Η εταιρεία Βουδαπέστη CÉH Inc. ήταν απαραίτητο να μετρηθεί το κτίριο της Ουγγρικής Κρατικής Όπερας και να δημιουργηθεί ένα λεπτομερές μοντέλο υπολογιστή που βασίζεται σε αυτά. Συνδυάζοντας τις αρχές της γεωδαιτικής έρευνας με την τεχνολογία των σημειακών νεφών, οι ειδικοί μπόρεσαν να αντιμετωπίσουν το κολοσσιαίο έργο πριν από αυτά χωρίς να διαταράξουν τον τρόπο λειτουργίας της όπερας. Το μοντέλο που αποκτήθηκε με αυτόν τον τρόπο θα χρησιμοποιηθεί στο μέλλον για την ανάπτυξη ενός έργου για την ανακατασκευή αυτού του αρχιτεκτονικού μνημείου και την επακόλουθη λειτουργία του.
Κτίριο της Ουγγρικής Κρατικής Όπερας
130 χρόνια ιστορίας
Η απόφαση για την ανέγερση του κτηρίου της Ουγγρικής Κρατικής Όπερας λήφθηκε το 1873. Με βάση τα αποτελέσματα ενός ανοιχτού διαγωνισμού, η κριτική επιτροπή επέλεξε το έργο του διάσημου ουγγρικού αρχιτέκτονα Miklós Ybl (1814-1891). Η κατασκευή του νεοκλασικού κτηρίου, που ξεκίνησε το 1875, ολοκληρώθηκε εννέα χρόνια αργότερα. Το μεγάλο άνοιγμα, στο οποίο προσκλήθηκε ο αυτοκράτορας της Αυστρίας και ο Βασιλιάς της Ουγγαρίας Franz Joseph, πραγματοποιήθηκε στις 27 Σεπτεμβρίου 1884.
Χτισμένο από τον Miklos Ibl, η ακουστική της όπερας, η οποία παρέμεινε ουσιαστικά αμετάβλητη τα τελευταία 130 χρόνια, συνεχίζει να προσελκύει λάτρεις της τέχνης από όλο τον κόσμο. Χιλιάδες τουρίστες επισκέπτονται την Ουγγρική Κρατική Όπερα κάθε χρόνο, που θεωρείται ένα από τα μεγαλύτερα αρχιτεκτονικά μνημεία του 19ου αιώνα στη Βουδαπέστη.
Μετρήσεις
Η πρόκληση για το CÉH ήταν να πραγματοποιήσει μετρήσεις πλήρους κλίμακας όχι μόνο του κεντρικού κτηρίου της Ουγγρικής Κρατικής Όπερας, αλλά και άλλων σχετικών κτιρίων (κατάστημα, κέντρο πωλήσεων, αποθήκη, αίθουσα πρόβας, γραφεία και εργαστήρια). Με βάση τα σημεία που ελήφθησαν κατά τη διαδικασία μέτρησης των νεφών, ήταν απαραίτητο να δημιουργηθεί ένα αρχιτεκτονικό μοντέλο που να αντικατοπτρίζει πλήρως την τρέχουσα κατάσταση όλων των κτιρίων.
Τα δεδομένα που συλλέχθηκαν υποβλήθηκαν σε επεξεργασία στις εφαρμογές Trimble RealWorks 10.0 και Faro Scene 5.5.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η άμεση απόκτηση δεδομένων χρειάστηκε σημαντικά λιγότερο χρόνο από την επόμενη επεξεργασία τους, επειδή παρά το γεγονός ότι τα δεδομένα υποβλήθηκαν σε επεξεργασία σχεδόν αμέσως, η πολυπλοκότητα του κτιρίου απαιτούσε αυξημένη προσοχή στη διαδικασία.
Ο συνδυασμός ταυτόχρονης μέτρησης και επεξεργασίας δημιούργησε κάποιες επιπλέον δυσκολίες. Κάθε νέο μέρος, που παρουσιάζεται με τη μορφή σημείου νέφους, έπρεπε να τοποθετηθεί σε ένα μόνο μοντέλο και να συνδεθεί με όλα τα στοιχεία που είχαν τοποθετηθεί στο παρελθόν. Επιπλέον, απλά δεν υπήρχε χρόνος για επανάληψη μετρήσεων ή αλλαγή στοιχείων, επομένως όλες οι λειτουργίες έπρεπε να εκτελεστούν με μεγάλη ακρίβεια την πρώτη φορά.
Θα πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη το γεγονός ότι οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν κατά τη λειτουργία της όπερας. Η ανάγκη σταδιακής εκκένωσης ορισμένων αποθηκών ή παροχής πρόσβασης σε ορισμένες εγκαταστάσεις οδήγησε στο γεγονός ότι οι μετρήσεις που ξεκίνησαν σε ένα μέρος του κτιρίου συνεχίστηκαν σε ένα άλλο μέρος του κτιρίου, και στη συνέχεια οι ειδικοί επέστρεψαν σε προηγουμένως απρόσιτες εγκαταστάσεις. Φυσικά, μια τέτοια οργάνωση εργασίας μείωσε την ταχύτητα της εφαρμογής τους και απαιτούσε πρόσθετο συντονισμό ολόκληρης της διαδικασίας.
"Η λύση GRAPHISOFT BIMcloud ήταν μια τεράστια βοήθεια στη δουλειά μας, παρέχοντας καλή ταχύτητα πρόσβαση σε αρχεία από σχεδόν οπουδήποτε στον κόσμο." - Gábor Horváth, Lead Architect, CÉH
Αν και οι τεχνικοί μέτρησης είχαν επαρκή εργαλεία τοποθέτησης, στην αρχή το προσωπικό της όπερας μετακίνησε κατά λάθος αυτές τις συσκευές, παρακωλύοντας σοβαρά τη διαδικασία αμοιβαίας ευθυγράμμισης των σημείων νέφους. Ωστόσο, με την πάροδο του χρόνου, και οι δύο ομάδες έμαθαν να αλληλεπιδρούν και να μην παρεμβαίνουν μεταξύ τους στην καθημερινή τους εργασία.
Μερικά δωμάτια (όπως στηρίγματα αποθηκών) αλλάζονταν συνεχώς, ενώ οι επιφάνειες άλλων δωματίων (για παράδειγμα, ένα σύστημα ανάρτησης καλυμμένο με μεταλλικό πλέγμα ή κατασκευές στα παρασκήνια) ήταν εξαιρετικά δύσκολο για γεωδαιτικά όργανα - όλα αυτά απαιτούσαν πρόσθετες μετρήσεις.
Οι πιο δύσκολες και επίπονες ήταν οι μετρήσεις των θολωτών και ζιγκ-ζαγκ επιφανειών που υπάρχουν στις τεχνικές και βοηθητικές περιοχές στα χαμηλότερα επίπεδα του κτιρίου. Ήταν επίσης δύσκολο να αναπαραχθούν οι θόλοι που χωρίζουν το κτίριο σε επίπεδα σύμφωνα με το σχέδιο του συγγραφέα του, Miklos Ibl.
Υποστηρίξεις και άλλες κατασκευές συχνά επικαλύπτονταν οι επιφάνειες τοίχων και δαπέδων. Σε τέτοιες περιπτώσεις, τα αποτελέσματα της μέτρησης μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν μόνο για τη δημιουργία ενός πολύ τραχού 3D μοντέλου. Ως εκ τούτου, για τη λήψη πιο λεπτομερών πληροφοριών σχετικά με τα μέρη που δεν είναι προσβάσιμα από έναν σαρωτή 3D, χρησιμοποιήθηκε συχνά εγγραφή βίντεο και φωτογραφίας.
Τα σύνολα δεδομένων μέτρησης είχαν προηγουμένως εισαχθεί στο Faro Scene 5.5 και στη συνέχεια μεταφέρθηκαν στο Trimble RealWorks 10.0 για τελική επεξεργασία. Αυτή η διαδικασία χρειάστηκε πολύς χρόνος, καθώς η επεξεργασία των αρχείων cloud point που δημιουργήθηκαν με αυτόν τον τρόπο απαιτούσε μεγάλη ισχύ επεξεργασίας.
Διαχείριση Βιβλιοθήκης Point Cloud
Τα μεγέθη αρχείων είναι πολύ σημαντικά στη διαχείριση δεδομένων. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μέτρησης, δημιουργήθηκε ένας τεράστιος αριθμός σημείων νέφους και η λεπτομέρεια αυτών των αρχείων έφτασε τα 40 εκατομμύρια σημεία ανά δωμάτιο. Δεν ήταν δυνατή η συγκέντρωση αρχείων αυτού του μεγέθους. Το πρώτο βήμα ήταν να μειώσετε τον αριθμό των πόντων χρησιμοποιώντας το Trimble RealWorks. Στη συνέχεια, όταν η λεπτομέρεια του αρχείου μειώθηκε κατά τάξη μεγέθους, κατέστη δυνατό να συνδυαστούν αυτά τα σύννεφα, καθένα από τα οποία περιείχε ήδη περίπου 3-4 εκατομμύρια σημεία.
Τα βελτιστοποιημένα και συγχωνευμένα μπλοκ των 20-30 εκατομμυρίων σημείων αποθηκεύτηκαν με ανάλυση όχι περισσότερο από ένα σημείο ανά τετραγωνικό εκατοστό. Αυτή η πυκνότητα σημείων ήταν αρκετή για να δημιουργήσει ένα λεπτομερές μοντέλο στο ARCHICAD.
Ένα μοναδικό βελτιστοποιημένο αρχείο cloud σημείου εξήχθη σε μορφή E57 συμβατό με λογισμικό αρχιτεκτονικής. Έτσι, η ομάδα των αρχιτεκτόνων μπόρεσε να προχωρήσει απευθείας στο μοντέλο.
Το κύριο μέρος του μοντέλου εκτελέστηκε στο ARCHICAD 19. Ταυτόχρονα, η χρήση της λύσης GRAPHISOFT BIMcloud, η οποία παρέχει μια αποδεκτή ταχύτητα πρόσβασης σε αρχεία από σχεδόν οπουδήποτε στον κόσμο, έπαιξε σημαντικό ρόλο στο έργο. Αυτός ο παράγοντας ήταν πολύ σημαντικός, επειδή το μέγεθος του έργου ξεπέρασε τα 50 GB.
Εργασία στο μοντέλο
Κατά την ανάλυση του τρισδιάστατου όγκου του κτιρίου, χρησιμοποιήθηκαν αρχικά τα παλιά διαστατικά σχέδια. Αυτά τα 2D σχέδια έχουν βελτιωθεί σημαντικά και βελτιωθεί με σημειακά σύννεφα.
Σημαντικές αποκλίσεις με παλαιότερα σχέδια ήταν εμφανείς από την αρχή, με επιπλέον επιπλοκές να προκύπτουν κατά τη σύγκριση κατόψεων πολλαπλών επιπέδων. Το 1984, το κτίριο υποβλήθηκε σε μερική ανακατασκευή, με αποτέλεσμα να αντικατασταθούν ορισμένα στοιχεία, για παράδειγμα, τα μεταλλικά στηρίγματα του συστήματος ανάρτησης. Η τεκμηρίωση που κυκλοφόρησε για αυτήν την ανακατασκευή ήταν πολύ χρήσιμη κατά την αναδημιουργία ενός μοντέλου σύνθετων λύσεων σχεδιασμού, στο οποίο υπήρχαν μάλλον λεπτά στοιχεία που δεν γίνονται αντιληπτά από τους σαρωτές 3D. Το ίδιο ισχύει και για κινητές κατασκευές όπως τα χαλύβδινα στοιχεία της σκηνής, τα οποία συνέχισαν να χρησιμοποιούνται κατά τη διάρκεια των μετρήσεων.
Σχεδόν όλη η γεωμετρία δημιουργήθηκε στο περιβάλλον ARCHICAD. Πολύ περίπλοκα στοιχεία όπως αγάλματα διαμορφώθηκαν σε εφαρμογές τρίτων και στη συνέχεια εισήχθησαν στο ARCHICAD ως τριγωνικά τρισδιάστατα μάτια. Αυτά τα στοιχεία, που αποτελούνταν από μεγάλο αριθμό πολυγώνων, προστέθηκαν στο μοντέλο μόνο στο τελευταίο στάδιο.
Οι μεγαλύτεροι περιορισμοί για τους αρχιτέκτονες ήταν η υπολογιστική ισχύς των υπολογιστών, καθώς το μέγεθος των αρχείων cloud point και το μοντέλο είχαν μικρή επίδραση στην απόδοση. Για να μειώσετε το μέγεθος του μοντέλου και να βελτιώσετε την ευκολία εργασίας με αυτό, ήταν πολύ σημαντικό να ελαχιστοποιήσετε την ένθετη βιβλιοθήκη. Σε μικρά έργα, το μέγεθος αυτής της βιβλιοθήκης δεν παίζει μεγάλο ρόλο, αλλά σε αυτήν την περίπτωση περιείχε πολλά στοιχεία υψηλής ποιότητας που αύξησαν σημαντικά το μέγεθος του έργου και, ως αποτέλεσμα, δημιούργησαν υπερβολικό φορτίο σε υπολογιστές. Για τη βελτίωση της ομαλότητας της 2D πλοήγησης και τη μείωση των μεγεθών αρχείων, ορισμένα στοιχεία έχουν αποθηκευτεί ως αντικείμενα. Έτσι, κατέστη δυνατή η τοποθέτηση οποιουδήποτε αριθμού εμφανίσεων του ίδιου αντικειμένου στο μοντέλο χωρίς τη δημιουργία νέων μορφών ή άλλων δομικών στοιχείων. Ακόμη περισσότερη βελτιστοποίηση επιτεύχθηκε με την απλοποίηση 2D συμβόλων αντικειμένων Φυσικά, αυτή η απόφαση δεν θα μπορούσε να επηρεάσει την απόδοση 3D με κανέναν τρόπο, καθώς δεν μείωσε τον αριθμό των πολυγώνων που υπάρχουν στο μοντέλο. Αυτό το πρόβλημα επιλύθηκε προσαρμόζοντας συνδυασμούς επιπέδων, για παράδειγμα, απενεργοποιώντας την εμφάνιση διακοσμητικών στοιχείων και γλυπτών κατά τη διάρκεια της πλοήγησης 3D.
Πολλές ώρες εργασίας και τεράστια προσπάθεια οδήγησαν στη δημιουργία ενός μοντέλου που ο καθένας μπορεί να δει στην κινητή του συσκευή. Ο λεπτομερής σχεδιασμός και η σταδιακή οργάνωση ολόκληρης της διαδικασίας εργασίας έπαιξαν σημαντικό ρόλο στην επίτευξη επιτυχίας.
Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι κατέστη δυνατή η αποτελεσματική μέτρηση και δημιουργία ενός ακριβούς μοντέλου που βασίζεται σε αυτά μόνο χάρη στην καλά συντονισμένη εργασία και την ετοιμότητα για αλληλεπίδραση μεταξύ της Ουγγρικής Κρατικής Όπερας και των υπαλλήλων της CÉH, οι οποίοι κατέβαλαν πολλές κοινές προσπάθειες για τη διατήρηση και ανακατασκευάστε αυτό το υπέροχο αρχιτεκτονικό μνημείο.
Μοντέλο Όπερας στο Εργαστήριο BIMx
Παρά το γεγονός ότι το μοντέλο ARCHICAD έχει βελτιστοποιηθεί όσο το δυνατόν περισσότερο, εξακολουθεί να περιέχει περίπου 27,5 εκατομμύρια πολύγωνα και περίπου 29.000 στοιχεία BIM.
Τα μοντέλα BIM αυτού του μεγέθους είναι πολύ δύσκολο να προβληθούν στην εφαρμογή GRAPHISOFT BIMx για κινητά.
Αλλά η τεχνολογία BIMx Lab που δημιουργήθηκε πρόσφατα αντιμετωπίζει τέλεια τέτοιες εργασίες, κάτι που σας επιτρέπει να επεξεργαστείτε σχεδόν οποιοδήποτε αριθμό πολυγώνων σε μοντέλα ARCHICAD οποιασδήποτε πολυπλοκότητας!
Πραγματοποιήστε λήψη της εφαρμογής BIMx Lab για κινητά από το Apple App Store.
Για να αξιολογήσετε τις δυνατότητες αυτής της νέας τεχνολογίας, κατεβάστε το μοντέλο οικοδόμησης της Ουγγρικής Κρατικής Όπερας για το εργαστήριο BIMx.
Σχετικά με την CÉH Inc
CÉH Σχεδιασμός, ανάπτυξη και συμβουλευτική Inc. Είναι το κορυφαίο τμήμα μηχανικής του Ομίλου CÉH, βασικός παράγοντας στην ουγγρική αγορά σχεδιασμού και κατασκευών. Με πάνω από 25 χρόνια εμπειρίας, η CÉH έχει συγκεντρώσει μεγάλη εμπειρία στο σχεδιασμό, την κατασκευή και τη λειτουργία των κτιρίων.
Η CÉH απασχολεί ειδικούς από όλες τις τεχνικές ειδικότητες που σχετίζονται με τον κατασκευαστικό κλάδο. Η CÉH απασχολεί περίπου 80 υπαλλήλους, 10 καταστήματα και 150-200 εργολάβους.
Η έκταση των έργων BIM που υλοποιούνται από την CÉH υπερβαίνει τα 150.000 m².
Αρχιτέκτονες CÉH Inc. χρησιμοποιούν το ARCHICAD στη δουλειά τους για πάνω από 10 χρόνια. Η CÉH διαθέτει επί του παρόντος 26 άδειες χρήσης και χρησιμοποιεί το GRAPHISOFT BIMcloud. Αυτό το έργο, που πραγματοποιήθηκε στο ARCHICAD 19, αποτελούσε από τρεις έως επτά αρχιτέκτονες σε συνεχή βάση.
Σχετικά με το GRAPHISOFT
Το GRAPHISOFT® επανάσταση στην επανάσταση BIM το 1984 με το ARCHICAD®, την πρώτη λύση CAD BIM της βιομηχανίας για αρχιτέκτονες. Η GRAPHISOFT συνεχίζει να ηγείται της αρχιτεκτονικής αγοράς λογισμικού με καινοτόμα προϊόντα όπως το BIMcloud ™, η πρώτη συνεργατική λύση σχεδιασμού BIM σε πραγματικό χρόνο στον κόσμο, το EcoDesigner ™, η πρώτη πλήρως ενσωματωμένη στον κόσμο ενεργειακή μοντελοποίηση και εκτιμήσεις ενεργειακής απόδοσης κτιρίων, και η BIMx® είναι η κορυφαία εφαρμογή για κινητές συσκευές για την επίδειξη και παρουσίαση μοντέλων BIM. Από το 2007, το GRAPHISOFT είναι μέλος του Ομίλου Nemetschek.
