V rámci Ope­rač­ní­ho pro­gra­mu Pod­ni­ká­ní a ino­va­ce pro kon­ku­ren­ce­schop­­nost jsme spo­leč­ně s Vý­zkum­ným ústa­vem ge­o­de­tic­kým, to­po­gra­fic­kým a kar­to­gra­fic­kým a spo­leč­nos­tí ENEX GROUP, s. r. o., re­a­li­zo­va­li pro­jekt Efek­tiv­ní po­stu­py tvor­by vý­kre­so­vé do­ku­men­ta­ce stá­va­jí­cích sta­veb (REG. Č. CZ.01.1.02/0.0/0.0/17_107/0012396). Pro­jekt, který je spo­lu­fi­nan­co­ván Ev­rop­skou unií, se již blíží ke svému konci a uká­zal nám po­ten­ci­ál mož­nos­tí a ná­ro­ků na tvor­bu vý­kre­so­vé do­ku­men­ta­ce, kde vstu­pem nejsou pouze kla­sic­ké me­to­dy (např. ge­o­de­tic­ké za­mě­ře­ní), ale zejmé­na nové po­stu­py vy­u­ží­va­jí­cí nej­mo­der­něj­ší tech­no­lo­gie (bez­pi­lot­ní tech­ni­ka – např. drony vy­ba­ve­né za­ří­ze­ním pro la­se­ro­vé ske­no­vá­ní).

Jako jeden z prv­ních kroků, který nám uká­zal po­ten­ci­ál mož­nos­tí a ná­ro­ků na tvor­bu vý­kre­so­vé do­ku­men­ta­ce, jsme pro­ved­li peč­li­vou ana­lý­zu a zma­po­vá­ní stan­dar­dů, norem a práv­ních před­pi­sů sta­veb­ní do­ku­men­ta­ce, po­žár­ních a eva­ku­ač­ních plánů, in­ves­tič­ní­ho ří­ze­ní a paspor­ti­za­ce.

Je­li­kož byly již v po­čát­ku oslo­ve­ni do­da­va­te­lé ex­pe­ri­men­tál­ních dat, pro­běh­la ana­lý­za vý­sled­ků do­da­ných ex­pe­ri­men­tál­ních dat z hle­dis­ka přes­nos­ti, úpl­nos­ti, for­má­tů a cel­ko­vé po­sou­ze­ní je­jich vhod­nos­ti k dal­ší­mu zpra­co­vá­ní do­stup­ný­mi soft­wa­ry s dů­ra­zem na mož­nost zpra­co­vá­ní vlast­ním soft­warem v po­lo­au­to­ma­tic­kém re­ži­mu ve­dou­cí k ná­vr­hu ná­ku­pu vy­bra­ných za­ří­ze­ní a pro­gra­mo­vé­ho vy­ba­ve­ní.

Dal­ším kro­kem bylo vy­tvo­ře­ní da­to­vé­ho mo­de­lu, který musí ob­sa­ho­vat kom­plex­ní sadu ob­jek­tů a atri­bu­tů jak pro zpra­co­vá­ní dat ve 3D, tak v ná­sled­né mi­gra­ci do 2D. Jako zá­klad da­to­vé­ho mo­de­lu byly vy­brá­ny Stan­dar­dy ne­gra­fic­kých in­for­ma­cí 3D Mo­de­lu (SNIM), je­jichž obsah je tvo­řen členy Od­bor­né rady pro BIM (czBIM) a čerpá tak z je­jich dlou­ho­le­tých zku­še­nos­tí v oboru. SNIM je da­to­vým stan­dar­dem a zá­ro­veň tří­di­cí sys­tém, neboť k prak­tic­ké­mu po­u­ži­tí to­ho­to stan­dar­du v rámci BIM pro­jek­tu je třeba obo­jí­ho, vzá­jem­ně pevně pro­po­je­né­ho. Umožňuje iden­ti­fi­ko­vat jed­not­li­vé zá­klad­ní sta­veb­ní ka­me­ny kaž­dé­ho sta­veb­ní­ho díla a u těch­to sta­veb­ních prvků de­fi­no­vat jed­not­li­vé pa­ra­me­t­ry a vlast­nos­ti.

Sou­čas­ně s de­fi­ni­cí da­to­vé­ho mo­de­lu pro­běh­la ana­lý­za mož­nos­tí in­te­gra­ce soft­wa­ro­vých kom­po­nent 2D a 3D pro­stře­dí a da­to­vé­ho mo­de­lu a je­jich ko­o­pe­ra­ce s da­to­vým mo­de­lem s kon­t­ro­lou ob­jek­tů a vazeb.

Jako soft­ware pro fi­nál­ní pre­zen­ta­ci dat bylo zvo­le­no port­fo­lio pro­duk­tů LU­CI­AD spo­leč­nos­ti He­xa­gon, který splňuje pod­mín­ky pro zob­ra­ze­ní, sprá­vu a vi­zu­a­li­za­ci, jak mra­čen bodů, tak 3D a 2D dat. Zejmé­na do­stup­né clou­do­vé ře­še­ní, mož­nos­ti spuš­tě­ní ve webo­vém pro­hlí­že­či a za­cho­vá­ní kom­plet­ní­ho ana­ly­tic­ké­ho apa­rá­tu splňuje ná­ro­ky mo­der­ních apli­ka­cí.

Pří­klad zpra­co­vá­ní 3D mrač­na bodů: 1. mrač­no bodů, 2. roz­po­zna­né zá­klad­ní plo­chy, 3. roz­po­zna­né sta­veb­ní prvky

Po zpra­co­vá­ní me­to­di­ky tvor­by 2D plánů jsme se sou­stře­di­li na vy­hle­dá­vá­ní prvků in­frastruk­tu­ry a zá­klad­ní­ho vy­ba­ve­ní v mračnech bodů zís­ka­ných jak po­mo­cí sta­ci­o­nár­ní­ho 3D ske­ne­ru, tak za­ří­ze­ní umís­tě­né­ho na bez­pi­lot­ním za­ří­ze­ní – dronu. Kom­bi­na­cí těch­to za­ří­ze­ní jsme zís­ka­li kom­plet­ní data bu­do­vy, jak vnitř­ních pro­stor, tak sa­mot­né­ho pláš­tě.

Již dříve při­pra­ve­ný da­to­vý model BIM byl za­čle­něn do vý­stu­pů dat a work­flow ce­lé­ho pro­ce­su. Jed­not­li­vé ná­stro­je byly po­stup­ně za­řa­zo­vá­ny do tzv. tech­no­lo­gic­ké linky a vy­tvá­ře­la se mezi nimi API roz­hra­ní pro jed­no­znač­nou ko­mu­ni­ka­ci. Sou­čás­tí čin­nos­tí bylo též hod­no­ce­ní ná­ro­ků na ča­so­vou zátěž včet­ně po­třeb­ných úprav soft­wa­ru a ana­lý­zy zís­ka­ných vek­to­ro­vých dat vý­sled­ných plánů pater.

Pro zpra­co­vá­ní 2D vek­to­ro­vých plánů pater s vy­zna­če­ním jed­not­li­vých prvků in­frastruk­tu­ry byla již od za­čát­ku uva­žo­vá­na kom­bi­na­ce úče­lo­vě vy­tvo­ře­né apli­ka­ce a exis­tu­jí­cí­ho spe­ci­a­li­zo­va­né­ho soft­wa­ru, které by funkč­ně po­krý­va­ly 100 % po­ža­dav­ků. Před­po­kla­dem pro výběr soft­wa­ru bylo, že uži­va­tel bude s tímto pro­gra­mem scho­pen spl­nit všech­ny po­ža­dav­ky pro zpra­co­vá­ní 2D vek­to­ro­vých plánů pater s tím, že část této funkč­nos­ti, která půjde zau­to­ma­ti­zo­vat, pře­jde do sprá­vy úče­lo­vě vy­tvo­ře­né­ho ná­stro­je. Tato funkč­nost by ovšem slou­ži­la pro ově­ře­ní va­li­di­ty zau­to­ma­ti­zo­va­ných funk­cí. Z port­fo­lia ná­stro­jů, které se na sou­čas­ném trhu vy­sky­tu­jí, jsme zvo­li­li soft­ware Microstati­on (Bent­ley), jehož funk­ce, knihov­ny, pro­stře­dí a práce jak s 2D, tak 3D ob­jek­to­vý­mi daty splňovala po­ža­dav­ky na soft­ware pro zpra­co­vá­ní 2D vek­to­ro­vých plánů. Ne­spor­nou vý­ho­dou je, že v něm lze také zob­ra­zo­vat 3D mrač­na bodů, a pro­vá­dět tedy kon­t­ro­lu vý­stu­pů dat jed­not­li­vých pro­ce­sů.

De­fi­ni­ce po­ža­dav­ků na au­to­ma­ti­za­ci zpra­co­vá­ní 2D plánů vy­chá­ze­la z mož­nos­tí au­to­ma­tic­ké­ho roz­po­zná­ní jed­not­li­vých sta­veb­ních prvků, prvků in­frastruk­tu­ry a zá­klad­ní­ho vy­ba­ve­ní budov. Cílem této de­fi­ni­ce bylo vy­tvo­řit da­to­vou sadu ob­jek­tů, u které lze jed­no­znač­ně říci, že ji lze pře­vést au­to­ma­tic­ky bez zá­sa­hu uži­va­te­le, a to na zá­kla­dě na­de­fi­no­va­ných pra­vi­del. Cílem bylo nejen ze­fek­tiv­ně­ní ce­lé­ho pro­ce­su linky, ale také za­me­ze­ní chy­bo­vos­ti pře­vo­du.

Tyto fi­nál­ní kroky uza­ví­ra­jí na­vr­že­nou tech­no­lo­gic­kou linku a při­pra­vu­jí po­ža­do­va­né vý­stu­py ve for­má­tu DGN ve struk­tu­ře na­vr­že­né v rámci pro­jek­tu.

V rámci pří­pra­vy vý­stu­pů pro bu­dou­cí uži­va­te­le jsme roz­ší­ři­li mno­ži­nu do­stup­ných vý­stu­pů o 3D tisk mo­de­lu jed­not­li­vých pater budov. Podle na­še­ho ná­zo­ru tak zá­kaz­ník získá vy­ni­ka­jí­cí pre­zen­tač­ní ná­stroj.

Do to­ho­to pro­ce­su vstu­pu­jí data ve for­má­tu STL. V rámci vý­vo­je byly vy­zkou­še­ny ještě for­má­ty OBJ, SAT (ACIS), 3MF a GCODE. Z dů­vo­du men­ších ná­ro­ků a snad­něj­ší ope­ra­bi­li­ty byl zvo­len for­mát STL. Sou­čas­ně byla zvo­le­na, jako způ­sob pře­dá­vá­ní dat, va­ri­an­ta jed­not­li­vých pater, která již není nutné v tomto pro­ce­su zpra­co­vá­vat a tisk pro­bí­há po jed­not­li­vých pa­t­rech. Vý­ho­dou pro zá­kaz­ní­ka je mož­nost si bu­do­vu pro­hléd­nout nejen z po­hle­du ven­kov­ní­ho pláš­tě, ale také z po­hle­du vnitř­ních sta­veb­ních prvků.

Tisk 3D mo­de­lu je jed­ním ze zá­vě­reč­ných pro­ce­sů ope­rač­ní­ho pro­gra­mu Kom­plex­ní­ho ma­po­va­cí­ho sys­té­mu budov. Vstu­pem je 3D mrač­no bodů, které slou­ží jako pri­már­ní zdroj dat pro tvor­bu 3D mo­de­lu, který je po­sta­ven na BIM zá­kla­dech. Z to­ho­to mo­de­lu jsou data, vy­čiš­tě­ná o ne­tisk­nu­tel­né ob­jek­ty, vy­ex­por­to­vá­na do for­má­tu STL, který slou­ží jako vstup­ní for­mát do pro 3D tis­kár­nu.

Vy­u­ži­tí ske­no­va­ných dat ob­jek­tů (budov) pro zpra­co­vá­ní do­ku­men­ta­ce k těmto stav­bám zís­ká­vá vy­u­ži­tí všude tam, kde ma­ji­tel po­tře­bu­je co nej­rych­le­ji po­ří­dit sta­veb­ní do­ku­men­ta­ci. V pro­jek­tu REG. Č. CZ.01.1.02/0.0/0.0/17_107/0012396 jsme se sna­ži­li pro­střed­nic­tvím ak­ti­vit prů­mys­lo­vé­ho vý­zku­mu a ex­pe­ri­men­tál­ní­ho vý­vo­je do­sáh­nout op­ti­mál­ní kom­bi­na­ce vy­u­ži­tí hard­wa­ru a na­vr­že­né­ho soft­wa­ru jako jeden in­te­gro­va­ný funkč­ní celek.

Autor Mgr. Aleš Ja­ne­ček je pro­jek­to­vý ma­na­žer ve spo­leč­nos­ti HSI­ com.

www.hsicom.cz
janecek@hsicom.cz