SLAM100은 불규칙한 물체의 표면적을 계산하는 문제를 어떻게 해결할까요?

플라스틱 암석정원은 정원 조경 예술에 널리 사용되고 있습니다. 테마파크, 관광지, 놀이공원, 생태 관광지 등에서 흔히 볼 수 있어 현대 정원 조경에서 그 위상을 보여줍니다. 플라스틱 암석정원은 독특하고 아름다운 모양을 가지고 있지만, 이러한 특성 때문에 표면이 고르지 않고 매우 불규칙하여 엔지니어와 기술자가 면적을 계산하는 데 어려움을 겪습니다. 업계에서 일반적으로 사용되는 공식 계산법, 기준점 계산법, 철조망 사용 계산법 등은 면적을 추정하는 데 사용되지만, 계산 결과의 정확도가 크게 떨어질 수 있습니다.

SLAM100은 당사에서 자체 개발한 휴대용 3D 레이저 스캐닝 장치입니다. 크기가 작고 휴대가 간편하며, 물체의 고정밀 3D 레이저 포인트 클라우드 데이터를 신속하게 획득하고, 복잡하고 불규칙한 장면의 3D 시각화 모델을 구축하고, 불규칙한 물체의 거리, 표면적, 부피 등의 기하학적 정보를 계산하여 공사비 산정, 조경 설계 및 시공, 준공 승인 등 다양한 응용 분야의 요구 사항을 충족할 수 있습니다. SLAM100은 플라스틱 암석정원의 디지털 스캐닝에 사용되며 다음과 같은 장점을 제공합니다.

(1) 360°×270° 전체 장면 레이저 시야각, 스캔 시 사각지대 없음.

(2)3개의 내장 카메라가 스캔 장면을 기록하고 포인트 클라우드 색상을 사용하여 포인트 클라우드의 표현력을 향상시킵니다.

(3)산업용 SLAM 후처리 알고리즘은 포인트 클라우드의 정확도(상대 정확도 ≤ 2cm)를 보장하여 표면적 결과의 정확도를 보장합니다.

다음으로, 해안 도시의 관광 리조트에 있는 조경석을 예로 들어 SLAM100을 이용해 "청소"하는 과정을 살펴보겠습니다.

조경석은 정원에 널리 사용되며, 산을 쌓거나, 인공적인 독립 봉우리를 만들거나, 모서리를 보호하거나, 곳곳에 배치하거나, ​​옹벽을 만들거나, 돌계단을 만드는 등 다양한 용도로 활용될 수 있습니다(아래 그림 참조). 관광 리조트에서 공원 장식을 위해 조경석을 대량으로 구매하면서, 프로젝트 회계 및 승인을 위해 조경석의 면적을 측정해야 합니다.

조경석 전면

조경석은 서쪽에서 동쪽으로 약 57m 길이의 띠 모양으로 배치되어 있으며, 가장 높은 지점은 지면에서 약 5.2m입니다. 시야각의 제약으로 인해 조경석 측면에서 스캔해서는 상단 데이터를 얻을 수 없습니다. 따라서 조경석의 측면과 상단에서 스캔해야 합니다. 전체 포인트 클라우드 생성에는 약 9분이 소요됩니다. 현장 데이터 수집의 주요 지점은 다음과 같습니다.

(1)공사 현장은 공사 중이며 비계가 많이 설치되어 있습니다. 스캔하기 전에 경로를 합리적으로 계획하고 폐쇄된 경로와 장애물을 피해야 합니다.

(2) 장기간 단일 경로 작업으로 인한 오류 누적을 방지하기 위해 가능한 한 폐쇄 루프를 포함하는 경로를 사용합니다.

(3) 돌 사이의 폐쇄로 인해 스캔이 이루어지지 않는 경우, SLAM100을 폐쇄된 부분까지 확장하여 데이터를 완전히 얻을 수 있습니다.

필드 스캐닝

SLAM100 스캐닝 궤적 경로

후처리 소프트웨어인 SLAM GO POST Pro를 사용하여 원본 포인트 클라우드를 출력하고, 고정밀 포인트 클라우드를 얻기 위해 포인트 클라우드를 최적화하는 데 16분이 소요되었습니다.

고정밀 포인트 클라우드

고정밀 포인트 클라우드에는 건설, 준비 등이 포함되며, 조경석 포인트 클라우드는 원본 포인트 클라우드에서 수동으로 추출하여 추후 모델 패키징 및 수정에 편리하게 사용할 수 있습니다.

풍경석 포인트 구름

포인트 클라우드 패키징 및 모델 복원. 이 기법의 원리는 작은 삼각형 조각들을 이용하여 솔리드 모델을 근사화하고 복원함으로써 큰 ​​변형을 방지하는 것입니다. 녹색 윤곽선은 초기 패키징 모델에서 구멍의 경계를 나타냅니다. 구멍 주변의 포인트 클라우드를 통해 표면 맞춤을 수행하고, 구멍을 복원하고, 포인트 클라우드 패키징을 완료하는 데 4시간이 소요되었습니다. 계산된 표면적은 1248.4㎡입니다.

조경석 모형 캡슐화 및 복원(부분)

건축주, 현장 감독관, 시공팀이 현장을 인수한 데 2일이 걸렸고, 측정 면적은 1493.7㎡였습니다. 저희가 SLAM100과 관련 소프트웨어를 검토하고 사용하는 데 4시간 30분이 소요되었습니다. 측정된 면적은 1248.4㎡였으며, 감소율은 245.3㎡, 즉 16.4%였습니다.

SLAM100은 불규칙한 형태의 플라스틱 정원의 표면적을 빠르고 정확하게 측정할 수 있으며, 플라스틱 정원의 디지털 스캔 및 시각적 표시를 구현하여 소유주와 시공사가 현장에서 여러 번 검토하는 데 도움이 되고, 감사 검증을 위한 신뢰할 수 있는 데이터 지원을 제공합니다.