RS10とドローンデータを用いた建物のファサード調査

古い住宅建物の改修は、まず現状を調査することから始まります。設計チームには正確な外観図が必要であり、施工業者には工事の見積もりを出すために、すべての壁、バルコニー、窓枠の面積が必要です。 1990年代に建設され、樹齢の長い木々や張り出したバルコニー、壁面を横切る配管などが存在する複雑な複合施設では、こうした図面の作成には時間がかかります。 本記事では、中国江西省のCHC Navigationのパートナー企業が実施したファサード調査の事例を取り上げます。同パートナー企業は、現場でドローンによる斜め撮影とRS10ハンドヘルドSLAMレーザースキャナーを併用し、CoProcessでファサード図面を作成することで、各建物の作業時間を3日から1.5日に短縮しました。

現場データの収集を終えた後、オフィスで作業が滞った

現場では、この組み合わせにより、建物全体が隅々まで網羅されました。ドローンによる測量で高層階や屋上を撮影し、RS10で1階部分や入口、建物間の狭いスペースをスキャンしたため、測定が必要な箇所は一切見落とされませんでした。問題は、図面作成が始まってから生じました。CADのみでの作業では、2つの問題によりスケジュールが遅延しました：
 

• 航空モデルを直接利用できなかったことです。CADではドローンモデルを読み込むことができないため、別のビューアでモデル上の距離を測定し、手作業で図面へ転記する必要がありました。また、精度を保証することも困難でした。
   
• 構造が複雑だった。窪んだ部分や突き出た角、バルコニー、配管などはすべて、目視で判断しなければならなかった。ミスを防ぐため、チームは4つのCADウィンドウと1つのモデルビューアを同時に開き、絶えず切り替えながら作業を進めた。
   

パートナー企業は、正確な現場データを迅速かつきれいに図面化できるかどうかを確認するため、製図作業をCoProcessに移行しました。以下の手順とチームからのヒントは、ほとんどのファサード測量プロジェクトに適用できます。

ステップ 1：データではなく、テンプレートから始める

最初に読み込むのはスキャンデータではなく、図面テンプレートです。通常、クライアントから、完成図面が準拠すべきレイヤースタイルや凡例が記載されたテンプレートが提供されます。ここでは、チームが以前のプロジェクトで使用したファサードのDWGファイルを利用しました。CoProcessはどのバージョンのDWGファイルでも読み込み、そのレイヤーや凡例を自動的に読み込むため、手作業で再設定する必要はありませんでした。
 

ヒント：オペレーターの作図効率は、どの要素を確実に描画すべきかを正確に把握しているかどうかにかかっています。作業を開始する前に、クライアントにテンプレートと凡例を依頼しましょう。

ステップ 2：点群データとドローンモデルを同時に読み込む

読み込みが速く、表示がスムーズであるからこそ、長時間の作図作業もこなせるのです。チームは10 GBのポイントクラウドデータと1 GBの斜めモデルデータをインポートしましたが、Intel i5プロセッサ、16 GBのメモリ、NVIDIA GTX 1060グラフィックカードを搭載した一般的なワークステーションでも、表示はスムーズに保たれました。
 

ヒント：点群データとモデルは、同じ座標系で同じ領域をカバーしている場合にのみ重ね合わせることができます。CoPreでRS10データを処理する際は、ドローンモデルと同じ設定の投影座標系を使用してください。

ステップ3：ファサードを描く

平面図の輪郭からファサードを作成します。オペレーターは平面図上で建物の輪郭線のみを描けばよく、CoProcessがそこから各ファサードを自動的に抽出します。これにより、手作業で断面を切り出す際のミスを回避でき、同じ輪郭線から作成されたファサードは常に幅が一致します。これは、クライアントが真っ先に確認する点の一つです。幅に不一致がある図面は、修正のために差し戻されてしまいます。
 

深度レンダリングで細部をトレースします。窓枠やその他の構造物については、チームは点群を深度レンダリングモードに切り替えました。これにより、複雑な形状のエッジがより見やすくなります。斜めからのモデルを並べて表示することで、確認しながら同時に作図を行うことができました。

スキャナーが届かない場所では、ドローンモデルを使用します。木々が密集していたり、バルコニーが張り出していたりしたため、RS10では地上から高層ビルの上層階をスキャンすることができませんでした。 屋根、テラス、最上階については、ドローンモデルが基準となりました。モデルビューアで測定し、CADで図面を描く代わりに、CoProcessでは点群データとモデルを1つのビューに重ね合わせ、オペレーターは両方に直接描画することができます。
 

この種の建物では、通常、4階から6階までは1階から3階のレイアウトが繰り返されるため、繰り返される要素は一度描画して、コピーしたり配列したりすることができます。その際は、事前にモデルや現場の写真と照らし合わせて確認してください。
 

ヒント：現場で写真を撮影しておきましょう。装飾帯や窓の防犯格子など、点群データやモデルでは細部がはっきり確認できない場合、写真があれば問題を解決できます。
 

ファサードを平面化します。輪郭の描画が完了すると、ファサード平面化機能により、建物のすべてのファサードが一つの操作で平面化され、塗りつぶし、寸法記入、注釈の追加ができる状態になります。

ステップ4：図面を完成させ、面積を計算する

ブロック、塗りつぶし、テキスト、寸法はすべてCoProcessで処理されるため、完成したファサード立面図はCADファイルとして直接エクスポートされます。その後、塗りつぶしの種類ごとに面積が計算され、プロジェクトで必要な面積表に入力されます。

ヒント：計測対象となる範囲は、主要な壁面だけにとどまりません。バルコニーや出窓の側面や下側、窓枠や窓台、さらに柱やドアのひさし、装飾帯の側面や下側なども含まれます。 これらをそれぞれ、実際の長さと幅で展開図として描き、配列ツールや塗りつぶしツールを使用すると、計算が速くなります。

結果：1棟あたり3日かかっていたところを1.5日に短縮

CoProcessは主流のCADソフトウェアと同じ作図ロジックを採用しているため、オペレーターは1～2日で操作に慣れることができました。現在、このパートナー企業は、RS10、ドローン測量、CoProcessを1つのワークフローとして活用し、古い住宅地の改修調査を行っています。これにより、より充実した成果物と、毎回同じ基準に沿った図面を作成できるようになりました。
 

この種の作業に適したスキャナーの選び方については、3Dレーザースキャナーの選び方に関するガイドをご覧ください。RS10は、飛行禁止区域での地形測量プロジェクトのように、ドローンが飛行できない場所でも使用可能です。また、当社の3Dモバイルマッピングソリューションは、航空機搭載型から地上型システムまで、あらゆるシステムを網羅しています。

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CHC Navigationについて

CHC Navigation（CHCNAV）は、生産性と効率の向上を目的とした、高度なマッピング、ナビゲーション、測位ソリューションを開発しています。 地理空間、農業、機械制御、自律走行などの業界にサービスを提供するCHCNAVは、専門家の能力を高め、業界の発展を牽引する革新的な技術を提供しています。140カ国以上に拠点を展開し、2,200名以上の専門家からなるチームを擁するCHC Navigationは、地理空間業界をはじめとする幅広い分野において、リーダーとして認められています。 CHC Navigation [300627.SZ] に関する詳細については、https://geospatial.chcnav.com/about/overviewをご覧ください。