3D Model

Mimari ve Mühendislik Yapılarının 3D Lazer Tarayıcı ile Ölçüm ve Modelleme Çalışmaları (Aygün, 2018)

3D Lazer Tarayıcı ile Ölçüm ve Modelleme

Mimari ve mühendislik yapılarının modellenmesi, modellemenin temel amacına istinaden, bir yapının dijital bir model üzerinden, olması beklenen ya da olması istenen hâli arasında kıyaslamalar yapmaya olanak tanır. Bu sayede, yapı üzerinde gerçekleştirilen ya da gerçekleştirilmesi amaçlanan işlemler için planlama yapmak mümkün hâle gelir.

3D Lazer Tarayıcı ile Ölçüm ve Modelleme Çalışmaları

3D Lazer Tarayıcıyla objeyi tarama ve nokta bulutlarını modellemeden oluşan ardışık iş akışı, çoğunlukla bina modellemesi üzerine yoğunlaşmaktadır. Bunun sebebi, binaların mevcut durumu üzerinden birçok mimari yenileme ve restorasyon çalışmasının yapılmasıdır. Bu alanda birçok örnek hem tarihi binaların hem de modern binaların taranması suretiyle yapılmaya devam etmektedir. Buna ek olarak, son dönemin çok önemli bir çalışma alanı olan BIM [Building Information Modeling (YBM:Yapı Bilgi Modellemesi)], bina modellerinin işlenmesi ve model üzerinden elde edilen bilgilerin kullanılması açısından yeni bir dönem başlatmıştır.

Bina modellerinin bir GIS [Geographic Information Systems (CBS: Coğrafi Bilgi Sistemleri)] projesi niteliği kazanması, mimarlık, mühendislik ve inşaat sektörlerinin ilgisini çekmiştir. BIM’e konu olan bina modelleri, farklı özellikleriyle değerlendirilmeye başlanmış ve modelden beklenen bilgi içeriğiyle yepyeni bir işlem oluşmuştur. BIM, bina inşaatlarından çok büyük çaplı mühendislik yapılarına kadar kullanım olanağı sunan ve aynı zamanda yapının büyüklüğüyle orantılı fayda sağlayan bir işletim, takip ve kalite kontrol yürütme aracı haline gelmiştir.

Özellikle, çok katlı ve büyük yapıların analizini yapmak için sıklıkla bina modelleri üretilir. Bir bina cephesinin projesinde belirtilen nitelikte olup olmadığı, örneğin bir eksen boyunca düz olması, imalatın belirli aşamalarında kontrol edilmesi zorunlu durumlardan biridir. Geleneksel ölçme teknikleriyle kontrol edilen birçok yapı elemanı, üretilen modelleriyle daha verimli sonuçlar veren ve inşaat sürecine hem maliyet hem de kalite güvencesi(QA) açısından katkı sağlayan ürünler olmuştur.

BIM’in bahsedilen önemi nedeniyle, birçok araştırmacı, bu anlamda BIM oluşturma teknikleri ve bunların büyük projeler için kullanılabilirliğini arttırmak adına çalışmalar yürütmektedir. Gelinen noktada, bir yapının içerisinde gezinip, 3D ölçmeler yapabilen ve daha sonra otomatik olarak son derece hassas, semantik açıdan zengin bir bina modeli üretebilecek bir robotik sistem öngörülmektedir. Robotik sektöründe, birçok araştırmacı, kapalı tesislerin haritalandırılması problemini araştırmaktadır. (Huber vd., 2010)

Şekil 1 : QA için sapma analizi yöntemiyle tespit edilen modelleme hatalarına bir örnek. Üst katın duvarı alt katın duvarından yaklaşık 3 cm kadar kaydırılmıştır, ancak aynı düzlemde iki duvar kullanılarak modellenmiştir. Nokta bulutuyla model arasındaki fark, 3 cm’nin altında olduğu durumlarda mavi ile 0,5 cm’nin altında olduğunu durumlarda ise yeşil ile gösterilmektedir. (Huber vd., 2010)

 

 

 

 

 

 

 

Şekil 2 : Örnek bir tünel nokta bulutu. (Slob & Hack, 2004)

Bu tip yapıların ölçülmesi için proje bazlı özel ölçme düzenekleri hazırlanabilmektedir. Köprü ve viyadük ayaklarının ölçülmesi için 3D lazer tarama ölçmesine uygun konumda birtakım yerlere özel pilyeler tesis edilerek, bu yapıların imalatındaki ilerleme sürekli olarak nokta bulutuyla üretilen modellerle takip edilebilmektedir. Otoyol ve tünellerin ölçmesini gerçekleştirebilmek için bir raylı düzenek hazırlanıp MLT (Mobil Lazer Tarama) ölçmeleri de yapılmaktadır.

Tünel geometrisini ölçmek için sıklıkla lazer tarayıcılar kullanılmaktadır. Bu tip yapılar, daha yüksek detay ve doğruluk seviyesinde Yersel Lazer Tarayıcılar (YLT) vasıtasıyla daha hızlı ölçülebilir. Örneğin, uygulanan püskürtme betonun kalınlığı bu sayede izlenebilmekte ve tünelin son geometrisi üzerindeki kontrol bu yöntemle yapılabilmektedir. İç geometri çok yüksek bir hassasiyetle yakalanabileceğinden, bu modeller oluşan deformasyonun izlenmesi için de uygun olabilir. (Slob & Hack, 2004)

Tüm bunlara ek olarak, özel bina projeleri, tanıtım amaçlı yüksek görsel gerçeklik öğesi olarak modellenmektedir. Üretilen model ve sonuç ürün arasında hiçbir fark yoktur, yalnızca tanıtım yapmak ve prestij sağlamak amacıyla kullanılır.

 

Şekil 3 : Nokta bulutundan elde edilmiş yüksek detay seviyesine sahip bir bina modeli.