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Scan to BIM: Planificación de proyectos de escaneo láser 3D

Actualizado: mar 3

El escaneo láser 3D está transformando la industria en términos de diseño, construcción y visualización. Las aplicaciones que admiten el escaneo láser, como Scan-to-BIM , requieren que los datos de la nube de puntos sean de calidad suficiente en términos de precisión o densidad de puntos. Eliminar el error humano en un proyecto es clave para entregar resultados de calidad, reducir los tiempos de espera y minimizar errores costosos.

La planificación permite definir el conjunto óptimo de ubicaciones de escaneo al tiempo que satisface los requisitos específicos de calidad y precisión del trabajo. Dedicar tiempo a la planificación garantiza datos actualizados y que las coordenadas del edificio / zona se calculen y carguen correctamente.


La planificación deberá responder a cuatro requerimientos:

  1. El número de escaneos a realizar.

  2. Si se requieren datos de escaneo en color.

  3. La dificultad de hacer esos escaneos. Por ejemplo, escaneos en el sitio con acceso limitado o escaneos con restricciones y tráfico.

  4. Idiosincrasias de la ubicación del sitio.

En la planificación es vital que los datos se adquieran de la manera más eficiente con el mínimo número de escaneos posibles.

Distribución física de los puntos de escaneo láser

Aquí hay algunas pautas para hacerla de modo eficiente:


Paso 1: Preparación de la planificación

La planificación de los trabajos y una cuadrícula de control es fundamental para cualquier proyecto en lo que respecta al escaneo láser / modelado 3D. Es necesario asegurar el tiempo suficiente en la etapa de investigación previa del sitio del proyecto para que las personas adecuadas configuren la planificación y generen una cuadrícula de control de referencia.

En esta etapa se determina cómo se capturará la información y se Identifica dónde se deberá colocar las estaciones y objetivos en el sitio. Se pueden grabar las ubicaciones de escaneo a medida que se mueve a través de la zona, realizar un boceto dibujado a mano o incluso un plano de planta 2D para una mayor precisión para trazar sus puntos de escaneo.

También se debe asegurar que el personal asignado para planificar el sitio tenga experiencia en el uso del equipo que ha elegido. Por ejemplo, la creación de puntos de control de inspección del sitio puede requerir diferentes habilidades y equipos que el escaneo láser 3D.

Organización de los puntos de escaneo láser

Paso 2: Planificar la ruta de escaneo y minimizar la cantidad de escaneos

Los escáneres láser realizan mediciones dentro de la línea de visión. Por lo tanto, un ambiente con muchos pilares, pasillos pequeños y otros obstáculos difíciles de cubrir requerirá muchos más escaneos para cubrir que otro más grande pero vacío. También debe considerar aspectos como la cantidad de detalles requeridos y lo que desea hacer con los escaneos. No hay nada mejor que visitar el sitio, pero si no es posible un conjunto de planos 2D y fotos pueden ayudar.

Para los proyectos pequeños puede bastar una inspección visual. Para proyectos grandes y complejos emplear software de modelado puede ayudar permitiendo identificar ubicaciones de escaneo teórico para ver dónde se superponen.

Si se usa el método de registro basado en objetivos debe considerarse dónde colocarlos. Si se usa un método de registro sin objetivos deberá asegurarse de que haya suficiente superposición entre los escaneos para obtener una alineación precisa. Dependiendo del software que esté utilizando y de la uniformidad del entorno que esté escaneando, se necesitará una superposición del 30% al 50% para unir con precisión los escaneos.

El objetivo de la planificación de una ruta de exploración es asegurar obtener una cobertura total de la zona, pero también intentar minimizar la cantidad de escaneos a realizar. Básicamente, si se puede realizar menos escaneos para obtener una cobertura completa, todo el proceso será más eficiente. Reducir la cantidad de escaneos necesarios no solo reduce la cantidad de tiempo en el sitio, sino que acelera el proceso de registro.

Vista de los puntos de escaneo láser

Paso 3: Minimizar los errores

La combinación de múltiples escaneos láser 3D introduce errores, llamados errores de propagación, y son limitaciones inherentes del escáner que se combinan a medida que se combinan los escaneos.

Para una nube de puntos compuesta, los escaneos se construyen uno detrás de otro a partir de un escaneo 'inicial'. Cuantos más "pasos" entre cualquier escaneo dado y su escaneo "inicial", mayor será el error de propagación que sufrirá. Se pueden minimizar, pero nunca se pueden eliminar.

Un paso crítico en la planificación del sitio es decidir si el número total de escaneos que necesitará realizar para obtener una cobertura total de la zona creará más errores de propagación de los que pueden manejar los parámetros de precisión de las especificaciones de trabajo.

La incertidumbre crece según la siguiente ecuación: (n1 * 2) 2 + (n2 * 2) 2 ... = Error total, donde 'n' es la tasa de error para cada exploración.

Por lo tanto, si tiene un error de escaneo de +/- 1 mm, se agravará a +/- 4 mm por cada escaneo adicional que se aleje del escaneo “inicial”. Si ese número de propagación de error excede los parámetros para el proyecto, deberá construir una cuadrícula del sitio, también conocida como un conjunto de “puntos de control de levantamiento” o “red de control”.

Una cuadrícula de sitio es un conjunto de objetivos fijos a lo largo de la zona, cada uno con una ubicación relativa conocida medida con precisión.

Al completar su plan de sitio y capturar puntos de control, se puede hacer coincidir los puntos de control con la nube de puntos durante el proceso de registro. Si es necesario, este es un paso crítico en el proceso de creación de una nube de puntos precisa, independientemente de si va a utilizar objetivos para registrar los escaneos láser 3D.

Valorar adecuadamente la cantidad de escaneos necesarios puede eliminar la necesidad de crear una cuadrícula del sitio, sin embargo, deberá asegurarse obtener la precisión que necesita para el proyecto.

Planificación de los puntos de escaneo láser

Paso 4: Acelerar el proceso

Uno de los mayores ahorros en el uso de la última generación de escáneres láser y software de registro es el tiempo. En el campo, el escaneo sin objetivos ahorra tiempo al evitar la colocación de objetivos y permite escanear proyectos más grandes con mayor rapidez. Pero puede perder esa ventaja de tiempo posteriormente en el flujo de trabajo si tiene una alineación de nube a nube deficiente o si necesita una superposición de escaneo excesiva para garantizar un buen registro.

Durante el procesamiento, puede crear múltiples escaneos de 'zona', construyendo 'árboles de escaneo' tan grandes como los requisitos de precisión de las necesidades del trabajo, y reduciendo aún más los errores de propagación.

Esto brindará la capacidad de reducir el tamaño de los conjuntos de datos y luego procesarlos de manera eficiente. Merece especialmente la pena buscar software que pueda aprovechar el procesamiento simultáneo basado en la nube y de varios subprocesos durante todo el proceso de procesamiento, consiguiendo el aumento de la velocidad de procesamiento.


Conclusiones de una buena planificación

El escaneo 3D es confiable por su precisión, confiabilidad, velocidad y facilidad de uso. La adaptabilidad y la flexibilidad excepcional del escaneo 3D lo hacen ideal para medir una amplia gama de elementos en diversos lugares. Esa confianza debe mantenerse asegurando una buena planificación y preparación.

Un buen sentido comercial significa que las visitas y el uso de dispositivos en el sitio deben mantenerse al mínimo. Al crear planes de sitio precisos y puntos de control asociados, cualquier costo en la planificación del sitio se recupera con creces al facilitar el escaneo sin objetivos, optimizar el registro y el procesamiento de nubes de puntos de alta calidad.






Ref: https://info.vercator.com/blog/how-to-overcome-the-challenges-of-3d-laser-scanner-site-planning

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