Digitale DenkmaltechnologienHAW Coburg – Otto Friedrich Universität BambergVon der digitalen Bauaufnahme zum Modell Prof. Dr.-Ing. Olaf Huth / Prof. Dr. Hess

intro

Eisleben, St. Nicolai-Kirche – 3D-Scan Gresik 2018

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Quelle: Stufenplan Digitales Planen und Bauen des BMVI (12/2015)

Bauaufnahme als besondere Leistung?

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aktuelle digitale Bauaufnahmeverfahren

• Tachymetrie

• Photogrammetrie• Einbildentzerrung

• Stereometrie

• Mehrbildphotogrammetrie

• Structure from Motion (SfM)

• 3D-Scanning• Terrestrischer Scanner

• Streiflichtscanner

• Handscanner

• *.CVS

• *.DXF

• *.DWG

• *.JPG

• *.TIFF

• *.PTS

• *.E57

• *.FBX

• *.OBJ

• *.STL

• *.PLY

… und viele mehr

• Strichzeichnungen

• Bilddaten

• Punktwolken

• Objekt / Volumen

gängige standardisierte Datenformat

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• Tachymetrie

aktuelle digitale Bauaufnahmeverfahren

Dom Zeitz, Foto: Huth

Hl.Kreuz, Forstenried, Polaraufnahmen, Bearb. G..Gresik

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• Tachymetrie

aktuelle digitale Bauaufnahmeverfahren

Dom Zeitz, Foto: Huth

Hl.Kreuz, Forstenried, Verktorzeichnung, Bearb. G..Gresik

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• Tachymetrie

aktuelle digitale Bauaufnahmeverfahren

Bearb. G..Gresik

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aktuelle digitale Bauaufnahmeverfahren

• Tachymetrie

• Photogrammetrie

Einbildentzerrung

Stereometrie

Mehrbildphotogrammetrie

Structure from Motion (SfM)

Kirche St. Michael Bösenburg, Foto: Huth

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aktuelle digitale Bauaufnahmeverfahren

• Tachymetrie

• Photogrammetrie

Einbildentzerrung

Stereometrie

Mehrbildphotogrammetrie

Structure from Motion (SfM)

Kirche St. Michael Bösenburg, Orthobild, Bearb. A. Härtel

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aktuelle digitale Bauaufnahmeverfahren

• Tachymetrie

• Photogrammetrie

Einbildentzerrung

Stereometrie

Mehrbildphotogrammetrie

Structure from Motion (SfM)

Kirche St. Michael Bösenburg, Orthobild mit Kartierung, Bearb. A. Härtel

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aktuelle digitale Bauaufnahmeverfahren

• Tachymetrie

• Photogrammetrie

Einbildentzerrung

Stereometrie

Mehrbildphotogrammetrie

Structure from Motion (SfM)

Kirche St. Michael Bösenburg, Kartierung, Bearb. A. Härtel

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aktuelle digitale Bauaufnahmeverfahren

• Tachymetrie

• Photogrammetrie• Einbildentzerrung

• Stereometrie

• Mehrbildphotogrammetrie

• Structure from Motion (SfM)

• 3D-Scanning

• Terrestrischer Scanner

• Streiflichtscanner

• Handscanner

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Dom Zeitz, 3D-Scann Punkwolke Grundriss

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Dom Zeitz, 3D-Scann Punkwolke, Längsschnitt

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Modellierung: Hardware und Software

Arena4D Plugin for Rhino

Faro Focus3D

Terrestrischer Laserscanner

In –Zukunft: Faro As-Built™ for Autodesk Revit®

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Kirche in Obernsees – Grundriss und Schnitt (Revit)

Studentische Übung; V. Ammer 2018

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Modellierung einer Säule (Rhino)

Studentische Übung; V. Ammer 2018

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Rekonstruktion der Säulenbasis (Revit und Rhino)

• Basis nicht komplett gescannt

• Kombination mit anderen komplett gescannten Basen (Kopie)

• Extrusion

• Basis → Rotation

Studentische Übung V. Ammer 2018

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Modellierung des Säulenschaft (Revit)

• Profilgenerierung (Durchzeichnen des Schnitts)

• Rotation des Profils

Studentische Übung V. Ammer 2018

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Modellierung von Abacus und Kapitell (Revit)

• Abacus→ Extrusion

• Kapitell → Rotation

Punktwolkenprofil der Säule

(Rauschen)

Kapitell in RhinoKapitell in Revit

3D Punktwolke von terrestrischem

Laserscan: Faro Focus 3D

Studentische Übung V. Ammer 2018

Kapitell, Foto M. Hess 2018

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Modellierung der Säule (Revit)

In der Realität ist die Säule geneigt:

• 3D Neigung um die Rotationsachse ist in der

Modellierung nicht möglich?

• Lösungsfindung: Kippen des Gesamtobjektes nach

fertiger Modellierung

Studentische Übung V. Ammer 2018

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Modellierung des Chorfensters (Revit)

Querschnitt des Chores, Punktwolke und Modell Ansicht des modellierten Ost-Fensters im Chor

Studentische Übung D. Richter 2018

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Modellierung des Fensters (Revit)

Punktwolke in Autodesk Revit mit ausmodelliertem Chor (Material Ziegel)

Ansicht der Modellierung in Revit Gewölbe und Chor.

Studentische Übung D. Richter 2018

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Modellierung einer Balustrade (Rhino)

Studentische Übung P. Schindler 2018

• Schnitt durch das Objekt, hier: Balustrade

• Extrudieren zur entsprechenden Länge

• weitere Definitionen und Modellierungen durch Hinzufügen und Entfernen von Elementen

Balustrade; Foto: M. Hess 2018

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Fazit:

• für eine verformungsgerechte Bauaufnahme sind bisher umfangreiche manuelle Nachbearbeitungen notwendig

• Entwicklung des BIM bisher vorrangig als „Vorwärtsmodell“ von der Vision zum Bauwerk

• Bauen im Bestand benötigt Bestandsaufnahme; „Inverses Modell“; Tools noch nicht genügend für eine durchgängige Modellierung geeignet

• Setzen von Standards notwendig: Dateiformate, z.B. Prozeduren zum Handling von Punktwolken, Schnittstellenbearbeitung / Übergabe an andere Programme, Archivierung

• Arbeitsgruppe BIM – Bestandaufnahme?

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Studiengang Digitale Denkmaltechnologien

• Masterstudiengang der Universität Bamberg in Kooperation mit der HAW Coburg

• Ausbildung zum Master of Science

• Studiendauer 4 Semester

• www.uni-bamberg.de/ddt

Foto. M. Hess 2017 Mauerwerksberechnung mit einem FE-Modell; M. Jagfeld