PLATO WP 2.4: DATAMANAGEMENT. Departement Industrieel Ingenieur. Campus Gent. Departement Toegepaste Ingenieurswetenschappen. Campus Schoonmeersen

PLATO

Agentschap voor Innovatie door Wetenschap en Technologie

Project Laserscanning: Technologische kennisOverdracht

Departement Industrieel Ingenieur Campus Gent

Departement Toegepaste Ingenieurswetenschappen Campus Schoonmeersen

PLATO WP 2.4: DATAMANAGEMENT

Auteurs: Lieselot Christiaen – KAHO Sint-Lieven Bjorn Van Genechten – KAHO Sint-Lieven

Agentschap voor Innovatie

PLATO

door Wetenschap en Technologie


Inhoudsopgave 1.

Inleiding .......................................................................................................................................... 4

2.

Literatuurstudie .............................................................................................................................. 5

3.

Softwarepakketten ......................................................................................................................... 7 3.1

3.1.1

KubIt MonuMAP .............................................................................................................. 7

3.1.2

Class, Object, Attribute, Link ........................................................................................... 7

3.2 4.

Database van de gegevens bevragen ...................................................................................... 9

3D-modellen op basis van foto’s .................................................................................................. 11 4.1.1

Agisoft Photoscan .......................................................................................................... 11

4.1.2

Autodesk Project Photofly ............................................................................................. 12

4.2

5.

Documenteren erfgoed op bestaande plannen ...................................................................... 7

(Online) Viewers .................................................................................................................... 13

4.2.1

Leica Truview ................................................................................................................. 13

4.2.2

FARO Webviewer........................................................................................................... 13

4.2.3

LFM Netview Online ...................................................................................................... 14

4.2.4

CloudCaster lite ............................................................................................................. 15

4.2.5

Cortona3D viewer.......................................................................................................... 17

4.3

Cyclone .................................................................................................................................. 17

4.4

AliceLabs (Bjorn) .................................................................................................................... 17

4.5

PhD Ine .................................................................................................................................. 17

4.6

Libanon (boek ervan)............................................................................................................. 17

Voorbeelden erfgoed.................................................................................................................... 18 5.1

Belfort (PLATO) ...................................................................................................................... 18

5.1.1

2D plannen: grondplannen en gevelaanzichten............................................................ 19

5.1.2

Segmentatie puntenwolk .............................................................................................. 21

5.2

Ezelpoort te Brugge (Teccon) ................................................................................................ 24

5.3

Stadhuis Antwerpen (Teccon) ............................................................................................... 25

5.4

De Sint-Jan Baptistkerk te Kuttekoven .................................................................................. 32


PLATO 6.



5.5

Sint-Pieter en Sint-Paul orthodoxe kerk in Karlovy Vary, Tsjechië (systems, 2011)............. 33

5.6

Scannen Pools theater in Warschau (3Deling) ...................................................................... 35

Bibliografie .................................................................................................................................... 36


PLATO 1.



Inleiding

Wanneer archeologen belangrijke opgravingen uitvoeren, is de documentering van het gevonden voorwerp zeer belangrijk om op die manier te weten te komen wat het is, waar het precies gevonden werd en uit welke periode het dateert. Erfgoed kan op verschillende manieren gedocumenteerd worden, zowel in 2D, 3D, geavanceerd of op de klassieke manier. Hierbij is vooral belangrijk hoe de verschillende vormen met elkaar in verband staan. Een overzicht wordt hieronder weergeven.

Figuur 1: De verschillende verschijningsvormen van erfgoed (bron: (Sin-Ming, 2010))

De bron kan dus zowel een bestaand document zijn dat gedigitaliseerd werd, bv. een schets dat op schaal werd gebracht, analoge foto’s, enz., als een document dat van oorsprong al digitaal was, bv. een digitale opmeting, digitale foto, enz. . De documentering binnen de erfgoedsector evolueert mee met de gangbare meettechnieken. Oorspronkelijk werd alles getekend met de hand, waardoor een getraind oog, goede schaalverhoudingen en veel geduld noodzakelijk kwaliteiten van de archeoloog waren. Daarna kwam er steeds meer samenwerking met landmeters en werden er op die manier nauwkeurige plannen verkregen. Toch was het nog steeds nodig om bijkomende rasterbestanden zoals foto’s, schetsen, enz. te hebben om op die manier meer detail in de opmeting te verkrijgen. De evolutie van landmeetkundige opmeettechnieken verloopt echter vrij snel, waardoor de documentering van erfgoed telkens gebruik maakt van nieuwere technieken, die vaak sneller, nauwkeuriger en gedetailleerder zijn. Toch blijft de combinatie met foto’s en schetsen aangewezen! Tegenwoordig wordt al veel gebruik gemaakt van nieuwe technologieën zoals fotogrammetrie en laserscanning, waardoor op zeer korte tijd opmetingen verkregen worden op hoge resolutie. Deze technieken hebben het bijkomend voordeel dat ze niet selectief opmeten, maar een volledig beeld weergeven van het object, de ruimte of de omgeving. Op die manier worden schijnbaar minder


PLATO



interessante dingen mee ingemeten en zijn deze toch gedocumenteerd indien die later toch belangrijk blijken te zijn. Wat de huidige mogelijkheden zijn om erfgoed te documenteren, wat eruit kan gehaald worden en wat de eventuele toekomstperspectieven zijn, wordt in dit rapport besproken. De documentering evolueert van een samenraapsel van losse schetsen naar een databank waar alle mogelijke gerelateerde schetsen, plannen, opmetingen, berekeningen, enz. in zitten, waardoor er een betere samenwerking mogelijk is tussen de verschillende partijen en er op die manier nauwkeurigere hypothesen gevonden kunnen worden.

2.

Literatuurstudie

Tijdens het modelleringproces worden 3D-modellen niet ontworpen om veranderingen in de tijd weer te geven, terwijl het vaak noodzakelijk is om niet alleen de huidige stand van de gebouwen, maar ook hun vorige staten weer te geven en de wijzigingen te begrijpen. De opbouw en structuur van spatio-temporele modellen van cultureel erfgoed vragen om een dubbele inspanning: aan de ene kant moeten 3D-modellen worden gereconstrueerd en gestructureerd in de ruimte volgens de architectonische concepten. Aan de andere kant moeten dergelijke elementen voldoen aan de criteria van tijdelijke decompositie. Hiervoor moet verbindingen tussen gestructureerde elementen worden vastgesteld voor het bijhouden van veranderingen in de tijd. Bovendien kan alleen de huidige stand worden gereconstrueerd met behulp van een combinatie van verschillende 3Dmeettechnieken (zoals laserscanning en fotogrammetrie). De kennis over het verleden daarentegen wordt bepaald door ontbrekende elementen. Daarom werd een methodische aanpak gezocht voor het gebruik van het bestaande iconografische corpus voor de analyse en het beheer van de creatie van 3D-transformaties. Bron: (Stefani, Busayarat, Renaudin, De Luca, Véron, & Florenzano, 2011) Dit kan gekoppeld worden aan een 3D GIS databank, zoals beschreven wordt door Baldissini. Er wordt een web-based informatiesysteem ontwikkeld dat als doel heeft: het beschikbaar maken van archeologische modellen, in de vorm van 3D-modellen, op 3D-GIS platforms in een architectonische schaal. In brede en complexe archeologische sites moeten verschillende elementen


PLATO



gemodelleerd worden door verschillende personen, die elk gebruik maken van andere methoden en technologieën, op verschillende plaatsen en tijden aan bod komen, zodat de methoden op voorhand afgesproken moeten worden en de resultaten achteraf verspreid moeten worden. Daarom moet gewerkt worden aan universele standaarden om cultureel erfgoed in 3D te bewaren op lange termijn. Bron: (Baldissini, Manferdini, & Masci, 2009) Er is duidelijk een een hoge nood is aan specifieke software om erfgoed efficiënt te documenteren. Zo is het wenselijk een tijdsveranderlijk model te maken, dat gekoppeld is aan andere databases zoals stabiliteitsberekeningen, bouwfysische berekeningen, schetsen, oude architectuurplannen, enz. Tegenwoordig zijn al een aantal softwarepakketten op de markt die in deze richting aan het evolueren zijn, waardoor er steeds meer mogelijkheden zijn. Ook het verlagen van de drempel tot het bereiken van de gegevens is van belang. Geavanceerde data moet bekeken kunnen worden door gelijk welke gebruiker, of het nu een professional is of een leek. Hiervoor zijn meestal specifieke softwarepakketten nodig en dit is uiteraard niet altijd mogelijk. Voor verschillende pakketten zijn er ondertusen al beperkte versies beschikbaar, viewers, die het mogelijk maken de afleverproducten te bekijken en enkel kleine bewerkingen op uit te voeren. Deze pakketten zijn vaak zeer eenvoudig in gebruik, gratis en vaak ook online waardoor er geen software geïnstalleerd moet worden. Dit zorgt voor een betere verspreiding van alle nodige data naar alle mogelijke gebruikers.


PLATO 3.



Softwarepakketten

3.1

Documenteren erfgoed op bestaande plannen

3.1.1

KubIt MonuMAP

Figuur 2: De algemeen stuctuur van MonuMAP (kubit, 2011)

In de ‘Objectcollector’ kunnen verschillende objectdata op hetzelfde moment veranderd worden. Onder ‘Definition’ kan bepaald worden welke data ingewonnen moet worden en hoe de koppeling is. Onder ‘Mapping’ kunnen 2 verschillende classes aangemaakt worden, elk met hun eigen kenmerken: • •

MappingArea: de gesloten oppervlakken vallen hieronder, de oppervlakte en omtrek worden automatisch berekend MappingCurve: alle lineaire structuren vallen hieronder (zoals scheuren), de lengte van de curve wordt automatisch berekend

Ruimtelijke

links

worden

gelegd,

attributen

kunnen

toegevoegd

worden.

Bij

het

aanduiden/toevoegen van nieuwe objecten worden bepaalde attributen automatisch berekend (zoals oppervlakte, lengte, enz.) en andere dient de gebruiker manueel in te voeren. De volgorde van invoeren kan vooraf bepaald worden, zodat er een logische opbouw is. Bijv. “erosie aanwezig?” en indien “ja” aangeduid wordt verschijnt de vraag “graad erosie”. Deze eigenschappenstructuur wordt opgeslagen in een template. Deze kunnen opgeslagen worden en eventueel aangepast worden.

3.1.2

Class, Object, Attribute, Link

Zoals eerder aangehaald, kunnen klassen aangemaakt worden. MappingArea en MappingCurve zijn voorbeelden hiervan. Er kunnen links gelegd worden tussen verschillende klassen en bepaalde eigenschappen kunnen overgeërfd worden. Er worden automatisch links toegewezen tussen een oppervlak en een ander object indien het erin ligt, een label heeft en het een afgeleide van het oppervlak is.


PLATO



Figuur 3: Linkmogelijkheden tussen classes, objecten en attributen, waardoor eigenschappen overgeërfd kunnen worden. (Kubit, 2011)

Deze manier van werken is zeker een meerwaarde t.o.v. de standaard lagenstructuur binnen autocad, er zit metadata vast aan de objecten, er is een koppeling tussen de objecten, zowel ruimtelijk

als

achterliggend,

enz.

Hieronder

wordt

de

classenstructuur weergeven en de verschillende attributen. Figuur 4: vooropgestelde werkwijze binnen een project.

De metadata kan geëxporteerd worden naar een xls-bestand om vervolgens bevragingen op uit te voeren. Het bestand ziet er als volgt uit:

Figuur 5: Per klasse wordt een tabblad aangemaakt, met de betreffende metadata.


PLATO 3.2



Database van de gegevens bevragen

Mission MayaArch3D is een internationaal, interdisciplinair project dat innovatieve benaderingen onderzoekt om complexe archeologische data online beschikbaar te maken, zowel voor de onderzoekers als andere geïnteresseerden. Tijdens dit project werden nieuwe digitale methodes ontwikkeld zodat de data rond de Maya archeologie toegankelijk werd. 1 van die methodes is de QueryArch3D, een online bevraagbare tool die GIS-kaarten, 3D objecten en virtuele omgevingen samenbrengt om meer te weten te komen over architectuur en landschappen in vroegere tijden. Queryarch3D gaat om met multi-resolutie 3D-modellen. De geometrische data is georganiseerd in verschillende detaillevels (LoD) met verschillende geometrische en semantische hierarchiën die verrijkt zijn met attributen uit externe bronnen. De visualisatie en query front-end maakt, d.m.v. bevragingen, op basis van attributen of geometrieën, 3D-navigatie van de modellen in een virtuele omgeving mogelijk, evenals de interactie met de objecten. De tool kan worden gebruikt als een standalone applicatie, of als plug-in op een website. (Agugiaro, 2011)

Figuur 6: Voorstelling van het Maya gebied. (Maya Arch 3D Tool)


PLATO



Figuur 7: De opmetingen, observaties en plannen in een GIS-omgeving steken


PLATO 4.



3D-modellen op basis van foto’s

A.d.h.v. foto’s genomen vanuit verschillende posities (best om de 5° rond het object) kan een 3Dmodel gegenereerd worden. Hoe meer foto’s er genomen worden en hoe hoger de resolutie van die foto’s, hoe gedetailleerder het model zal zijn.

4.1.1

Agisoft Photoscan

De posities waaruit de foto’s genomen werden worden berekend, indien die ongeveer gekend zijn, kunnen die op voorhand ingegeven worden, in de vorm van een tekstbestand dat op volgende manier gestructureerd wordt: Bestandsnaam(met extensie)

x-coord

y-coord

hoogte

De zaken op de foto’s die niet gemodelleerd moeten worden, dienen verborgen te worden met een masker: een selectie van het te negeren gebied.

Figuur 8: Voorbeeld van Agisoft Photoscan, waarin een gebied geselecteerd wordt. (Bron: (Agisoft))

Prijs: 3499$ (commercieel) of 349$ (educatie) (Bron: (Agisoft))


PLATO 4.1.2



Autodesk Project Photofly

De software werd ontwikkeld om de as-built toestand op te meten voor verscheidene doelen: renovatie, documentering van erfgoed, ontwikkeling van virtuele realiteit (gaming), enz. Hiervoor moet je niet beschikken over een geavanceerd digitaal fototoestel, wel over geavanceerde software. Het model wordt gecreëerd over het internet, het maakt gebruik van ‘cloud computing’ om de 2D foto’s om te zetten in 3D modellen. Die modellen kunnen dan later bewerkt worden binnen AutoCAD, Inventor, 123D, enz. waarna de data gedeeld kan worden via nieuwe media zoals YouTube, iPad, iPhone en iPod Touch. Zie ook volgend filmpje: hier.

Figuur 9: Workflow binnen Autodesk Photo Scene Editor (bron: (Walmsley, 2011))


PLATO 4.2



(Online) Viewers

4.2.1

Leica Truview

Hotspots aanmaken, maar die zijn niet gekoppeld tussen Scanworlds onderling. Onder ‘Measurements’ kunnen punten aangeklikt worden, waarna de 3D-coördinaat weergeven wordt. Dit is enkel zichtbaar in die Scanworld. Er kunnen ook hotspots aangemaakt worden, die een koppeling vormen naar externe bestanden, zoals pdf’s, worksheets, enz.

Zoals in andere viewers, kan er doorgeklikt worden naar ander stationspunten, de aangemaakte hotspots of aanduidingen worden echter niet mee overgenomen. Er zou een link moeten zijn a.d.h.v. coördinaten zodat een element vanuit het ene zicht ook zichtbaar is vanuit het andere.

4.2.2

FARO Webviewer

Is geavanceerder dan Leica Truview. Hotspots op 2D map, vanuit andere positie niet zichtbaar. Hierbinnen wel mogelijk om aangemaakte objecten in de ene view in de andere te zien?


PLATO 4.2.3



LFM Netview Online

Deze viewer is een product van Z+F, dat het mogelijk maakt om alle scans vanuit een bubble view te bekijken, diameters van buizen op te vragen, afstanden te meten, elementen aan te duiden, … . De markeringen worden opgeslagen op internet, waardoor het mogelijk is opmerkingen te geven op wat zichtbaar is, aandachtspunten mee te geven, belangrijke zaken aan te duiden, enz. Het geheel wordt aanvankelijk weergeven op een grondplan, waarin de verschillende opstelpunten aangeduid worden. De totale opmeting kan ook in isometrisch perspectief bekeken worden. De opstelpunten zijn links naar de respectievelijke bubbleviews en daarin kan aangeduid worden. Net zoals bij de viewers van Leica en Faro is het niet mogelijk markerigen in de ene bubbleview ook te zien in andere bubbleviews die dezelfde elementen bevatten. Het is ook mogelijk om tot 4 scanworlds ineens te zien, waardoor afstanden gemeten kunnen worden over meerdere scanworlds.

Figuur 10: Projectoverzicht in bovenaanzicht of isometrisch perspectief. (bron: (LFM Netview))

Figuur 11: Voorbeeld van markeringen in een bubbleview. (bron: (LFM Netview))


PLATO 4.2.4



CloudCaster lite

CloudCaster is een viewer voor puntenwolken, die niet gekoppeld is aan een bepaald merk scanners. Het is een plug-in die gebruikt kan worden op gelijk welke website waardoor de bezoeker puntenwolken kan bekijken vanuit verschillende aanzichten en hierin ook kan meten. De software wordt gedraaid via Adobe Flash Player en er is geen installatie van software vereist, iets wat een drempel is voor de bezoekers bij het gebruik van merkgebonden viewers. De viewer kan ook gebruikt worden in combinatie met ftp en binnen Office programma’s zoals powerpoint. Er is een grote variëteit aan formaten die ingeladen kunnen worden binnen de viewer, met een maximum van 5 miljoen punten per model. Het is mogelijk om de puntenwolken te weergeven volgens kleur, intensiteit, enz. Prijs van het pakket: •

$99 voor een persoonlijke versie o 1 miljoen punten per model o Maximum 5 modellen per project o Zichten kunnen bewaard worden tot de schermresolutie

•

$499 voor een commerciële versie: o 5 miljoen punten per model o Ongelimiteerd aantal modellen per project o Zichten kunnen bewaard worden tot 4096 x 4096 pixels o Het product logo kan vervangen worden door eigen afbeelding o Technisch support indien nodig

Figuur 12: er zijn verschillende standaardaanzichten, hier: bovenaanzicht. (Bron: (CloudCaster))


PLATO



De puntenwolk is zeer duidelijk met de viewer, er kan eenvoudig genavigeerd worden d.m.v. de muis (inzoomen, verschuiven, roteren, enz.) en er zijn ook standaardaanzichten die geselecteerd kunnen worden in het tabblad ‘view’. De scan kan op 2 manieren weergeven worden: orthografisch en in perspectief.

Figuur 13: Het venster van CloudCaster, geen bubble view maar verschillende aanzichten van het project.

Het grootste nadeel van deze software is de beperking van het aantal punten per puntenwolk. Een puntenwolk van meer dan 5 miljoen punten zal binnenkort eerder regel dan uitzondering zijn.


PLATO 4.2.5



Cortona3D viewer

Deze viewer is net zoals CloudCaster lite een onafhankelijke viewer, die zowel gebruikt kan worden als plug-in binnen internetbrowsers als binnen office pakketten zoals Powerpoint, Word, enz.

4.3

Cyclone

Lagensysteem, data aanhangen. Database

4.4

AliceLabs (Bjorn)

Lagen en lagen onder lagen..

4.5

PhD Ine

3D GIS

4.6

Libanon (boek ervan)


PLATO 5. 5.1



Voorbeelden erfgoed Belfort (PLATO) Het Belfort van Brugge, ook wel de Hallentoren genoemd, bestond oorspronkelijk enkel uit een aantal hallen. In 1240 werd het Belfort opgericht in steen met een houten spits. De hallen werden gebruikt als overdekte markten voor wol- en lakenhandel en opslagplaatsen. De toren had een meer administratieve functie, daar bevond zich de schatkamer en ook het archief van de stadsrekeningen. In 1280 brandde dit echter af, waardoor het archief tot die periode volledig verloren ging. In 1290 werd de toren vervolgens hersteld met de 2 onderste vierkante delen en opnieuw een houten spits. De stadsarchieven werden niet meer daar ondergebracht, maar wel in een apart stadhuis die nog steeds op de Burg te vinden is.

In de 15e eeuw werd dan de toren uitgebreid met het achthoekig gotische bovengedeelte en de torenspits werd vervangen door een houten torenspits met het beeld van Sint-Michiel op. Helaas sloeg de bliksem in 1493 in en werd de houten spits opnieuw tot as herleid. Bij een latere herstelling bevond niet Sint-Michiel zich als beeltenis op de spits, maar wel een opklimmende leeuw. In de 16e eeuw werd achteraan de Hallen een galerij bijgebouwd. Op de trapeziumvormige binnenplaats werden extra galerijen ondergebracht op de 1e verdieping. In 1741 brandde het voor een 3e keer af, waardoor de houten toren opnieuw vervangen moest worden. In 1833 werd deze dan uiteindelijk vervangen door een huidige stenen neogotische kroon. Tegenwoordig wordt het Belfort gebruikt als monument, het maakt sinds 1999 ook deel uit van de lijst

van

Werelderfgoed.

De

galerijen

wordt

gebruikt

voor

allerhande

evenementen:

tentoonstellingen, beurzen, enz. De toren van 83 meter hoog kan beklommen worden, onderweg kan de schatkamer bezocht worden en de klokkentoren en na 366 treden wacht een adembenemend zicht over Brugge.


PLATO 5.1.1



2D plannen: grondplannen en gevelaanzichten

De opmeting van het Belfort vond plaats in maart 2011. Op 40 uur tijd werd de volledige buitenzijde, binnenplein en bovenste hallen ingescand. Deze opmeting zorgt voor een grote hoeveelheid data, die op verschillende manieren gebruikt kan worden. Zo kunnen hieruit gevelaanzichten gehaald worden:

Figuur 14: Vooraanzicht Belfort Brugge (PLATO)


PLATO



Figuur 15: Achteraanzicht hallen Belfort Brugge (PLATO)

Doorsnedes, zowel horizontaal, verticaal en op gelijk welke hoogte of afstand:

Figuur 16: horizontale doorsnede Belfort Brugge (PLATO)

Deze aanzichten en doorsnedes werden gemaakt met Leica Cloudworx, een plug-in binnen bv. AutoCAD. Binnen Cyclone kan een beperkt deel van de puntenwolk afgesplitst worden, zodat bv. enkel de voorgevel zichtbaar is. Op die manier kunnen de punten eenvoudig overtekend worden zonder dat achterliggende punten voor storing zorgen. Hoewel een modelspace werd ingeladen die slechts een deel van de puntenwolk bevat,

werd

de

volledige

puntenwolk weergeven na inladen. Dit zorgde ervoor dat het systeem vrij instabiel was. Het is ook moeilijk om steeds op exact dezelfde plaats een snede te maken. Figuur 17: verticale doorsnede Belfort Brugge (PLATO)


PLATO 5.1.2



Segmentatie puntenwolk

Via gespecialiseerde algoritmes kan de puntenwolk opgeplitst worden in overeenkomstige elementen, zoals platte vlakken, cilinderelementen, bollen, enz. Deze kunnen later gebruikt worden om metadata aan vast te hangen, randen aan te duiden, enz.

Figuur 18: segmentatie van de puntenwolk van de Belforttoren te Brugge.

Zowel van het volledige gebouw als van de gevel kan ook een 3D model gemaakt worden, zodat eventueel een replica, of in dit geval schaalmodel van het gebouw/object kan gemaakt worden:

Figuur 19: Voorbeeld van een voorgevel oppervlak via Luposcan (boven) en Geomagic (onder)


PLATO



Op die manier kunnen details heel duidelijk weergeven worden en kunnen latere herstellingen nauwkeurig uitgevoerd worden.

Figuur 20: 3D model volledig gebouw


PLATO



A.d.h.v. algoritmes binnen fotogrammetrie, ontworpen tijdens het doctoraat van Bjorn Van Genechten, kan ook een puntenwolk verkregen worden, die vaak een hogere resolutie heeft dan de gescande puntenwolk. Doordat gewerkt wordt met foto’s, vaak van een hoge resolutie, is er veel detail aanwezig.

Figuur 21: puntenwolk creëren vanuit fotogrammetrische algoritmes (PLATO)


PLATO 5.2



Ezelpoort te Brugge (Teccon)

De Ezelpoort behoort, net zoals de Gentpoort en Kruispoort, bij de tweede standsomwalling rond Brugge uit 1297. Deze poort werd echter in 1369 volledig herbouwd door Jan Slabbaert. De bovenbouw werd in de 17e eeuw volledig aangepast, een eeuw later werd het wachtershuisje toegevoegd en de voorpoort gesloopt. Deze poort verschilt van de andere stadspoorten doordat ze volledig in het water gebouwd is i.p.v. op de oever, en doordat ze enkel door voetgangers gebruikt wordt. Dit gebouw ontving de Europa Nostra Award in 1994. (Belgium View) Teccon heeft in 2004 dit gebouw ingescand ter illustraie van de mogelijkheden van de techniek. Dit leverde onderstaande resultaten op.

Figure 1: Ingekleurde puntenwolk (a.d.h.v. kleuren via externe camera) in Pointools (Teccon).

Er kan door de puntenwolk genavigeerd worden, waardoor alle kleine details heel duidelijk zichtbaar zijn, zowel aan de buitenzijde als de binnenzijde van het gebouw.

Figure 2: de puntenwolk van de ingang van de Ezelpoort, in grijswaarden en gekleurd a.d.h.v. foto’s. (Teccon)

Wanneer de scan in bovenaanzicht bekeken wordt, kan het volledige beeld bekeken worden of er kan ook een snede gemaakt worden, waardoor een grondplan gegenereerd wordt.


PLATO



Figure 3: Bovenaanzicht scan, waaruit een grondplan gehaald kan worden. (Teccon)

Deze puntenwolk kan dan omgezet worden tot een 3D-model, zodat een replica van het geheel kan gemaakt worden, het gebouw weergeven kan worden in Google Earth of animaties mogelijk zijn.

Figure 4: 3D-model van de Ezelpoort Brugge (Teccon)

5.3

Stadhuis Antwerpen (Teccon)

Het stadhuis van Antwerpen bevindt zich op de Grote Markt in Antwerpen. Het stadhuis staat op de lijst van het UNESCO-wereldcultuurerfgoed als onderdeel van de groepsinschrijving Belforten in België en Frankrijk. Het stadhuis is gebouwd tussen 1561 en 1564 naar het ontwerp van Cornelis II Floris de Vriendt. Het is een meesterwerk waarin Vlaamse en Italiaanse invloeden zijn geïntegreerd. De dakvenster en topgevel zijn duidelijk van Vlaamse origine terwijl de loggia, nissen en de pilasters getuigen van Italiaanse invloed. Typerend voor de renaissance is de beklemtoning van de horizontale lijn. De middelste sectie daarentegen is overwegend barokstijl, hierin zijn 3 wapenschilden verwerkt: links dat van de hertog van Brabant, in het midden dat van de Spaanse koning Filips II en rechts dat van de markgraaf van Antwerpen. Op dit laatste wapenschild is een adelaar te zien.


PLATO



Boven de drie wapenschilden is er een nis met een Mariabeeldje. Dit heeft er echter niet altijd gestaan. Oorspronkelijk stond er een Brabobeeldje, maar door de contrareformatie werd dit vervangen door een meer christelijk Mariabeeld. De onderste verdieping van het stadhuis bestaat uit kleine houten poortjes. Deze dienden als winkelpand, om het dure gebouw te betalen. Het stadhuis wordt door velen gezien als een hoogtepunt van de renaissance in de Nederlanden. Het had op zelfs een pioniersfunctie die reikte tot buiten de grenzen van de Nederlanden. Het stadhuis van Vlissingen is een goed voorbeeld van al die gebouwen die sterk beïnvloed zijn door dit Antwerpse meesterwerk. In de Loop van de tijd is er veel gewijzigd aan het oorspronkelijke gebouw. Er zijn in de gevel in de loop van de tijd beelden toegevoegd. Het interieur is echter drastischer gewijzigd door een verbouwing in de negentiende eeuw. Het stadhuis is al vaak een inspiratie geweest voor kunstenaars, die het gebouw zeer waarheidsgetrouw trachtten weer te geven. (De Grote Markt van Antwerpen)


PLATO



Figure 5: Het nieuwe stadhuis van Antwerpen, 1565, symbool van politieke macht. (Hooren)


PLATO



Deze tekeningen zien er vrij waarheidsgetrouw uit, maar zonder exacte metingen kan dit nooit een perfecte weergave van de werkelijkheid zijn. Om correctie afmetingen te hebben van een gedetailleerde gevel zoals die van het stadhuis, is het noodzakelijk hedendaagse meettechnieken te gebruiken zoals fotogrammetrie of 3D laserscanning.


PLATO



Vlaanderenstraat Gent Deze gevel werd opgemeten door Teccon in het kader van


PLATO



Figuur 22: Voorgevel


PLATO



Figuur 23: Achtergevel


PLATO 5.4



De Sint-Jan Baptistkerk te Kuttekoven

De neoclassicistische dorpskerk uit 1840 toegewijd aan Johannes de Doper. De kerktoren dateert uit de 13e eeuw en is het enige overblijfsel van de vroegere romaanse kerk die op dezelfde plaats stond. De toren is sinds 1935 een beschermd monument terwijl de kerk zelf in 2004 beschermd werd. De huidige kerk is sinds november 2006 gesloten vanwege de bouwvallige staat waarin ze verkeert. Deze kerk werd ingescand in opdracht van een architect, die zelf ook de verwerking zou uitvoeren van de puntenwolk. De bedoeling van dit project was een houten schaalmodel maken van dit gebouw.


PLATO 5.5



Sint-Pieter en Sint-Paul orthodoxe kerk in Karlovy Vary, Tsjechië (systems, 2011)

Deze kerk werd opgemeten in opdracht van een reconstructieproject. De kerk dateert van de 19e eeuw en werd opgebouwd in Neo-Russische stijl, volgens het ontwerp volgens een bestaande tempel in Ostankino, nabij Moskou. De constructie werd ontworpen door Gustav Wiedermann en ze hadden 4 jaar nodig om het gebouw van 35m lang, 14m breed en 40m hoog op te trekken.

Figuur 24: De orthodoxe kerk Sint Pieter en Sint Paul te Karlovy Vary, Tsjechië.

Aangezien de kerk vrij groot en complex is en een hoge graad aan detail bezit werd beslist om 3D laserscanning te gebruiken voor de documentatie. In totaal werden 100 scanstations gebruikt om alle zijden, hoekjes en details in kaart te brengen, met een resolutie van 5mm. Dit leverde in totaal 380 miljoen punten op. Aangezien de kerk vrij hoog is, moest de toren opgemeten worden vanop daken van nabijgelegen gebouwen. Als resultaat werden 2D plans, doorsnedes en hoogtemodellen van de kerk verkregen, net zoals een 3D model van de geregistreerde puntenwolk, afzonderlijke puntenwolken en een fly-through.

Figuur 25: Scan van de buitenzijde orthodoxe kerk


PLATO



Figuur 26: langsdoorsnede van de kerk (BWPS, 2011)

Deze langsdoorsnede toont zeer duidelijk de hoge graad aan detail in de puntenwolk, alsook de onderlinge ligging van de ruimtes. De puntenwolk werd gekleurd d.m.v. foto’s, waardoor een zeer waarheidsgetrouw beeld verkregen wordt van het gebouw. Hiervoor kan gewerkt worden met een ingebouwde camera of via koppeling met de data van een externe camera.


PLATO 5.6



Scannen Pools theater in Warschau (3Deling)

Het gebouw dateert uit 1913, werd later afgebroken tijdens de 2e wereldoorlog en werd daarna opnieuw opgebouwd. Tegenwoordig is het gebouw geklasseerd als nationaal erfgoed. In 2009 werd daardoor beslist het gebouw op te meten. Er werd een hoge nauwkeurigheid en resolutie geëist van de opmeting, waardoor automatisch geopteerd werd voor 3D laserscanning. 3Deling, een scanningsbedrijf uit Krakow, werd gekozen om de opdracht uit te voeren. Ze maakten gebruik van het Leica 1001 totaalstation om het controlenetwerk in 1 dag op te meten en de FARO LS 420 laserscanner om alles in 1 dag te scannen. Dit is enorm snel, in vergelijking met de verwerking van de data die 3 weken kostte. Deze bestond uit het voorbereiden, verwerken, registreren en het renderen van de data. Door deze tijdsverdeling is er maar 1 verplaatsing nodig.

Figuur 27: resultaten opmeting Pools Theater: puntenwolk en gevelaanzicht. (bron: (3Deling))


PLATO 6.



Bibliografie

Agisoft. (sd). Agisoft Photoscan. Opgeroepen op 09 19, 2011, van http://www.agisoft.ru/products/photoscan/standard/ Baldissini, S., Manferdini, A. M., & Masci, M. E. (2009). An information system for the integration, management and visualization of 3D reality based archaeological models from different operators., (p. 8). ISPRS. CloudCaster. (sd). CloudCaster Live - by Online Interactive, Inc. Opgeroepen op 09 20, 2011, van http://50.16.202.3/CCLe_Data/samplePublish/ArchHistPres/?autoload=Bishops%20Palace%20%2035MB kubit. (2011, mei). MonuMap, Damage and feature mapping - Measure planning - Manual. Dresden, Duitsland. LFM Netview. (sd). Opgeroepen op 09 20, 2011, van LFM: https://www.lfmsoftware.com/products/lfm-netview Stefani, C., Busayarat, C., Renaudin, N., De Luca, L., Véron, P., & Florenzano, M. (2011). An imagebased approach for the architectural modeling of past states. An image-based approach for the architectural modeling of past states, (p. 8). Walmsley, K. (2011, 6 1). Opgeroepen op 09 12, 2011, van True The Interface: http://labs.autodesk.com/utilities/photo_scene_editor/overview/

PLATO WP 2.4: DATAMANAGEMENT. Departement Industrieel Ingenieur. Campus Gent. Departement Toegepaste Ingenieurswetenschappen. Campus Schoonmeersen

Recommend Documents