Model BIM dla przyszłego budynku opery

Autor: Hazlinda Mohd Nuron

Opera w Sajgonie, jedno z najbardziej eleganckich i historycznych dóbr kultury w Ho Chi Minh, ma nową tożsamość cyfrową, która umożliwia zarządzanie, zachowanie i ochronę tego kultowego budynku.

Zbudowana w 1898 roku przez architekta Eugene'a Ferret i wzorowana na Petit Palais w Paryżu, ukochane miejskie miejsce sztuk widowiskowych jest również atrakcją turystyczną. Budynek został uznany jako zagrożony ze względu na jego lokalizację w sercu ruchliwego miasta Wietnamu Południowego.

Prace prowadzone w metrze pod teatrem mogą spowodować dalszą degradację zabytkowej konstrukcji. Dokładne cyfrowe badania stanu budynku były potrzebne, aby pomóc władzom w pomyślnym zarządzaniu przyszłymi remontami lub nawet całkowitą rekonstrukcją.

Wiadomość o pożarze, który prawie zniszczył katedrę Notre Dame w Paryżu, dodała projektowi impetu.

Dyrektor generalny Wietnamskiej Korporacji Konsultantów Portcoast, Pan Pham Anh Tuan, wziął na siebie odpowiedzialność za prace, gromadząc 30-osobowy zespół badawczo-inżynieryjny, aby się tym zająć.

Mając duże doświadczenie z produktami Leica Geosystems, Pan Tuan wybrał flotę tachimetrów, odbiorników GNSS i skanerów laserowych 3D Leica Geosystems wraz z najnowszym zintegrowanym oprogramowaniem, aby zrealizować ambitne cele projektu.

Podejście trójfazowe

Pierwszym etapem prac było skonstruowanie bazowego modelu BIM. Ponieważ oryginalna dokumentacja projektowa i rysunki konstrukcyjne zostały z czasem utracone, wymagane były dwa zestawy danych z różnych źródeł.

Surowe dane przestrzenne istniejących obiektów zostały zebrane przy użyciu sprzętu geodezyjnego, kamer, skanerów laserowych UAV i 3D, a informacje techniczne oraz historyczne pozyskane z archiwów państwowych i ośrodków badawczych.

Drugi etap obejmował modelowanie i przetwarzanie danych z chmury punktów w celu opracowania cyfrowej reprezentacji 3D aktualnego stanu obiektu. Dodatkowe informacje o kolorach, materiałach, wzorach, jak również szczegóły dotyczące pochodzenia, historii i znaczenia kulturowego zostały zintegrowane w celu stworzenia kompletnego modelu BIM.

Trzecia i ostatnia faza wykorzystywała model BIM do opracowania precyzyjnej wizualizacji 3D, którą można było udostępniać zainteresowanym stronom za pomocą Leica TruView i JetStream Viewer.

Pan Tuan powiedział: „Cyfrowe opracowania można realizować tylko przy użyciu najnowocześniejszego sprzętu i oprogramowania. Korzystając z powstałego modelu BIM, opracowaliśmy precyzyjną wizualizację rzeczywistości przy użyciu technik VR (Virtual Reality), AR, (Augmented Reality) i MR (Mixed Reality), ostatecznie dzieląc się tym z interesariuszami projektu i opinią publiczną w ramach imponującej interaktywnej wirtualnej wycieczki, opartej na dokładnym modelu 3D budynku opery w mieście Saigon.”

We wszystkich fazach projektu wykorzystano bogate portfolio oprogramowania Leica Geosystems: Oprogramowanie Leica Infinity wykorzystano do georeferencji chmur punktów, Leica Cyclone 3DR do tworzenia cyfrowego modelu posągów i płaskorzeźb oraz aplikacje Leica CloudWorx dla programu Revit w celu dodania kratownicy górnej ramy dachowej do modelu BIM.

Uchwycenie rzeczywistości wewnątrz i na zewnątrz

Używając Leica Nova TS60, dwóch GS18 T, jednego iCON iCR80 i dwóch iCON gps70, zespół pomiarowy wykorzystał ponad 350 georeferencjonowanych stanowisk /stacji skanujących w celu dokładnego pozyskania chmury punktów - od sceny i audytorium po kopułę dachu, piwnicę, i ściany zewnętrzne.

Ponieważ nie było możliwości fizycznego wejścia na dach, użyto dźwigu do podniesienia skanera laserowego 3D Leica ScanStation P50, aby uchwycić do 1 km obszaru wokół budynku opery w jakości HDR (High-Dynamic Range).

W przypadku złożonej geometrii wnętrza, szczególnie w wąskich przestrzeniach na poddaszu i piwnicach, gdzie szybki czas skanowania, dokładność, stabilność i zwrotność były kluczowe, Leica RTC360 i Leica BLK360 sprawdził się idealnie.

Cztery skanery laserowe Leica RTC360 3D zostały użyte do skanowania kolumn, posągów, płaskorzeźb, wzorów, żyrandoli i detali zewnętrznych. Lekka i kompaktowa konstrukcja BLK360 sprostała wyzwaniu zeskanowania systemu klimatyzacji znajdującego się na ograniczonej przestrzeni na poddaszu.

„Dokładność pomiaru i gęstość mierzonych punktów była kluczowym czynnikiem przy wyborze przez nas sprzętu. Wysoka wydajność, wszechstronność i niezawodność tego sprzętu pozwoliła nam zaoszczędzić czas i nakład pracy w każdym aspekcie projektu, od wstępnej kontroli i georeferencji po proces skanowania laserowego i łączenia skanów”- powiedział Pan Tuan.

Bezcenny zwrot z inwestycji

Zaufanie do technologii cyfrowej Leica Geosystem wśród młodego zespołu inżynierów Portcoast zaowocowało odnowionym poczuciem dumy z historii i wartości kulturowych, które reprezentuje budynek.

Pan Tuan wyjaśnia: „W razie katastrofy cała konstrukcja mogłaby zostać odbudowana z zapisu cyfrowego. Gdy będzie to konieczne w nadchodzących miesiącach i latach, zdigitalizowane dane można również wykorzystać do drukowania modeli 3D potrzebnych do odlewania z dużą dokładnością oryginalnych elementów dekoracyjnych w celu odtworzenia. Cyfryzacja zapewniła, że piękno i majestat Opery w Sajgonie będą nadal inspirować przyszłe pokolenia mieszkańców i odwiedzających miasto turystów.”

Po sukcesie tego projektu związanego z dziedzictwem kulturowym, władze miasta mogą teraz rozważyć zastosowanie metod dokumentacji cyfrowej do około 150 budynków o znaczeniu historycznym, kulturowym i artystycznym w mieście Ho Chi Minh.