在数字领域犯错误”的能力可以大幅降低风险,提高项目成果。


关于作者

Tobias Boehret 现任 FARO Technologies, Inc. 的市场部门经理。Tobias 在激光扫描和计量技术领域拥有 20 年的丰富经验,他还完成了汽车行业和生产设施运营方面的广泛数字孪生研究。Tobias 毕业于德国斯图加特应用科学大学,拥有摄影测量学、测量学和地理信息学学士学位。

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