15倍！厉害了！点云技术在建筑设计中的革命性效率提升
2024-07-17 15:33:10 作者：SketchUp Team
你是否苦于设计施工项目耗时过长，精度难以保证？今天，我们要分享的是一家名为PSW的设计施工总包公司如何巧妙地运用点云技术，将原本繁琐的设计流程从5小时缩短至仅需20分钟。让我们一同走进PSW的点云技术世界，了解他们是如何通过创新手段，彻底改变设计施工行业的。
室外点云
TJ Varghese是PSW公司的设计总监，PSW公司是一家以住宅户外和室内设计为核心业务的设计施工总包企业。通过应用Scan Essentials和SketchUp软件的点云数据技术，TJ Varghese成功地将原先需要耗费5小时的设计时间大幅缩减至仅需20分钟。利用该技术，TJ Varghese不仅能够更加精确地进行设计任务，还极大地提升了工作效率，进而有效地节省了项目成本。
室外效果图。所有图片均来自PSW和Vizyon集团
Q：点云技术如何改变了您的工作流程？
采用点云技术取代传统手动测量，极大地提升了我们的工作效率。点云数据的运用使得模型更加精确，现场作业时间得以大幅缩减。项目数据全部保存在计算机中，便于我们在需要时快速查看项目细节。通过Scan Essentials插件，我们可以将点云数据直接导入SketchUp中浏览查看。
SketchUp点云插件Scan Essentials
我们现在的设计流程与一年前完全不同。以前如果想测量房屋高度流程一般是这样的：PSW的测量人员会先铺上胶带并标记10英尺（3.048米）的距离。测量线会记录高程读数，然后生成测量网格。两名队友会各坐在房子的两个角落同时进行三角定位。整个流程大约需要五个小时才能找到房屋四个角点。
SketchUp中房屋外部环境的点云数据。
相比之下，现在使用的简化流程大约只需要20分钟。我们先使用集测量、影像和高速3D扫描于一体的Trimble SX10影像扫描仪（SX10）对现场进行扫描，然后将点云数据导入到Trimble Business Center（TBC）中进行处理。
Trimble SX10影像扫描仪（SX10）
地形数据以1英尺（0.3048米）的精度进行查看，我们就可以由此信息创建地形模型。然后，将模型导出为SketchUp文件，并将所有现场元素（房屋、地面和邻近区域）导出为单独的图层。
PSW设计过程概述
“使用Scan Essentials能让我们确保所需的精度。在建筑这个行业，几英寸的误差都会造成很严重的问题。曾经有一些项目，需要贴着建筑红线进行建造。但如果有几英寸的误差，那么与边界线相关的第二个点就会再多偏离几英寸。再向下四个点，误差会不断积累，最后甚至会超过一英尺。”
图片展示了从地下室点云到地下室最终改造成果
点云扫描-SketchUp建模设计-渲染图-落地实拍图
Q：这个新流程是如何提高生产力的？
使用Scan Essentials的以下三步工作流极大地改变了我们的生产力。
1.在SketchUp中提供一个无干扰的文件来工作
原始点云数据在导入时如果不经过提前配准，会有过多的杂乱信息，另外像窗户中玻璃的反射这种不必要的内容也会被提取出来，以上信息都可能造成干扰。我们会先在Trimble Business Center（TBC）中对点云进行配准，处理掉与项目无关的信息，然后导入到SketchUp中。这样可以确保在SketchUp开始工作时拥有一个无干扰、准确的文件。
2.在室内设计时更便利
Trimble Business Center（TBC）有一个“限制框”功能，可以排除模型或点云的外部部分，查看其内部。Scan Essentials也有相同功能，这对于室内工作来说非常有帮助，因为我的工作是从室外到室内的。有了扫描数据后，我可以看到天花板和所有细节——我会创建一个剖面，以便查看房屋的内部并在特定区域进行设计。
景观效果图
3.提供准确的现场信息
这一点至关重要，在项目的全过程中，我们必须充分考虑场地的约束条件。以当前情况为例，若我们计划对现有建筑进行户外结构扩建，必须精确其空间位置，这不仅涉及到水平布局，还需考量其相对于地面或既有住宅的垂直高度。
在实践中，我们通常会选取现有的户外出口门槛作为基准点。施工开始时，此基准点将被设定为零高程点，随后施工团队将借助水准仪和高精度高度计，在SX10所标示的位置打下定位桩。此类高精度要求远非传统测量卷尺所能满足；由于地形多变，仅凭卷尺难以确保准确无误。因此，在项目启动初期及施工图纸绘制阶段，我们就已运用Scan Essentials技术，以确保对项目所有约束条件的全面了解和准确把握。
“既然您选择在3D环境中进行设计，那么为何在测量环节退回到2D维度呢？缺乏点云数据的支持，就如同在黑暗中进行摸索，无疑会使得设计过程充满不确定性。”
有了点云数据，我们不再需要现场复核，因为在电脑上有整个场地的数据。我们还会定期检查地面是否发生变化，尤其当其它承包商做过地面平整处理之后，就需要对现场进行重新扫描并检查所发生的变化。
Q：为什么建筑师和设计师应该在工作流中使用点云？
准确性！我们希望在项目最开始就追求最高标准。
在PSW，我们坚决避免将项目轻易外包给价格最低的投标者。我们有一个由长期从事该行业的合作伙伴组成的贸易伙伴网络，我们称与共同合作的人为贸易伙伴，而非简单的分包商，并始终给予他们全面的支持。
我们深知，在办公室内高效处理细节对于我们的贸易伙伴而言具有极高的价值，因此，我们确保在施工现场动工前，他们已获得所有必要信息。这也是我们采用点云工作流的重要原因之一。我们的核心目标是追求精准并消除潜在问题。我们深知若项目因未预见的问题在施工期间受阻，将会导致资源的严重浪费。
关于 PSW
PSW作为一家专业的设计施工总承包公司，其业务领域涵盖了从设计到施工整个流程。与其他设计建造或总承包公司不同，PSW独特的交钥匙流程全面涵盖设计与项目管理，为客户提供卓越的施工体验。并与志同道合的贸易合作伙伴携手合作，以确保项目的顺利进行。为此，我们引入了点云技术与设计软件SketchUp的集成应用，以前所未有的精确度满足各方需求。这一方法不仅大大缩短了项目周期，减少了不必要的假设，在决策过程中精准把握关键要素，进而确保了项目的成功实施。
“点云数据是确保项目高效且精确执行的重要途径，因此，对于每一个项目，我都强烈推荐采用这一关键技术。”
PSW了解到住宅行业的客户们都很希望设计师能用点云技术来快速构建3D模型。所以他们特地成立了一个新公司The Vizyon Group来专门来满足这个需求。
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关于作者
Mahenoor Khadeghat
不写文章时，Mahenoor 会经常出现在健身房或与朋友和家人一起探索新的地方。热爱徒步、旅行以及接触各种新鲜事物，这会让她感受十分新奇而美妙。不放假时，她喜欢学习和自我发展。
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