Historisch centrum vastgelegd door Paul3D
Geavanceerde scanningtechnologie zorgt voor het snel en nauwkeurig vastleggen van data als input voor driedimensionale as-built-modellen. Trimble X7 legt snel en nauwkeurig gegevens vast voor de restauratie van historische bouwwerken.
Door de redactie
Paul3D, een Nederlandse specialist in fotogrammetrie, heeft zijn dienstenaanbod uitgebreid met hoogwaardige laserscans voor de architectenbureaus in zijn klantenkring. Het bedrijf investeerde in een nieuwe laserscanner om tijd en kosten te besparen bij het vastleggen van as-built-metingen van het historische centrum van Franeker, bedoeld voor het ontwerp van een lichtplan.
Er waren slechts een paar tekeningen beschikbaar van de historische bouwwerken die soms wel dateerden uit de 17e eeuw, zodat handmatig de as-built-modellen samenstellen maanden in beslag zou hebben genomen. Met de Trimble X7 was het scanproces voor de ontwikkeling van de zeer waarheidsgetrouwe 3D-modellen in slechts een paar dagen tijd afgerond.
Historische stad
Paul van der Linden was ruim dertig jaar lang actief als aannemer, maar wilde zich graag verbreden. Hij ging op zoek naar nieuwe specialismen en richtte Paul3D op, een succesvolle business in 3D virtuele tours voor architecten. Veel van zijn klanten gaven aan dat ze behoefte hadden aan nauwkeuriger weergaven van historische gebouwen met het oog op herstel- en restauratiewerkzaamheden. Uitbreiding van het dienstenaanbod met uiterst nauwkeurige laserscans was daarom een logische vervolgstap.
Franeker maakt deel uit van elf historische steden in Friesland. De in 800 gestichte stad kent tal van iconische gebouwen: kathedralen, overheids- en universiteitsgebouwen en een beroemd planetarium dat in de 18e eeuw werd gebouwd. Porvex, een klant van Van der Linden, wilde een volledig 3D-model van het historische centrum van Franeker laten maken. Dit moest dienen als de basis voor het ontwerp van nieuwe verlichting voor het accentueren van de architectonische schatten van de stad. Van der Linden gebruikte de nieuwe laserscanner Trimble X7 al voor het creëren van point clouds voor zijn klanten. Hij voerde daarom een aantal scans uit om de haalbaarheid van deze toepassing te testen. Als uitgangspunt voor zijn proof of concept koos hij de Utrechtse Poort van de 17e-eeuwse vestingstad Naarden. Hij combineerde scans van de X7 met foto’s om zo een 3D-model samen te stellen van deze rijkelijk versierde poort en zijn klant een indruk te geven van de mogelijkheden. Porvex was ingenomen met het resultaat en enthousiast over de vooruitzichten voor het project in Franeker.
Vijfduizend foto’s
“Ik maakte in Franeker in twee dagen tijd 125 scans”, zegt Van der Linden. “Vervolgens nam ik vijfduizend foto’s met een digitale camera. Dat proces nam nog eens drie dagen in beslag.” Hij leverde deze informatie aan in de vorm van één point cloud die in het veld werd geregistreerd met Trimble Perspective. Deze applicatie draait op dezelfde tablet waarmee de scanner wordt bediend. De scans en afbeeldingen werden gezamenlijk verwerkt door de klant. Daarop werd er een Autodesk 3DS Max-model gegenereerd voor de ontwerpers van de verlichting. “Zonder de scans zou mijn klant naar tekeningen van de gebouwen hebben moeten zoeken. En tekeningen van zulke oude bouwwerken zijn maar moeilijk te vinden”, zegt Van der Linden. “Het zou maanden hebben geduurd om alles handmatig en met een total station te meten om een model te ontwikkelen voor de ontwerpers van de verlichting.”
Van der Linden voerde in het historische centrum van Franeker vier minuten durende scans uit met tussenliggende afstanden van circa 20 meter. “Dat ging snel”, zegt Van der Linden. “De X7 zet zichzelf waterpas en regelt de kalibratie ook automatisch. Elke scan werd direct, dus nog in het veld, automatisch geregistreerd met de aangrenzende scan. Daardoor kon ik de voortgang bewaken en tegelijk controleren hoe goed de scans op elkaar aansloten.” De X7 was vanwege zijn scanner in afgesloten behuizing ook goed bestand tegen de regenachtige omstandigheden waarmee Van der Linden te maken kreeg op de dagen waarop de scans waren gepland. “Ik heb andere scanners, met blootliggende spiegels gebruikt, en als er ook maar een paar regendruppels op kwamen, moest ik al wachten totdat het ophield met regenen”, zegt Van der Linden. “Met de X7 kon ik de vier minuten durende scans probleemloos voltooien in vrijwel alle weersomstandigheden, met uitzondering van zware plensbuien.”
De voltooide 3D-beelden van de Utrechtse Poort (links) werden ontwikkeld op basis van de point-cloud-data.
Complex deel monument
Van der Linden heeft zijn X7 sindsdien voor tal van dit soort projecten ingezet. “Ik heb net bijvoorbeeld een vuurtoren en een oud gebouw in Amsterdam gedaan. Daarnaast had een klant een scan nodig van een complex deel van een monument. Die was nodig om de reparatie te plannen”, zegt Van der Linden. Voor deze projecten en het project in Franeker hoefden de punten niet te worden geregistreerd voor metingen. Het volstond om de beelden van de Trimble Perspective-software aan te leveren. Een recente scan van een windmolen leverde echter problemen op. Omdat de windmolen rond was, bleek het lastig om de oriëntatie op orde te krijgen.
Voor dergelijke projecten heeft Van der Linden geïnvesteerd in spheres en de Trimble RealWorks-software voor de registraties. Van der Linden geeft verder aan dat hij de point-cloud-classificatie en opschoningstools in RealWorks stukken beter vindt dan die van alle andere software die hij tot dusver heeft gebruikt.
De X7 van Van der Linden is inmiddels uitgegroeid tot zijn voorkeurstool voor opdrachten. De scans en de hele werkwijze verlopen bijna net zo snel als met zijn oude cameragebaseerde systeem. Het verschil is alleen dat de laserscanner een veel gedetailleerder en dimensionaal getrouwer 3D-model produceert.
