Der Laserscanner Blog für Architekten und Bauingenieure

Der Laserscanner Blog für Architekten und Bauingenieure

/ Kategorie: Allgemein / Autor: kraemerj / Erstellt: Mai 9, 2011 / Kommentare (0) /

Historischen Fensterturm wiederbelebt

Moderne 3 D lässt die Vergangenheit lebendig werden. Eine architektonische und historische Spurensuche in Staffordshire.

Die „Old Tixall Hall“ hat eine bewegte Geschichte hinter sich. Im 16. Jahrhundert erbaut, wurde sie zum Zentrum des katholischen Widerstands gegen die Krone und auch Maria Stuarts sterblichen Überreste waren hier für kurze Zeit begraben. Heute erinnert nur noch wenig an die bewegte Vergangenheit.

Weil es sich um ein historisch und auch architektonisch wichtiges Bindeglied in der englischen Geschichte handelt, wurde sie jetzt zu neuem Leben erweckt. Lokale Interessensgruppen und Wissenschaftler der De Monfort University  arbeiteten dazu Hand in Hand und rekonstruierten ein ganz besonderes Fenster der „Old Tixall Hall“. Im 3D Modell ist nun jedes Detail erkennbar und zeugt von der kulturellen und religiösen Bedeutung dieses Bauwerks.

Dahinter steckt die akribische Arbeit der Wissenschaftler um Dr. Douglas Cawthorne, die in monatelanger Feinarbeit jedes Einzelstück zu dem historischen Gebäude sammelten: Umfassendes Archivmaterial, Skizzen, Gemälde und Steine als letzte greifbare Überbleibsel des kulturellen Erbes. Mit dem Laserscanner FARO Focus3D wurde jedes noch so winzige Detail erfasst und digital überarbeitet. Schließlich rekonstruierten die Forscher Stück für Stück das 3D Modell des historischen Fensterturms. Mit 3D Druckern wurde das Modell in mehreren Phasen und aus unterschiedlichen Materialien verarbeitet und Stück für Stück zusammengesetzt.

Die Detailtiefe ist verblüffend und führt dem Betrachter die eigene Geschichte plastisch vor Augen. Eine gelungene Verbindung zum lokalen Vermächtnis – selten ist Geschichte so greifbar.

Finanziert wurde die Forschungsgruppe Digital Building Heritage unter anderem vom Art & Humanities Research Council und Connected Communities. Übers Land verteilt wird an 11 Standorten Spurensuche betrieben, um herausragendes architektonisches Erbe zu schützen oder wieder sichtbar zu machen.

Neugierig auf das Fenster geworden? Hier das “Making of”:

Maßarbeit im Neuen Rathaus Hannover

Anders, als der Name vermuten lässt, ist das Neue Rathaus Hannover in die Jahre gekommen. Die Stadt entschied sich für eine umfassende Sanierung – der laufende Betrieb ging weiter.

Der wilhelminische Prachtbau ist ein beliebtes Ausflugsziel in Hannover.

Rathaus Hannover

Rathaus Hannover

Unter seinem Dach befindet sich ein einzigartiger Bogenaufzug, der historische Gartensaal und der „Hodlersaal“. Folglich werden bauliche Maßnahmen auch vom Denkmalschutz mit Argusaugen beobachtet. Für die Stadt Hannover bedeutete das strenge Auflagen bei der Sanierung. Ziel war ein zeitgemäßer Brandschutz und der Wunsch, die Energiebilanz zu verbessern.

In Handarbeit wurden 12 neue Korridortüren im Rathaus eingebaut. Zur Herstellung dieser neuen Brandschutztüren, benötigte die Schreinerei Valentin Schmidt ein hochpräzises Aufmaß der 12 Rundbögen. Mit dem Laserscanner FARO Focus3D gelang es dem Architekten Johannes Rechenbach und seinem Büro „Laser-Scanning-Architecture“, die Korridorgewölbe trotz Publikumsverkehr schnell und präzise dreidimensional zu vermessen.

Die 3D-Scans brachten einige Unregelmäßigkeiten etwa in den historischen Bögen ans Licht. Auch der Fußboden und die senkrechten Leibungen waren teilweise nicht im rechten Winkel zueinander. Anhand der erhobenen Daten konnte die vorliegende Werkplanung exakt auf die örtlichen Gegebenheiten angepasst werden. Dazu wurden die Koordinaten der gemessenen Oberflächenpunkte als dxf-Datei in Autodesk AutoCAD eingelesen und mit der Werkplanung der Türelemente abgeglichen. Zur weiteren maßlichen Kontrolle dienten hochaufgelöste 2D-Messbilder der Scans.

Planer und Schreiner erhielten durch dieses Vorgehen hohe Planungssicherheit. Zudem reduzierte sich der Montageaufwand für die Türen erheblich: Alle 12 Elemente wurden passgenau geliefert. Der Einbau der neuen Brandschutztüren war damit im Handumdrehen erledigt.

Der Weg zur neuen Brandschutztür führte über das Aufmass mit dem FARO Laserscanner.

Fotos: Laser Scanning Architecture

 

Die gläserne Filiale

Unmögliches wird machbar mit dem FARO Laser Scanner Focus3D: In nur 10 Monaten wurden jetzt 1.350 Drogeriemarktfilialen bis ins Detail erfasst.

Die dm-Drogeriemarktkette gehört zu den größten in Europa. Von den Verbrauchern wurde „dm“ nach einer Studie des „Handelsblatt“ in 2013 zum beliebtesten Händler der Deutschen gewählt  und löst Amazon in der Bestenliste ab. Das Handelsnetz der dm-Märkte umspannt mittlerweile 2.800 Filialen, darunter 1.350 in Deutschland. Um dieses Imperium optimal zu bewirtschaften, hat das Unternehmen die Weichen für ein effektives Gebäudemanagement gestellt: Mit 3D-Laserscannern wurde genau Maß genommen und sämtliche Filialen in Deutschland erfasst.

Ein 60-Mann-starkes Team der IT Chain GmbH Karlsruhe übernahm das anspruchsvolle Projekt. Die Herausforderungen bestanden unter anderem darin

  • während des laufenden Betriebs mit Publikumsverkehr zu scannen,
  • exakte Aufmaße von komplexen Umgebungen und Gebäudestrukturen zu erstellen und
  • die Daten in dreidimensionale Bestandspläne zu übertragen sowie für das
  • Autocad-Planungssystem der dm-Märkte zu konvertieren.

Nach nur zehn Monaten meldete die IT Chain GmbH bereits Vollzug: Sämtliche Filialen waren in der kurzen Zeit genauestens  erfasst. Rückblickend ist Christoph Ludin, Geschäftsführer der IT-Chain überzeugt, dass früher wäre ein Auftrag in einem solchen Tempo nicht zu erledigen gewesen wäre. Insgesamt waren bei IT Chain, einem Tochterunternehmen der Simon Hegele Gruppe, 15 Laserscanner  FARO Focus3D im Einsatz. Pro Filiale wurden etwa 45 Scans aufgenommen und die Daten zu dreidimensionalen Bestandsplänen weiterverarbeitet. Diese sind für das künftige Flächen- und Facility-Management bei dm  Gold wert: bauliche Änderungen in den einzelnen Filialen sind künftig von der Zentrale aus millimetergenau planbar – ohne weiteren Vor-Ort-Termin. Die erste Feuertaufe haben die Daten schon bestanden: In den Filialen wurden auf Basis der dreidimensionalen Daten neue Fototheken geplant und eingebaut.

Aufmaß
Schnell und präzise wurden die Grundrisse und Einrichtung der Filialen mit dem 3D Laserscanner erfasst und Vermessungspläne erstellt. Das dreidimensionale Aufmaß liefert dem Flächen- und Facilitymanagement wichtige Daten. Fotos: FARO/IT Chain GmbH

FARO/IT Chain GmbH

 

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Optimierte Planung

Je handlicher und günstiger 3D Laserscanner werden, desto breiter sind ihre Einsatzgebiete: In der Bestandsdokumentation komplexer Industrieflächen oder bei der Erfassung von Gebäuden leisten sie mittlerweile schnelle und präzise Arbeit.

Großprojekte und Sanierungen sind häufig mit erheblichem Aufwand verbunden, doch teure Fehlplanungen, Baupannen und Zeitverzögerungen müssen nicht sein. Unterstützung für Ingenieure bieten dreidimensionale Gebäudedaten, die sich mit modernen 3D Laserscannern kostengünstig, präzise und schnell generieren lassen. Die Vorteile liegen auf der Hand: Herstellungs- und Arbeitsprozesse lassen sich deutlich optimieren und die Ingenieure behalten in allen Projektphasen die Kosten im Griff.

Die Scans liefern wichtige Daten für alle Planungs- und Bauphasen und erleichtern die Arbeit erheblich, weiß David Southam, 3D Documentation Manager bei FARO UK. Ein gutes Beispiel ist die integrale Planung. Hier arbeiten Architekten und Fachingenieure aller Gewerke von Beginn an systematisch an einer Bauaufgabe. Einen Schritt weiter geht das Building Information Modelling, kurz BIM. Dieses verknüpft die Bau- und Betriebsprozesse und steigert so die Effizienz in Bauplanung und Gebäudebewirtschaftung.

Foto: FARO

Foto: FARO

Laserscanner wie der FARO Focus3D erfassen in Sekundenschnelle hunderttausende von Koordinaten, aus denen fotorealistische Abbildungen und exakte 3D-Modelle hergestellt werden können. Die Weiterverarbeitung der Daten ist mit den gängigen Software Anwendungen möglich, sagt Southam. Damit stehen den Planern sämtliche Daten in der gewohnten CAD-Anwendung zur Verfügung. Das 3D-Modell kann kontinuierlich aktualisiert und ein Projekt in jeder Bauphase genau analysiert werden. Dies beugt teuren Fehlern vor und optimiert die Planungsprozesse in allen Leistungsphasen – bis hin zur Wartung und Instandhaltung. Zudem haben alle Projektbeteiligten über den Datenaustausch in der Cloud jederzeit Zugriff auf den aktuellen Datensatz.

Beispiele im Ausland zeigen, dass BIM bereits erfolgreich angewendet wird. Nach ersten Testphasen ist das Modell in Finnland seit 2007 für alle öffentlichen Bauten vorgeschrieben. In Großbritannien wird BIM ab 2016 zum zwingenden Standard bei öffentlichen Bauvorhaben – die Europäische Union empfiehlt den Einsatz bei der Planung und Realisierung öffentlicher Bauvorhaben.

Der „Krumme Wald“ von Nowe Czarnowo

Krummes Ding: In einem Kieferwald im polnischen Nowe Czarnowo wachsen die Bäume nicht gerade in den Himmel. Unmittelbar über dem Boden weisen die Stämme einen 90 Gradknick auf und wölben sich dann in ausladenden Bögen in die Höhe – fast identisch, ausgerichtet gen Norden. Mit dem FARO Laserscanner wurde das Naturphänomen dokumentiert.

Ulrich Adrian, ARD-Korrespondent in Warschau, hat den „Krummen Wald“ nahe Stettin besucht. Screenshot: ARD, Videoblog Warschauer Notizen, 16.7.2014.

Ulrich Adrian, ARD-Korrespondent in Warschau, hat den „Krummen Wald“ nahe Stettin besucht. Screenshot: ARD, Videoblog Warschauer Notizen, 16.7.2014.

Gut 100 Bäume sind es, die im „Krummen Wald“ von Nowe Czarnowo, 35 Kilometer südlich von Stettin, auf einer Fläche von 300 Quadratmetern stehen. Eine überzeugende Erklärung für das ungewöhnliche Wachstum der Kiefern hat bislang niemand gefunden. Militärische Züchtung, Möbelproduktion, Außerirdische… Theorien gibt es viele – einige mehr, andere weniger plausibel. Unbestritten ist, dass der Wald alt und morsch ist. Immer mehr Kiefern stürzen um oder werden aus Sicherheitsgründen gefällt. Wissenschaftler der Universität Posen wollen den ungewöhnlichen Wald nun für zukünftige Generationen dokumentieren. Mit dem FARO Laser Scanner Focus3D wurde das gesamte Gebiet eingescannt. Ulrich Adrian, ARD-Korrespondent in Warschau, hat den „Krummen Wald“ für sein Videoblog besucht und den Scanvorgang begleitet (den Beitrag in der ARD-Mediathek ansehen).

 

/ Kategorie: Allgemein , Case Studies , FARO Laser Scanner / Schlagwörter: , , , , , / Autor: abendrotha / Erstellt: Juli 23, 2014 / Kommentare (0) /

Im freien Fall

Felix Baumgartner und Art Thompson. Foto: Sage Cheshire Inc.

Felix Baumgartner und Art Thompson. Foto: Sage Cheshire Inc.

Blick von ganz oben. Foto: Red Bull Media House GmbH

Blick von ganz oben. Foto: Red Bull Media House GmbH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Da stockte selbst hartgesottenen Zeitgenossen der Atem, als der Extremsportler Felix Baumgartner zu seinem Rekordsprung ansetzte und mit Überschallgeschwindigkeit im freien Fall auf die Erde zuraste. Fünf Jahre hatten die Vorbereitungen für dieses Projekt gedauert – technische Unterstützung lieferte ein FARO Laser Scanner Focus3D.

Der 14. Oktober 2012 geht in die Geschichte ein als der Tag, an dem der erste Mensch

  • aus der unglaublichen Höhe von über 39.000 Metern aus einem Heliumballon abspringt,
  • eine Rekordgeschwindigkeit von 1357,6 Stundenkilometern erreicht und
  • im freien Fall die Schallmauer durchbricht.

Insgesamt ist der 43-Jährige Österreicher 4,20 Minuten im freien Fall unterwegs – nur die Air Force Legende Joseph „Joe“ Kittinger war länger im Sturzflug: Er schaffte 1960 legendäre 4,36 Minuten.

Der Erfolg hat viele Gesichter. Undenkbar wäre eine solche Heldengeschichte ohne den Stab von Experten im Hintergrund. Die Fäden beim „Red Bull Stratos“-Projekt hielten die NASA und die US Air Force sowie die Wissenschaftler und Ingenieure von Sage Cheshire Inc. in der Hand. Ein Schwerpunkt des Unternehmens mit Sitz in Lancester/Kalifornien liegt im Luft- und Raumfahrtsektor. Es begleitete das Stratos-Projekt in allen technischen Entwicklungsphasen, vom Design über die Konstruktion bis hin zum gesamten Fertigungsprozess.

Ein Herzstück bildeten Druckkapsel und -anzug – für Baumgartners Extremsprung überlebenswichtig. Präzision und genaue Planung hatten daher oberste Priorität. Art Thompson, CEO bei Sage Cheshire Aerospace, setzte daher auf den FARO Laser Scanner Focus3D, der durch seine einfache Handhabbarkeit, hohe Genauigkeit, Kompatibilität, Mobilität und breite Anwendungsmöglichkeiten überzeugte.

Sowohl die Druckkapsel als auch der Raumanzug wurden eingescannt, die Punktewolke in die Software Geomagic übertragen und daraus 3D-Modelle generiert. Diese wurden später in SolidWorks übertragen. Damit konnten beispielsweise die numerische Strömungsmechanik CFD (Computational Fluid Dynamics) simuliert und analysiert werden. Besonders wichtig, denn ein Überschallsprung im Raumanzug war schließlich nicht vorab zu trainieren. Die Berechnungen gingen auf – die Aerodynamik des Spezialanzuges hielt den extremen Belastungen stand und verschaffte Felix Baumgartner die notwendige Geschwindigkeit und Stabilität für seinen Rekordsprung.

Jetzt geht's los. Foto: Sage Cheshire Inc.

Jetzt geht’s los. Foto: Sage Cheshire Inc.

Geschafft.  Foto: Sage Cheshire Inc.

Geschafft. Foto: Sage Cheshire Inc.

Weitere Details zur Planung: Fort Worth Video Production – FARO & Sage Cheshire – Red Bull Stratos Project

 

Trend aus der „Ewigen Stadt“

Neue Technologien eröffnen neue Möglichkeiten. Bei der Restaurierung und Dokumentation sakraler Baukunst nimmt Rom eine Vorreiterrolle ein.

Sie arbeiten absolut präzise, schnell und zuverlässig – moderne 3D Laserscanner haben ihren Siegeszug bei Restaurierungsarbeiten in Italiens Hauptstadt angetreten. Mit 3D Lasertechnik entstehen einzigartige 3D Modelle von Kirchen, berichtet das Katholische News Portal CNA. Selbst kunstvolle Verzierungen und Fresken werden millimetergenau in ihrer Oberflächenstruktur erfasst. Damit seien traditionelle photographische Methoden klar abgehängt.

Katholischen Kirche Saint Maria Maddalena im Herzen von Rom.

“Colonna – S Maria Maddalena” by Original uploader was Croberto68 at it.wikipedia – Transferred from it.wikipedia; transferred to Commons by User:Kurpfalzbilder.de using CommonsHelper.. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons.

Ein Trend, den auch die Wissenschaft erkannt hat. Als erste Universität bietet die European University of Rome nun den Masterstudiengang „Architecture, Sacred Art and Liturgy“ an. Die Studierenden sollen ihr Verständnis von Architektur auf ganz besondere Weise schärfen. Mit dem Blick von gestern und der Technik von heute soll die Schönheit des gebauten Objekts erschlossen werden, zitiert das englischsprachige Magazin tct  den Architekten Danilo Prosperi, der ein Studienprojekt betreut.

Ein erstes Großprojekt war die systematische Vermessung der Katholischen Kirche Saint Maria Maddalena im Herzen von Rom. Außen wie innen wurde das Kirchengebäude mit dem FARO Laser Scanner Focus3D punktgenau erfasst und neue 3D Modelle entwickelt. Dabei kamen auch Risse und feine Brüche im Mauerwerk ans Licht, die mit

anderen Methoden wohl unentdeckt geblieben wären. Eine perfekte Basis für den Restaurierungsplan des Rokoko Gebäudes.

Unter der Lupe: Für die Rokoko Kirche Saint Maria Maddalena in Rom wurde mit 3D Lasertechnik ein exakter Restaurierungsplan entwickelt.

 

Laserscanner im Dienst der Polizei

Sherlock Holmes hätte seine Freude gehabt an der Arbeit mit Laserscannern: Einmal erfasst lassen sich Tatorte aus allen Blickwinkeln millimeter- und maßgenau betrachten. Auch die moderne Forensik setzt immer mehr auf die Vorteile des Laserscannings bei der Sammlung von Beweismitteln. Denn gerade in diesem Bereich kann die Erfassung in 3D besonders hilfreich sein. Schnell und detailliert werden Situationen dokumentiert und lassen eine präzise Untersuchung am Rechner zu – selbst Flugbahnen von Projektilen können mit den Daten berechnet werden.

Die häufigste Verwendung findet die 3D Dokumentation noch in der Aufnahme von Verkehrsunfällen. Welche Dienste der FARO Focus3D bei der London Metropolitan Police leistet, zeigt ein Bericht der BBC.

 

BBC-Bericht

 

/ Kategorie: Allgemein , Case Studies , FARO Laser Scanner , Laserscanning , Sicherheit / Schlagwörter: , , , , / Autor: abendrotha / Erstellt: Juli 2, 2014 / Kommentare (0) /

Perfekte Illusion

Sie lassen Flugzeuge explodieren, Autos von Brücken stürzen und sprengen ganze Straßenzüge in die Luft, ohne jemandem auch nur ein Haar zu krümmen. Moderne Actionfilme sind ohne digitale visuelle Effekte kaum mehr denkbar.

Die Stars im aktuellen Filmgeschäft sind neben den Schauspielern und Regisseuren immer häufiger auch Digital-Künstler, die perfekte Illusionen auf der Leinwand schaffen.

Schutt und Asche im Film „Die Bücherdiebin“ – die Explosion des Straßenzuges wurde mit dem FARO Laser Scanner Focus3D simuliert und filmreif gestaltet. Foto: RISEFX

Schutt und Asche im Film „Die Bücherdiebin“ – die Explosion des Straßenzuges wurde mit dem FARO Laser Scanner Focus3D simuliert und filmreif gestaltet. Foto: RISEFX

Sie sind vor allem dann gefragt, wenn für die Umsetzung spektakulärer Szenen herkömmliche Methoden nicht mehr ausreichen oder zu aufwändig sind. Wertvolle technische Unterstützung bietet der FARO Laser Scanner Focus3D.

Mit dem passenden Knowhow und den richtigen Hilfsmitteln können mittlerweile gerenderte Bilder in einer Qualität erzeugt werden, die mit dem bloßen Auge nicht mehr von einem fotografisch erzeugten Bild zu unterscheiden sind. Der Einsatz von CGI, Computer Generated Imagery, hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Im Film- und Fernsehgeschäft eröffnet die moderne Technik ganz neue Möglichkeiten und hilft noch dazu Zeit und damit auch Geld zu sparen. Beispielsweise lassen sich 3D-Modelle von Drehorten exakt und relativ schnell erzeugen. Teilweise erweitern oder ersetzten sie sogar die realen Filmsets. Auch lassen sich auf dieser Grundlage Kamerapositionen, Brennweiten und Timings von Schauspielern exakt festlegen und virtuelle Objekte in bewegte Filmaufnahmen einsetzen.

Meister in diesem Fach sind die Experten von RISE | Visual Effect Studios Berlin, die sich auf visuelle Effekte, kurz VFX, spezialisiert haben. Sie steuerten etwa zu den großen Produktionen „Die Bücherdiebin“, „Das Adlon“ und „Cloud Atlas“ von den Geschwistern Wachowski und Tom Tykwer, ihre raffinierten Spezialeffekte bei.

Mit der Marke Pointcloud 9 bieten die Berliner einen 3D-Scandienst an, der sich auf visuelle Effekte für die Film- und Spielebranche spezialisiert hat.

Scan eines Straßenzuges in Glasgow – durch die Weiterverarbeitung der Daten am Computer wird daraus im Film „Cloud Atlas“ eine Szene im San Francisco der 70er Jahre. Abbildung/ RISEFX/FARO

Scan eines Straßenzuges in Glasgow – durch die Weiterverarbeitung der Daten am Computer wird daraus im Film „Cloud Atlas“ eine Szene im San Francisco der 70er Jahre. Abbildung: RISEFX/FARO

Ein klassisches Aufgabenfeld ist das Scannen von Locations und Objekten bis hin zur Aufbereitung und Weiterverarbeitung der Daten – und genau hier kommt auch der FARO Laser Scanner zum Einsatz.

Seine Daten verwenden die Digital-Künstler für die Pre-Visualisierung von Filmszenen oder für die Erweiterung realer Filmsets. Beispielsweise wurden für „Cloud Atlas“ Teile einer Brücke gescannt, aus der die VFX-Artists am Computer eine komplette 3D-Brücke mit Laternen, Absperrgittern und Bordsteinen kreierten. Das Auto wurde vor Blue Screen gedreht und für den Sturz von der Brücke durch ein computergeneriertes Modell ersetzt. Eine atemberaubende Szene und vollendete Täuschung der Zuschauer.

 

/ Kategorie: Allgemein , FARO Laser Scanner , Movie , Tipps , visuelle Effekte / Schlagwörter: , , , , , , / Autor: abendrotha / Erstellt: Juni 26, 2014 / Kommentare (0) /
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