Scan2Allplan: Vom handlichen Laserscan zum BIM-Modell

Punktwolken sind der mit Abstand schnellste Weg zur Modellierung des Ist-Zustands eines Bauwerks. Wie der Workflow vom Scan zum Allplan-Modell aussehen kann, zeigen Leica Geosystems und Scalypso.

Früher musste der Ist-Zustand von Gebäuden mühsam mit vielen Einzelmessungen erfasst und für die Erstellung der entsprechenden Pläne händisch nachgezeichnet werden. Heutzutage ist dieser enorme Zeit- und Arbeitsaufwand glücklicherweise nicht mehr nötig. Mithilfe hochmoderner Laserscanner und einfach zu bedienender Software lassen sich inzwischen auch von Architekten und Ingenieuren ohne fachspezifische Ausbildung nahezu millimetergenaue Punktwolken von Bauwerken erstellen, aus denen wiederum im Handumdrehen BIM-Modelle oder der Abgleich zu solchen generiert werden kann. Dementsprechend ist der Einsatz von Laserscans und Punktwolken in der Baubranche mittlerweile Gang und Gäbe. Werden die Punktwolken dabei direkt in die BIM-Software integriert, werden die Modelle jedoch unübersichtlich und langsam. Dass das nicht sein muss, zeigt der hochperformante Workflow vom Scan zum BIM-Modell der Firmen Leica Geosystems, Scalypso und Allplan.

© Leica Geosystems

BLK 360: Denkbar simple Steuerung und Datenerfassung

Für das Workflow-Beispiel wurde das Büro von Leica Geosystems in Stuttgart mit dem Laserscanner BLK360 gescannt. Das Gerät verfügt neben dem Lasersensor über eine hochauflösende Kamera und eine Infrarotkamera, die ergänzend zur Punktwolke, ein dreidimensionales Licht- oder auch Wärmebildpanorama des gescannten Raums erstellen. Die denkbar simple Steuerung respektive Datenerfassung erfolgt über die mobile App Cyclone Field 360. Diese erlaubt neben verschiedenen Voreinstellungen sowie der eigentlichen Aufnahme und deren Darstellung auch eine Dokumentationsfunktion, über die Fotos, Filme, Dokumente, Sprachnotizen oder einfache Texteingaben bestimmten Positionen in der Punktwolke angeheftet werden können.

Aufbereitung der erfassten Daten in Cyclone Register 360

Die App erkennt automatisch die Überlappungsbereiche verschiedener Scans am Standort, so dass diese problemlos lagerichtig zusammengefügt werden. Die erfassten Daten werden in die Software Cyclone Register 360 überführt, wo deren Aufbereitung für die spätere Nachmodellierung im CAD erfolgt. Dabei können entweder die Rohdaten des BLK360 oder die zuvor bereits in der App vorbearbeiteten und registrierten Informationen importiert werden. Für das einfache Zuschneiden der Punktwolke stehen verschiedene Werkzeuge wie Rechteck oder Polygonlinie zur Verfügung.

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Von Scan-Daten zum Modell über Scalypso

Die aufbereitete Punktwolke wird im Anschluss als e57-Datei in die in Allplan als Plugin integrierte Punktewolkenverarbeitungssoftware Scalypso importiert und dort mithilfe des zugehörigen Konverters in das programmeigene syo-Format gebracht. Zur weiteren Bearbeitung stehen dem Konstrukteur mit dem Scalypso Modeler für unterschiedliche Anwendungsfälle vier zusätzliche Module (Pipe, Stahl, BIM und Ortho) zur Verfügung. Das Gebäudemodell wird mit dem BIM-Modeler erstellt, wobei die verschiedenen Scans mithilfe der Panoramabilder leicht und übersichtlich verarbeitet werden können.

Horizontale und vertikale Schnitte

Für einen Abgleich eines bereits bestehenden Allplan-Modells mit dem gescannten Ist-Zustand bietet sich eine Ausrichtung der Scan-Daten zum Modell über eigens definierte Projektkoordinatensysteme an. Die Erstellung eines neuen Modells aus den importierten Daten beginnt mit der automatischen Generierung des Grundrisses – als grobem Überblick – über einen einfachen horizontalen Schnitt durch die Punktwolke, wozu lediglich eine Höhe z festgelegt werden muss. Als nächster Schritt in die dritte Dimension erfolgt eine Berechnung eines vertikalen Schnitts. Die so erzeugten horizontalen und vertikalen Linien dienen als Kontrollreferenz für das anschließende Arbeiten mit polygonalen Linien beziehungsweise die eigentliche Modellierung über das Allplan-Raummodul.

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Modellierung im Raummodul über wenige Klicks

Die Modellierung eines Raums im Raummodul erfolgt in Scalypso über wenige Klicks zur Erkennung der verschiedenen Wandflächen, aus denen wiederum automatisch ein Allplan-Raum erzeugt wird. Unebene Flächen, wie sie etwa in Altbauten mitunter vorkommen, können in Form von Netzgeometrie ebenfalls für das Modell erfasst werden. Zur Definition von Türen und Fenstern aus der Punktwolke wird lediglich eine 3D-Linie über zwei diagonale Eckpunkte in Scalypso festgelegt. Die entsprechenden intelligenten Bauteile lassen sich entweder der Allplan-Bibliothek entnehmen oder, falls noch nicht vorhanden, nach einmaliger Konstruktion im CAD in dieser neu anlegen.

Für ein effizientes Arbeiten mit der großen Masse an Scandaten gilt im Übrigen die gleiche allgemeine Grundlage wie für alle anderen Modellierungsarbeiten auch: Bereits im Vorhinein genau definieren, welche Informationen für das Modell relevant sind.

Den geschilderten Workflow in all seinen Details können Sie sich in unserem Webinar anschauen: Hier geht es zur Aufzeichnung