Posts

Scan to BIM

Building Information Modeling (BIM) saat ini merupakan salah satu bahasan yang populer. Sedangkan Scan/Laser Scan sudah beberapa saat lalu populer untuk mendapatkan gambaran 3D (3 Dimensi) atau biasa disebut modeling. Lalu apakah hubungan antara Laser scan dengan BIM? Bagaimana membuat BIM dengan menggunakan teknologi laser scan?

 

Laser Scan Untuk pembuatan 3D Model

Pengambilan laser scan untuk membuat suatu model, dalam hal ini bangunan (building) merupakan hal yang esensial untuk persiapan BIM. Kami pernah membahas tips dan trik pengambilan laser scan ini (https://zonaspasial.com/2019/10/tip-trik-melakukan-survei-dengan-terestrial-laser-scan/). Dengan pengambilan data pointcloud yang baik dengan menggunakan laser scan, maka diharapkan hasil modeling yang akan dibuat bahan BIM juga akan menjadi baik. Perlu diingat bahwa laser scan hanya mengambil data sesuai apa yang terlihat mata dan tidak bisa tembus tembok atau benda lain. Sehingga segala perkabelan dan pipa yang tertanam di dalam struktur bangunan tidak akan tercapture.

Proses pengambilan data laser scan ini melibatkan pointcloud yang besar serta foto-foto. Data yang besar ini perlu manajemen yang baik. Apalagi jika bangunan yang diambil datanya besar serta banyak, maka manajemen data serta manajemen pengambilan harus dirancang secara baik.

Pointcloud to 3D Model

Modeling dan Data Atribut

Setelah registrasi dan pembersihan pointcloud, maka modeling dapat dilakukan sesuai dengan keadaan sebenarnya (as built) sebuah bangunan. Proses modeling ini membutuhkankan detil yang teliti. Modeling as built bisa memakai solid, jika hasil yang diinginkan hanya model/gambar saja. Tetapi jika ingin menggunakan sebagai BIM, maka modeling bisa dilakukan dengan Revit, atau software BIM yang lain. 3D model yang dibuat sebagai as built mungkin akan sedikit berbeda angka-angka ukuran, karena dalam proses pekerjaan Gedung/building pasti terdapat penyesuaian.

Model BIM ini mempunyai kelebihan yaitu adanya basis data non spasial atau biasa disebut atribut. Data atribut ini penting sekali dalam proses BIM, karena akan menerangkan model yang dibuat. Semakin lengkap atribut yang dimasukkan ke dalam sebuah model, akan semakin bagus.

Section and BIM

Setelah data model dan atribut menyatu sebagai system informasi, maka BIM untuk sebuah bangunan sudah bisa disajikan untuk keperluan engineering, Keperluan utama sebuah as built biasanya untuk maintenance. Dengan data ukuran yang sesuai aslinya serta atribut dari masing-masing bagian, maka bagian maintenance akan dimudahkan dalam melakukan kegiatannya. Selain itu juga, jika akan dilakukan renovasi, maka kesiapan data BIM akan sangat membantu dalam pelaksanaan renovasi.

proses akusisi data laser scan

Why use Laser Scanner?

Mengapa menggunakan laser scan, terutama Terrestrial Laser scan? Beberapa hal bisa menjawab pertanyaan tersebut.

 

Fast!

Acquisition speed +/- 1 Mio points per second! Kecepatan pengambilan data pointcloud membuat laser scan merupakan alat yang dapat diandalkan dalam kecepatan. Semakin banyak data yang dikumpulkan dalam satuan waktu tertentu, akan membuat waktu survey akan semakin efesien, dan pada akhirnya akan membuat cost effectiveness.

Accurate

Akurasi merupakan salah satu kelebihan laser scan. Akurasi yang dimaksud disini adalah jarak di benda tersebut. Laser scan mampu memberikan keakurasian sampai dengan +/- 2mm pada jarak 10 meter. Jadi jika sebuah meja panjangnya 5 meter, maka jika diukur dengan laser scan pada jarak 10 meter, maka Panjang meja yang didapat 4.88 m – 5.02 m. Sebuah akurasi yang sangat tinggi pada jarak tersebut

Non Contact

Dengan kelebihann non contact ini maka pada area berbahaya, maka survey masih dapat dilakukan. Hal ini karena TLS tidak perlu kontak dengan benda /equipment yang berbahaya.

Interactive 3D pointcloud

Hasil TLS yang telah dilengkapi dengan kamera 360, sudah dapat disajikan sebagai 3D view. JIka diinginkan untuk lebih interaktif, dapat dilakukan pemodelan 3 dimensi dengan lebih detil. Pemodelan ini akan membuat hasil laser scan dapat digunakan berbagai disiplin.

 

Portability

TLS saat ini sudah sangat banyak merk dipasaran dan semakin ringan. Hal ini sangat memudahkan dalam mobilisasi maupun demobilisasi peralatan. Untuk Faro, misalnya, berat scanner hanya 4,2 kg. Dengan berat tersebut, mobilitas akan sangat terbantu.

Reliable

Laser scan dapat dibuat 3D model untuk menyajikan obyek seperti sebenarnya. It can provide high quality 3D model of object as is.

Registrasi Point Cloud Terrestrial Laser Scan dan Cara Melakukannya dengan Benar

Point cloud hasil terrestrial laser scan merupakan informasi spasial yang masih perlu dilakukan pengolahan lebih lanjut. Proses selanjutnya adalah melakukan penyatuan seluruh point cloud yang terpisah-pisah berdasarkan pengambilan data.

Registrasi point cloud ke dalam satu sistem yang sama adalah awal pada pengolahan data hasil laser scan. Sistem yang digunakan bisa dengan sistem lokal maupun dengan sistem global. Registrasi ini akan membuat seluruh point cloud berkorelasi dan menyatu dalam satu sistem yang sama.

 

Langkah registrasi ini memiliki dampak terhadap akurasi data yang akan digunakan, serta berdampak terhadap proses selanjutnya pada pengolahan point cloud menjadi model 3 dimensi.

Beberapa hal teknis yang perlu diperhatikan saat melakukan registrasi point cloud berdasarkan pengalaman yang kami miliki adalah sebagai berikut:

  • Lakukan Registrasi hasil TLS satu persatu berurutan sesuai perpindahan alat

Registrasi berurutan akan memudahkan dalam mengenali kesalahan, serta akan memudahkan dalam manejemen data. Setiap hasil scan akan dikenali dan jika terjadi kesalahan akan mudah dalam melakukan perbaikan.

  • Pastikan korelasi antar scan pada target memiliki error yang kecil.

Korelasi antar scan ini mempengaruhi point cloud secara keseluruhan. Error akan mempengaruhi setiap point.

  • Jika ditemukan hasil registrasi yang buruk buanglah korelasi target yang memiliki error terbesar

Korelasi target yang besar berpengaruh terhadap akumulasi error pada registrasi. Sehingga jika korelasi target yang error nya besar dibuang, maka error akan berkurang. Tetapi perlu diperhatikan bahwa target harus mempunyai ukuran lebih sehingga saat registrasi tidak kekurangan target yang akan dikorelasikan. Kami bahas masalah target pada tulisan sebelumnya.

  • Fix-kan scan yang sudah teregistrasi dengan baik agar tidak berubah

Sebaiknya scan-scan yang sudah terigistrasi dengan baik di fix-kan supaya tidak terpengaruh oleh registrasi scan yang selanjutnya.

  • Jika melibatkan scan yang banyak, buatlah grup/cluster registrasi

Kadang scan yang dilakukan bisa memuat banyak sekali tempat berdiri alat. Untuk manajemen data yang baik, lakukan grouping/cluster. Dengan grouping/cluster maka akan mudah dalam mengelola data point cloud hasil laser scan. Selain grouping/cluster, lakukan juga UNLOAD/HIDDEN (bukan DELETE) pada scan yang sudah teregistrasi dengan baik untuk scan yang berjumlah banyak.

 

Demikian beberapa hal yang bisa dilakukan dalam registrasi hasil scan. Mungkin masih ada beberapa trik lain yang bisa ditambahkan untuk mempermudah pekerjaan registrasi hasil terrestrial laser scan.

Teknologi Laser Scan dan 3D Modeling untuk Asset Management

Asset management adalah suatu proses sistematis yang bertujuan untuk mempertahankan, membaharukan, dan mengoperasikan aset secara hemat melalui akuisisi, penciptaan, operasi, pemeliharaan, rehabilitasi, dan penghapusan aset sehingga tujuan dapat tercapai secara efektif dan efisien.

Dengan bantuan teknologi laser scan dan 3D Modeling, manajemen aset dapat dilakukan dengan lebih baik. Kemampuan laser scan dalam mengcapture obyek secara teliti serta 3D model yang dilakukan secara detil akan membantu dalam proses manajemen aset. Manajemen aset untuk obyek-obyek vital akan teroganisir dan sangat membantu dalam pengambilan keputusan.

Laser scan dengan ketelitian sampai dengan 2 mm dan 3D model dengan ketelitian sampai dengan 5 mm akan menggambarkan obyek-obyek vital untuk kepentingan operasi dan pemeliharaan. Secara berkala, updating terhadap obyek-obyek dalam lingkup manajemen aset perlu diperbarui, sehingga memudahkan dalam daily operation & maintenance.

Laser Scan & Modeling untuk refabrikasi

Dalam industri kadang dibutuhkan pembuatan ulang suatu barang yang kebutuhannya bersifat unik dan mempunyai ukuran tersendiri. Pembuatan kembali (refabrikasi) terhadap suatu barang membutuhkan ukuran detil barang tersebut. Jika tersedia gambar rencana maka hal tersebut dapat dilakukan segera, tetapi jika tidak tersedia maka perlu dilakukan poembuatan as built.

As built Drawing yang sesuai dengan ukuran sebenarnya membutuhkan pengukuran yang detil. Laser scan yang dilanjutkan dengan pembuatan 3D Model akan membantu dalam pembuatan as built drawing. Selanjutnya as built tersebut dapat digunakan sebagai bahan melakukan refabrikasi.

Tahapan dalam melakukan pengambilan data laser scan dan pengolahan 3D model:

  • Pengambilan data pointcloud dengan laser scan
  • Registrasi pointcloud dengan titik control (Sphere dan target)
  • Pembuatan model 3 dimensi (3D Model)
  • Pembuatan slicing gambar 2D untuk keperluan fabrikasi

Tahapan-tahapan dalam melakukan laser scanning dan pembuatan 3D model ini dilakukan dengan ketelitian yang maksimal. Ketelitian yang bisa didapat dari Laser Scan maksimal 2mm, sedangkan ketelitian modeling 3D sekitar 2-4 mm.

Setelah tahapan-tahapan dilakukan dan ketelitian yang diperoleh sesuai dengan yang diharapkan maka, proses re-fabrikasi bisa dilaksanakan.

Teknologi laser scan

Teknologi Laser Scan untuk Survey Engineering

3D Laser scan atau Pemindaian laser 3 Dimensi menggunakan teknologi berbasis LIDAR untuk secara akurat dan efisien menangkap data 3 dimensi dalam berbagai pengaturan, terlepas dari ukuran dan fitur permukaan. 3D Laser Scan dapat digunakan tanpa menyentuh secara fisik objek apa yang sedang diukur. pemindaian laser menciptakan catatan digital yang jelas dan akurat dari kondisi yang ada (as-built). Pemindaian menghasilkan jutaan titik pengukuran yang disebut “koordinat.” Bersama-sama titik membuat data mentah dalam bentuk “point cloud.” Setiap koordinat dalam point cloud berisi nilai x, y, dan z, yang juga dikenal sebagai (Northing (y), Easting (x), dan Elevation (z)). Dari detail titik-titik ini, kita bisa mendapatkan pengukuran yang tepat dari satu titik point cloud ke titik lainnya.

Apa fungsi 3D Laser Scan?

terestrial laser scan

3D Laser Scan dapat digunakan untuk menangkap informasi dan data dari objek untuk digunakan sebagai analisis teknis dan pemodelan ulang. Penggunaan umum laser scan ini adalah:

  • As-built survey, memotret realitas atau survei kondisi yang ada
  • Verifikasi konstruksi, sortasi, dan simulasi
  • Design engineering untuk peningkatan atau perluasan fasilitas
  • Prefabrikasi
  • Deteksi benturan / benjolan
  • Dokumentasi arsitektur atau pelestarian sejarah
  • Menghitung volume, analisis deformasi, dan biaya overhead
  • Desain dan konstruksi virtual
  • Pemindaian laser untuk koordinasi fasilitas
  • Mengumpulkan data geospasial

Keunggulan dari laser scan

proses akusisi data laser scan
proses akusisi data laser scan
  • Cepat. Laser scan dapat menangkap hingga jutaan titik data 3D per detik, memberikan detail yang sangat akurat dan kaya dari setiap aspek proyek Anda.
  • Akurat. Pengukuran yang diperoleh dengan pita pengukur atau handheld GPS dapat mengalami kesalahan. Pemindaian laser adalah bentuk pengukuran paling akurat yang ada, memberikan akurasi skala milimeter atau kurang.
  • Menjawab kebutuhan survey. Berapa kali Anda meninggalkan lokasi kerja dengan menyisakan beberapa pengukuran lagi? Pemindaian BIM 3D akan menangkap data tambahan, sehingga tidak perlu kembali ke proyek untuk mengambil data tambahan.
  • Keselamatan. Pemindaian 3D dapat memperoleh pengukuran di lokasi yang sulit dijangkau atau berbahaya sambil menjaga pekerja agar tidak berada di jalur yang berbahaya.

Bagaimana proses operasional laser scan? Secara umum langkah kerja yang dilakukan adalah sebagai berikut :

Pre-Survey

Sebelum survey, tim akan melakukan pekerjaan sebagai berikut :

  • Memastikan semua alat laser Scanner berfungsi normal dan lengkap dengan segala asesorisnya.
  • Memastikan semua battery dalam kondisi penuh siap digunakan.
  • Memastikan PC dan semua software yang dibutuhkan siap digunakan.
  • Membuat perencanaan survey.

Sebagai tambahan tim survey juga akan melakukan observasi lingkungan sebagai berikut :

  • Memastikan akses kerja
  • Memeriksa area ber-vibrasi tinggi
  • Memeriksa tingkat kebisingan
  • Memeriksa hambatan pada suhu tinggi
  • Area potensi berbahaya
  • Kondisi pencahayaan
  • Hal lain yang akan mengganggu aktivitas survey

Survey Control

Tim survey akan menetapkan titik kontrol di sekitar area pekerjaan dengan menggunakan metoda traverse. Pengukuran akan menggunakan alat Total Station. Titik kontrol ini akan terikat ke titik kontrol utama (BM) yang sudah ada di lokasi atau yang di tentukan client. Titik-titik kontrol tersebut akan ditandai dengan Checkerboard yang selanjutnya akan berfungsi sebagai target pengikatan antar posisi Laser Scan.

skema transverse method
skema transverse method

Akusisi Data

Secara umum proses survey Laser Scanning akan memakan waktu sekitar 10 menit untuk satu posisi scan, dengan resolusi sekitar 6 mm pada jarak 10m. Sebagai pengikatan antan scan akan disebarkan target Sphere dan Checkerboard di sekitar area pekerjaan.

3D Laser Scanner akan mengambil data pointcloud dan photo 360° horizontal dan 270° vertikal. Alat laser Scanner hanya bisa merekam objek yang terlihat, sementara untuk mendapatkan data dari objek yang terhalang, alat harus berpindah tempat. Semua Checkerboard harus teregistrasi dengan sistem koordinat. Minimal ada 4 target yang ter-scan sebagai target ikatan antar scan.

target dan sphere untuk akusisi data
target dan sphere untuk akusisi data

Data Processing

Processing akan dimulai dengan penggabungan semua posisi scan dengan target Sphere dan Checkerboard sebagai ikatan antar scan (registrasi). Setiap scan akan terikat dengan scan lainnya minimal pada 4 target dan semua target terikat pada titik kontrol. Aktivitas ini akan menggunakan software Faro Scene. Setelah semua scan terigistrasi dengan baik, selanjutnya akan di export ke software Cyclone untuk proses QC dan pembuatan model 3D.


sumber:
https://www.truepointscanning.com/what-is-3d-laser-scanning

Portfolio Items

Open chat
Powered by