問(wèn)題:
翻新歷史性地標(biāo)建筑需要注意在保存表現(xiàn)原構(gòu)造形成特點(diǎn)的裝飾構(gòu)造的同時(shí)，還要更新必需物件以支持現(xiàn)代生活。這也是調(diào)研員在規(guī)劃耗資 3000 萬(wàn)的美國(guó)威斯康星州密爾沃基市西北相互人壽保險(xiǎn)公司大樓的重建計(jì)劃時(shí)需面臨的問(wèn)題。

這幢由 Marshall & Fox 設(shè)計(jì)并在 1914 年建于威斯康星大道上的新古典建筑共有 10 根高 74 英尺、重 422 噸的希臘科林斯柱，頂上的花崗巖飛檐雄偉莊嚴(yán)。重建飛檐對(duì)于保存建筑物至關(guān)重要。 

步入計(jì)算機(jī)和 CAD 程序時(shí)代之前，這幢大樓就已建造完成，所以重建的第一步就是要求獲取剛創(chuàng)建的數(shù)控文件。總部設(shè)在密爾沃基市的咨詢公司 SightLine, LLC 負(fù)責(zé)沿著建筑物的飛檐從中心點(diǎn)收集測(cè)量結(jié)果。

解決方案:

長(zhǎng)距離掃描技術(shù)
旨在縮小創(chuàng)新和傳統(tǒng)之間差距的 SightLine 利用激光掃描技術(shù)，生成重建古典風(fēng)物所需的測(cè)量值。Sightline 利用 FARO 的激光掃描儀 LS 880 收集測(cè)量值。

“選擇 FARO 掃描儀執(zhí)行這些掃描，因?yàn)樗軌驈倪h(yuǎn)距離進(jìn)行掃描，并得出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)”SightLine 總裁 Penny Anstey 說(shuō)道。

激光掃描儀 LS 通過(guò)將紅外光束發(fā)送到旋鏡的中心創(chuàng)建 360°的掃描表面點(diǎn)云。使用編碼器測(cè)量激光掃描儀的反射鏡的旋轉(zhuǎn)和的水平旋轉(zhuǎn)。可以對(duì)每個(gè)點(diǎn)的 X,Y,Z 坐標(biāo)系進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)并建模。

Sightline 在四天內(nèi)完成飛檐的勘測(cè)。激光掃描儀促使 Sightline 能夠安全地收集 150 英尺遠(yuǎn)的掃描結(jié)果，精度為 1/8 英寸。所有測(cè)量均可在無(wú)需搭建腳手架或降下擺動(dòng)式腳手架的情況下完成。

“幾乎所有數(shù)據(jù)都是從地面上進(jìn)行收集的，”Anstey 陳述說(shuō)。“承包商似乎認(rèn)為這種設(shè)備很神奇，因?yàn)樗趻呙钑r(shí)就會(huì)形成一幅點(diǎn)云圖。”

Sightline 通過(guò)在關(guān)鍵角度定位掃描儀和建筑物周圍的對(duì)準(zhǔn)球體或目標(biāo)來(lái)克服視線問(wèn)題。在地面和屋頂上以不同的視角進(jìn)行掃描，并在 Scene 軟件內(nèi)通過(guò)球體將這些掃描連接起來(lái)。 聯(lián)動(dòng)信息的清晰視圖所形成的視覺(jué)效果類似 x 射線。產(chǎn)生的效果使得承包商認(rèn)為激光掃描儀 LS 能夠穿透墻壁進(jìn)行掃描。

數(shù)據(jù):
Sightline 選擇部分 3-D 點(diǎn)云，然后通過(guò)從各個(gè)方向查看點(diǎn)云，跟蹤 AutoCAD Architectural Desktop 中的各項(xiàng)，從而產(chǎn)生線條畫。它們會(huì)產(chǎn)生 16 組飛檐和建筑物輪廓的 2-D 數(shù)控繪圖。掃描結(jié)果表明原設(shè)計(jì)圖與實(shí)際形成的建筑并不匹配。建筑物的整體側(cè)面伸出長(zhǎng)度大于另一側(cè)面，但這一點(diǎn)人眼無(wú)法注意到。

承包商在看到掃描形成的詳情后，他要求了解有關(guān)建筑物的附加信息。Sightline 提供有關(guān)典型區(qū)域（如窗戶間格）截面的正視圖分析和詳情以及裝飾構(gòu)造。發(fā)現(xiàn)存在更多偏差。盡管現(xiàn)有的圖紙記錄了作為柱頭桅頂裝飾的葉尖飾，但掃描結(jié)果表明它們實(shí)際上是大麥啤酒花的形狀。

Sightline 能夠在無(wú)需重新訪問(wèn)實(shí)際站點(diǎn)的情況下提供信息，因?yàn)槌跏紥呙钑r(shí)收集了大量數(shù)據(jù)。激光掃描儀 LS 每秒鐘能捕獲 12 萬(wàn)個(gè)測(cè)量點(diǎn)。所以，生成附加信息只是軟件管理的一項(xiàng)內(nèi)容。

收獲:
“我們覺(jué)得激光掃描具有無(wú)限潛力，它能夠節(jié)約時(shí)間、減少錯(cuò)誤并提高安全性，任何人都能從中受益。”Anstey 這樣說(shuō)道。

收集迅速、便于捕獲數(shù)據(jù)以及測(cè)量值的精確度是促使 Sightline 采用激光掃描技術(shù)與傳統(tǒng)勘測(cè)方法相抗衡的主要因素。

Anstey 說(shuō)：“利用以前的方法收集測(cè)量結(jié)果需要花上幾個(gè)月的時(shí)間，這就需要搭建很多腳手架。”“更不要說(shuō)的是，如果工作人員遺漏了某物，他們還必須重新回到站點(diǎn)收集數(shù)據(jù)。“而誰(shuí)又能肯定數(shù)據(jù)已經(jīng)很精確了呢？”