Wat is een pointcloud?

Onlangs schreven we een blog over onze bijdrage aan de renovatie van het RET metrostation in Spijkenisse. Wij begonnen onze werkzaamheden aan dit project met het maken van een 3D scan, om daar vervolgens een pointcloud uit te genereren. Maar wat is een pointcloud nu precies? En waarvoor kunnen wij een pointcloud inzetten?

Wat is een pointcloud?

Een point cloud wordt gemaakt met een 3d laser scanner. Een 3d laser scanner meet 50.000 tot 1.000.000 punten per seconde, in een straal van ca. 150 meter. Een pointcloud kan gemaakt worden door een object te scannen, bijvoorbeeld met een laserscanner of een optische scanner. De digitale weergave van dit het bestand met al die punten is een nauwkeurig 3D scan dat voor veel doeleinden toepasbaar is, waaronder:

• Het maken van digitale replica’s van objecten of omgevingen;
• Het verrichten van metingen aan objecten

“Een pointcloud is een verzameling punten weergegeven door 3D-coördinaten.”

Een pointcloud kan het zichtbare oppervlak van een voorwerp zoals een gebouw weergeven, of het buitenoppervlak van een landschap, waarbij elk punt in de wolk een hoogtewaarde vertegenwoordigt.

Een pointcloud die door moderne scanners of gestructureerde lichtcamera’s wordt gegenereerd bevat honderdduizenden (of in sommige gevallen miljoenen) punten. Deze punten zijn feitelijk de talloze beelden die door de scanners worden gemaakt, vanuit verschillende hoeken, resulterend in beelden die lijken op een wolkachtige vorm van stippen. Het aantal punten hangt af van de grootte en de complexiteit van het te scannen object, alsmede van de resolutie van de scanner.

De puntenwolkgegevens worden opgeslagen in een bestand dat in CAD-software kan worden geïmporteerd voor analyse en schetsen. Digitale metingen worden verrichten, wijzigingen aangebracht en het model kan met anderen worden gedeeld. Tot slot kunnen de puntenwolkgegevens worden geëxporteerd als een STL-bestand, een gangbaar formaat voor 3D-printen.

Waarom maak je een pointcloud?

Voor bouwkundigen zijn pointclouds een zeer precieze methode om fysieke ruimtes vast te leggen. De 3d scans geven de essentie van een ruimte in zijn geheel weer, inclusief maatvoering, details zoals materialen en texturen. Bij alleen een visuele inspectie zouden deze mogelijk onopgemerkt blijven.
Aansluitend kun je naderhand nog de noodzakelijke maatvoering of 360 graden foto uit de 3d scan halen.

“Met een 3d laser scanner kun je fysieke ruimten nauwkeurig digitaal inmeten.”

Point clouds worden onder meer ingezet bij uitbreiding van een bestaand gebouw zonder duidelijke bouwkundige tekeningen, of bij een gebouw dat lastig in te meten is door zijn vorm of locatie. Zo heeft Bureau Bouwkunde bijvoorbeeld voor een project dat een reeks bestaande dijkwoningen betrof een pointcloud gemaakt van de situatie (zie bovenstaande afbeelding), omdat dit vanwege hoogteverschillen in het dijklandschap moeilijk met de hand in te meten was.

Waarvoor kun je een pointcloud gebruiken?

Point clouds kun je voor diverse toepassingen of werkzaamheden gebruiken. De meest voorkomende toepassingen zijn:

• BIM modelleren van de bestaande situatie
  De pointcloud kan direct worden ingeladen in diverse tekenpakketten zoals Revit en vormt daarmee de basis voor de verdere planuitwerking. De 3D scan wordt direct in het 3D model geladen. De kans op faalkosten wordt door de nauwkeurige maatvoering geminimaliseerd. Daarbij kan op ieder moment in het bouwproces, naar de bestaande situatie worden gekeken. De uitvoering verloopt dan ook sneller dan bij een traditionele inmeting.
• NEN 2580 meting
  Oppervlakten en inhouden van vastgoed spelen in de vastgoedwereld een grote rol. Een verkeerde interpretatie van vierkante meters kan grote gevolgen hebben en veel geld kosten. Om dit te voorkomen is de norm NEN 2580 ontwikkeld voor het eenduidig bepalen van oppervlakten en inhouden van gebouwen. Met een 3d scan heb nauwkeurige informatie zodat je een NEN 2580 meetrapport op kunt stellen.
• as built tekeningen
  Tijdens de uitvoering wordt steeds vaker ervoor gekozen om periodiek in het bouwproces een point cloud te laten maken. Dit doen ze om de voortgang te kunnen monitoren en op deze manier is inzichtelijk waar bouwkundige onderdelen / installaties zitten die na afronding van de uitvoering niet zichtbaar meer zijn. Op deze manier kun je in een later stadium perfect achterhalen hoe alles is toegepast.

Conclusie

Een pointcloud is een digitale 3D scan van een object of ruimte, bestaande uit miljoenen punten die worden gemaakt door een laserscanner of point cloud scanner. Ze zijn een krachtig middel om nauwkeurige metingen uit te voeren, objecten te analyseren en modellen met anderen te delen.

Zie hieronder een pointcloud gegenereerde afbeelding van onze collega’s Sham en Raymond tijdens hun werkzaamheden aan het RET metrostation Spijkenisse Centrum. Bureau Bouwkunde heeft voor deze renovatie, met de pointcloud van het oude station als basis, de bouwkundige uitwerking in BIM verzorgd.

“Snelle, nauwkeurige en complete vastlegging van de bestaande toestand van gebouwen“