Budimpeštanska tvrtka CÉH Inc. bilo je potrebno izmjeriti zgradu Mađarske državne opere i na temelju njih stvoriti detaljan računalni model. Kombinirajući principe geodetskog snimanja s tehnologijom oblaka točaka, stručnjaci su se uspjeli nositi s kolosalnim zadatkom koji je bio pred njima bez narušavanja načina rada opere. Tako dobiveni model u budućnosti će se koristiti za izradu projekta rekonstrukcije ovog arhitektonskog spomenika i njegovog daljnjeg rada.
Zgrada Mađarske državne opere
130 godina povijesti
Odluka o gradnji zgrade Mađarske državne opere donesena je 1873. godine. Na temelju rezultata javnog natječaja, žiri je odabrao projekt poznatog mađarskog arhitekta Miklósa Ybla (1814. - 1891.). Gradnja neoklasične zgrade, započeta 1875. godine, dovršena je devet godina kasnije. Svečano otvorenje, na koje je pozvan car Austrije i kralj Ugarske Franz Joseph, održalo se 27. rujna 1884. godine.
Izgradio ga je Miklos Ibl, akustika operne kuće, koja je ostala gotovo nepromijenjena tijekom proteklih 130 godina, i dalje privlači ljubitelje umjetnosti iz cijelog svijeta. Tisuće turista svake godine posjete Mađarsku državnu operu, koja se smatra jednim od najvećih arhitektonskih spomenika 19. stoljeća u Budimpešti.
Mjerenja
Izazov za CÉH bio je provesti mjerenja u punoj mjeri ne samo glavne zgrade mađarske Državne opere, već i ostalih srodnih zgrada (trgovina, prodajni centar, skladište, probna dvorana, uredi i radionice). Na temelju bodova dobivenih u procesu mjerenja oblaka bilo je potrebno izraditi arhitektonski model koji u potpunosti odražava trenutno stanje svih zgrada.
Prikupljeni podaci obrađeni su u aplikacijama Trimble RealWorks 10.0 i Faro Scene 5.5.
Važno je napomenuti da je izravno prikupljanje podataka trajalo znatno manje vremena od njihove naknadne obrade, jer unatoč činjenici da su podaci obrađeni gotovo odmah, složenost zgrade zahtijevala je povećanu pozornost u procesu.
Kombinacija istodobnog mjerenja i obrade stvorila je neke dodatne poteškoće. Svaki novi dio, predstavljen u obliku oblaka točaka, morao je biti smješten u jedan model i povezan sa svim prethodno postavljenim elementima u njemu. Štoviše, jednostavno nije bilo vremena za ponavljanje mjerenja ili promjenu elemenata, pa su sve radnje prvi put morale biti izvedene vrlo precizno.
Također treba uzeti u obzir činjenicu da su mjerenja izvršena tijekom rada opere. Potreba za postupnim napuštanjem nekih skladišta ili omogućavanjem pristupa određenim prostorima dovela je do činjenice da su započeta mjerenja u jednom dijelu zgrade nastavljena u drugom dijelu zgrade, a zatim su se stručnjaci vratili u ranije nepristupačne prostore. Naravno, takva organizacija rada smanjila je brzinu njihove provedbe i zahtijevala dodatnu koordinaciju cjelokupnog procesa.
"GRAPHISOFT BIMcloud rješenje bilo nam je od velike pomoći u našem radu, pružajući brzi pristup datotekama s gotovo bilo kojeg mjesta na svijetu." - Gábor Horváth, vodeći arhitekt, CÉH
Iako su mjerni tehničari imali dovoljno alata za pozicioniranje, isprva je osoblje opere slučajno premjestilo te uređaje, ozbiljno ometajući postupak međusobnog poravnavanja oblaka točaka. Međutim, s vremenom su oba tima naučila komunicirati i ne ometati se jedni druge u svakodnevnom radu.
Neke su se prostorije (poput skladišta rekvizita) neprestano mijenjale, dok su površine drugih prostorija (na primjer, ovjesni sustav prekriven metalnom mrežom ili zakulisne konstrukcije) bile izuzetno teške za geodetske instrumente - sve je to zahtijevalo dodatna mjerenja.
Najteža i naporna bila su mjerenja zasvođenih i cik-cak površina prisutnih u tehničkim i pomoćnim područjima na donjim razinama zgrade. Također je bilo teško reproducirati svodove koji dijele zgradu na razine prema planu njezinog autora Miklosa Ibla.
Nosači i druge strukture često su se preklapale s površinama zidova i podova. U takvim se situacijama rezultati mjerenja mogli koristiti samo za stvaranje vrlo grubog 3D modela. Stoga se za dobivanje detaljnijih informacija o mjestima nedostupnim 3D skeneru često koristilo video i fotografsko snimanje.
Skupovi podataka mjerenja prethodno su uvezeni u Faro Scene 5.5, a zatim preneseni u Trimble RealWorks 10.0 na konačnu obradu. Ovaj je postupak trajao prilično dugo, jer je za obradu datoteka oblaka točaka stvorenih na ovaj način potrebna velika procesorska snaga.
Upravljanje knjižnicom točke oblaka
Veličine datoteka su vrlo važne u upravljanju podacima. Tijekom postupka mjerenja stvoren je ogroman broj oblaka točaka, a detalji ovih datoteka dosezali su 40 milijuna bodova po sobi. Datoteke ove veličine jednostavno se nisu mogle spojiti. Prvi korak bio je smanjenje broja bodova pomoću Trimble RealWorksa. Zatim, kada se detalj datoteke smanjio za red veličine, postalo je moguće kombinirati ove oblake, od kojih je svaki već sadržavao oko 3-4 milijuna točaka.
Spremljeni su optimizirani i spojeni blokovi od 20-30 milijuna točaka s razlučivošću ne većom od jedne točke po kvadratnom centimetru. Ova gustoća točaka bila je dovoljna za stvaranje detaljnog modela u ARCHICAD-u.
Izvezena je jedna optimizirana datoteka oblaka točaka u formatu E57 kompatibilnom s arhitektonskim softverom. Tako je tim arhitekata uspio prijeći izravno na modeliranje.
Glavni dio modela izveden je u programu ARCHICAD 19. Istodobno je značajnu ulogu u radu imala upotreba rješenja GRAPHISOFT BIMcloud, koje pruža prihvatljivu brzinu pristupa datotekama s gotovo bilo kojeg mjesta na svijetu. Ovaj je čimbenik bio vrlo važan, jer je veličina projekta premašila 50 GB.
Rad na modelu
Pri analizi trodimenzionalnog volumena zgrade u početku su korišteni stari dimenzijski planovi. Ovi su 2D crteži značajno pročišćeni i poboljšani oblacima točaka.
Glavna odstupanja od starijih planova bila su očita od samog početka, s dodatnim komplikacijama koje su se pojavile prilikom usporedbe tlocrta na više razina. 1984. godine zgrada je podvrgnuta djelomičnoj rekonstrukciji, uslijed čega su zamijenjeni neki elementi, na primjer čelični nosači sustava ovjesa. Dokumentacija objavljena za ovu rekonstrukciju bila je vrlo korisna pri stvaranju modela složenih dizajnerskih rješenja, u kojima je bilo prilično tankih elemenata koje 3D skeneri nisu uočili. Isto je vrijedilo i za pokretne konstrukcije kao što su čelični elementi pozornice, koji su se i dalje koristili tijekom mjerenja.
Gotovo sva geometrija stvorena je u okruženju ARCHICAD. Vrlo složeni elementi poput kipova modelirani su u programima trećih strana, a zatim uvoženi u ARCHICAD kao trokutaste 3D mreže. Ti su elementi, koji su se sastojali od velikog broja poligona, dodani modelu tek u posljednjoj fazi.
Najveća ograničenja za arhitekte bila je računalna snaga računala, jer su veličina datoteka oblaka točaka i model imali blagi utjecaj na performanse. Da bi se smanjila veličina modela i poboljšala praktičnost rada s njim, bilo je vrlo važno ugniježđenu knjižnicu svesti na minimum. U malim projektima veličina ove knjižnice ne igra veliku ulogu, ali u ovom je slučaju sadržavala mnogo visokopoliranih elemenata koji su uvelike povećali veličinu projekta i kao rezultat toga stvorili prekomjerno opterećenje računala. Da bi se poboljšala glatkoća 2D navigacije i smanjile veličine datoteka, neki su elementi spremljeni kao objekti. Dakle, postalo je moguće smjestiti bilo koji broj primjeraka istog objekta u model bez stvaranja novih morfova ili drugih strukturnih elemenata. Još je veća optimizacija postignuta pojednostavljivanjem 2D simbola objekata. Naravno, ova odluka ni na koji način nije mogla utjecati na 3D izvedbu, jer nije smanjila broj poligona prisutnih u modelu. Taj je problem riješen prilagodbom kombinacija slojeva, na primjer onemogućavanjem prikaza ukrasnih elemenata i skulptura tijekom 3D navigacije.
Mnogo sati rada i ogroman napor rezultirali su stvaranjem modela koji svatko može pogledati na svom mobilnom uređaju. Detaljno planiranje i postepena organizacija cjelokupnog radnog procesa odigrali su značajnu ulogu u postizanju uspjeha.
Također je vrijedno napomenuti da je na njima moguće učinkovito izmjeriti i stvoriti točan model samo zahvaljujući dobro koordiniranom radu i spremnosti za interakciju između Mađarske državne opere i zaposlenika CÉH-a, koji su uložili puno zajedničkih napora u očuvanje i rekonstruirati ovaj veličanstveni arhitektonski spomenik.
Model opere u laboratoriju BIMx
Unatoč činjenici da je model ARCHICAD optimiziran što je više moguće, on i dalje sadrži oko 27,5 milijuna poligona i približno 29 000 BIM elemenata.
BIM modele ove veličine vrlo je teško pogledati u mobilnoj aplikaciji GRAPHISOFT BIMx.
No, nedavno stvorena BIMx Lab tehnologija savršeno se nosi s takvim zadacima, što vam omogućuje obradu gotovo bilo kojeg broja poligona u ARCHICAD modelima bilo koje složenosti!
Preuzmite mobilnu aplikaciju BIMx Lab s Apple App Storea.
Da biste procijenili mogućnosti ove nove tehnologije, preuzmite model zgrade Mađarske državne opere za BIMx Lab.
O tvrtki CÉH Inc
CÉH planiranje, razvoj i savjetovanje Inc. Vodeći je inženjerski odjel grupe CÉH, ključni igrač na mađarskom tržištu dizajna i gradnje. S preko 25 godina iskustva, CÉH je stekao bogato iskustvo u projektiranju, izgradnji i radu zgrada.
CÉH zapošljava stručnjake iz svih inženjerskih specijalnosti povezanih s građevinskom industrijom. CÉH ima oko 80 zaposlenika, 10 podružnica i 150-200 izvođača.
Područje BIM projekata koje provodi CÉH premašuje 150 000 m².
Arhitekti CÉH Inc. koriste ARCHICAD u svom radu više od 10 godina. CÉH trenutno posjeduje 26 licenci i koristi GRAPHISOFT BIMcloud. Ovaj projekt, izveden u ARCHICAD 19, sastojao se od tri do sedam arhitekata u kontinuitetu.
O GRAPHISOFT-u
GRAPHISOFT® revolucionirao je BIM revoluciju 1984. godine s ARCHICAD®, prvim CAD BIM rješenjem za arhitekte u industriji. GRAPHISOFT nastavlja voditi tržište arhitektonskog softvera s inovativnim proizvodima kao što su BIMcloud ™, prvo svjetsko BIM rješenje za suradnju u stvarnom vremenu, EcoDesigner ™, prvo potpuno integrirano energetsko modeliranje i procjene energetske učinkovitosti na svijetu, a BIMx® je vodeći mobilna aplikacija za demonstraciju i prezentaciju BIM modela. Od 2007. godine GRAPHISOFT je dio grupe Nemetschek.
