基于三维激光扫描的BIM逆向建模技术研究热点和趋势分析

BIM技术以其三维可视化程度高、信息整合能力强等优势,广泛地应用于建筑全生命周期中。三维激光扫描技术生成的点云数据拥有精度高和非接触式等特点,大量应用于智慧城市、文物保护、基础测绘等领域。基于三维激光扫描的BIM逆向建模技术是BIM技术的较新应用方向。为客观地反映目前三维激光逆向建模技术研究成果,本文利用CiteSpace软件对2011-2020年间收录在Web of Science核心合集中的166篇相关文献进行可视化分析。结果表明:自三维激光逆向建模技术问世后,学者们主要围绕着“模型重建”、“点云分割”、“机器学习”等热点展开研究;该领域的研究文献发表数量逐年增加,但关键作者和机构分布较为松散,凝聚力不够;发文最多的机构分别是Heriot-Watt University和Poltecn Milan,发文最多的作者是Bosche F等,发文量最多的国家是美国和西班牙,中国位居第三。目前,该领域的研究重点已经从ICP算法、Delaunay三角化法等点云数据的编辑处理,转到项目管理的具体应用场景中。同时,通过机器学习算法自动识别构件和管理信息,也成为该领域的研究热点。BIM平台的互操作问题依然突出,需要全世界的学者共同研究解决。

基于Geomagic Studio的石窟寺三维数字化重建

通过信息技术建立石窟寺三维数字模型可以为修复和保护石窟寺提供数据支持。常规的三维建模技术用于重建结构简单的建筑物尚可,但对结构复杂的石窟寺往往效果不佳。为解决这一工程难题,文章提出一种基于Geomagic Studio的石窟寺三维数字化重建技术,即先在Geomagic Studio中对点云数据进行预处理,创建NURBS曲面,然后经由Rhinoceros软件转换格式,最后在Revit中为石窟寺模型添加属性信息。此方法首先实现了直接基于点云数据生成带有构件各相关信息的BIM模型,建模的精度和效率大大提高。其次,将带有裂隙面积的红外二维热成像图与三维点云模型进行融合,可更加直观准确地指导施工修缮。文章以石窟寺某洞窟为例,说明该技术的可行性和有效性。