수백만 개의 측량 마커를 기반으로: Frommelt 측량사무소는 단 몇 주 만에 비스바덴 쿠어하우스의 디지털 준공 도면을 제작했습니다.

기념비적인 기둥 외관, 빛이 쏟아지는 유리 돔, 인상적인 건축학적 대칭: Kurhaus Wiesbaden은 웅장한 신고전주의 건물입니다. 포괄적인 개조 공사를 수행하기 위해 건축가는 건물의 완전하고 정확한 디지털 이미지가 필요했습니다. 계약한 측량사 회사인 Vermessungsbüro Frommelt GmbH는 Leica Geosystems의 솔루션을 선택했습니다. 즉, 고정식 레이저 스캐닝과 이동식 레이저 스캐닝이 결합되어 있을 뿐만 아니라 데이터 수집에서 분석까지 엔드투엔드 워크플로가 가능합니다. 이 프로젝트는 복잡한 설문조사도 효율적으로 수행할 수 있는 방법을 보여주는 대표적인 예이며 이 프로세스에서 기술, 경험 및 시스템의 상호 작용이 수행하는 역할을 보여줍니다.

쿠르하우스 비스바덴(Kurhaus Wiesbaden)의 로비는 높은 천장, 화려한 기둥, 탁 트인 전망 등 인상적인 공간입니다. 오늘날 볼프강 디네슈(Wolfgang Dienesch)는 그곳에서 조용하고 집중하며 돌아다니는 유일한 사람입니다. 이는 다소 예외적입니다. 그는 Leica BLK ARC가 장착된 소형 스캐닝 카트를 앞에 밀고 있습니다. 그가 한걸음 한걸음 앞으로 나아가는 동안 시스템은 주변 환경을 지속적으로 기록합니다. 벽, 방 가장자리 등 모든 구조가 점점 커지는 디지털 이미지의 일부가 됩니다.

Wolfgang Dienesch는 Vermessungsbüro Frommelt GmbH의 상무이사이며, 다가오는 개조 작업 계획의 기초로서 지하에서 지붕까지 Kurhaus 전체, 내부 및 외부를 기록하는 명확한 사명을 갖고 여기에 왔습니다. 이전에는 개별 데이터 포인트를 개별적으로 스캔하는 데 몇 달 또는 몇 년이 걸렸지만 오늘날에는 정확하고 완전하며 연결 가능한 고밀도 포인트 클라우드를 단 몇 주 만에 생성할 수 있습니다.

Dienesch에게 이 작업은 프로젝트 그 이상입니다. "비스바덴에서 태어나고 자란 사람으로서 Kurhaus는 물론 나에게 매우 특별한 것입니다. 요청이 들어오자 나는 바로 우리가 그 일을 맡을 것이라는 것을 알았습니다. 오늘날 이러한 건물을 이런 형태로 캡처할 수 있다는 사실은 모두 기술에 달려 있습니다. Leica Geosystems의 솔루션을 사용하면 복잡한 구조도 효율적으로 기록하고 궁극적으로 신뢰할 수 있는 데이터를 전달할 수 있습니다."

임무: 복잡한 기존 건물을 위한 디지털 기반

쿠르하우스 비스바덴(Kurhaus Wiesbaden)은 헤세 주의 수도에서 가장 유명한 역사적인 건물 중 하나입니다. 건축가이자 화가인 프리드리히 폰 티에르쉬(Friedrich von Thiersch)의 계획에 따라 20세기 초에 건설된 이 건물은 오늘날까지도 웅장한 건축과 다기능의 결합을 상징하는 상징으로 남아 있습니다. 홀, 열주 및 인접한 스파 정원을 갖춘 이곳은 컨벤션, 문화 행사 및 사교 행사의 장소로 사용됩니다. 동시에 수십 년에 걸쳐 성장하고 수많은 구조적 변형을 겪은 기술적으로 복잡한 건물입니다.

쿠르하우스의 전체 주방 공간을 시작으로 하는 포괄적인 개조 공사를 위해 계약을 맺은 건축 회사인 Zaeske는 계획을 위한 신뢰할 수 있는 기반이 필요했습니다. 문제는 쿠르하우스가 여러 번 확장된 역사적인 건물이라는 점이었습니다. 이는 준공 계획이 불완전하거나 일관성이 없거나 필요한 세부 수준이 부족하다는 것을 의미했습니다. 따라서 정면, 기술 영역 및 모든 관련 구조물을 포함하여 지하부터 지붕까지 건물 전체에 대한 정확하고 완전한 디지털 이미지(디지털 트윈)가 필요했습니다.

측량사 회사인 Vermessungsbüro Frommelt가 이 작업을 맡았습니다. 수년 동안 건축 회사와 협력해 왔기 때문에 Dienesch는 초기 단계에서 계획 프로세스에 참여했습니다. Wolfgang Dienesch는 다음과 같이 설명합니다: "작년 초 건축 회사는 Kurhaus에서 일부 측량 작업을 수행해야 한다고 밝혔으며 이를 처리할 인력과 기술 역량이 있는지 물었습니다. 우리는 건물의 크기 때문에 이것이 어려울 것이라는 것을 알고 있었습니다. 하지만 우리는 프로젝트를 진행하고 싶었습니다. 프로젝트가 더욱 구체화되자 우리는 기존 스캐너와 함께 모바일 레이저 스캐너인 Leica BLK ARC에 투자하여 대형 내부를 효율적으로 캡처할 수 있었습니다. 그 직후 우리는 계약을 체결했습니다.”

고정식·이동식 스캐너 결합으로 측량 효율 향상

Kurhaus 측량은 외부 및 내부 스캔의 연결을 보장하는 지리적 참조 기준점 그리드를 기반으로 수행되었습니다. Frommelt는 고정식 및 이동식 레이저 스캐닝을 결합하여 공동 제어 지점 및 등록 개념에 통합하고 건물의 요구 사항에 맞게 조정했습니다. 실외 영역과 특히 높은 수준의 디테일이 필요한 영역에는 Leica RTC360이 사용되었습니다. 이 정적 레이저 스캐너는 고해상도 포인트 클라우드를 제공하며 특히 정면, 화려한 건축 요소 및 복잡한 기하학적 구조에 적합합니다. Leica Cyclone FIELD 360의 빠른 스캔 속도와 현장에서 직접 개별 스캔(걷기라고 함)의 자동 사전 등록 덕분에 짧은 시간 내에 수많은 스캔 위치를 캡처하고 원활하게 연결할 수 있습니다.

실내에서는 Dienesch와 동료로 구성된 팀이 모바일 레이저 스캐너 Leica BLK ARC를 사용했습니다. 이 스캐너는 스캐닝 카트를 타고 건물 주위로 이동하며 여러 방에 걸쳐 넓은 표면을 지속적으로 캡처할 수 있습니다. 이는 LiDAR SLAM와 Visual SLAM의 조합을 기반으로 합니다. 시스템은 순수 레이저 데이터와 함께 공간 내 방향 지정을 위해 가장자리, 출입구 또는 구조와 같은 시각적 기능도 사용합니다. 개별 걷기는 지속적으로 등록되고 정적 스캔 위치에 연결됩니다. 특히 복잡한 실내 공간에서는 위치를 확실하게 결정하고 스캔을 효과적으로 연결할 수 있습니다. 시스템의 장점은 로비나 홀과 같은 넓은 공간에서 실제로 발휘됩니다. 필요한 개별 스테이션 포인트가 적고 스캔 프로세스가 크게 가속화되기 때문입니다.

모든 보조 공간을 포함하여 지하부터 다락방까지 총 약 40,000㎡가 포착되었습니다. 두 시스템의 결합은 프로젝트 효율성의 핵심임이 입증되었습니다. Leica RTC360은 최대 수준의 세부 묘사가 필요한 모든 곳에 배포되는 반면, Leica BLK ARC는 방 구조의 빠르고 넓은 영역 캡처를 가능하게 합니다. 외부 및 내부 스캔은 실외에 설치되어 실내로 전송되는 제어점을 사용하여 연결됩니다. 이를 바탕으로 두 가지 스캐닝 방법의 스캔을 공통 좌표계 내에서 정확하게 정렬하고 분석할 수 있습니다. 따라서 건물의 완전한 디지털 트윈이 비교적 짧은 시간 내에 생성됩니다. "기존의 속도계 스캐닝, 즉 각도 및 거리 측정과 자유 배치를 통한 지점별 데이터 수집을 사용했다면 이 정도 규모의 건물에 대해 몇 개월에 걸쳐 지점별 측정을 수행해야 했을 것입니다. 오늘날 우리는 현장에서 훨씬 더 빨라졌습니다. 덕분에 이와 같은 프로젝트가 이제 처음으로 경제적으로 실행 가능해졌습니다."라고 Dienesch는 말합니다.

포인트 클라우드에서 실행 가능한 계획으로

실제 분석 프로세스는 사무실에서 시작됩니다. 여기에서 스캔 데이터가 통합, 처리 및 계획을 위한 견고한 기반으로 변환됩니다. Frommelt는 Leica Cyclone REGISTER 360 PLUS 소프트웨어를 사용했습니다. 이 소프트웨어에서는 두 센서의 개별 스캔이 먼저 자동으로 사전 등록된 다음 클라우드 간 방법을 사용하여 일관된 전체 포인트 클라우드로 통합되었습니다. 소프트웨어는 자동 사전 등록, 육안 검사 및 정밀한 후처리를 통해 이 프로세스를 지원합니다. 단계별로 이는 전체 건물의 완벽한 3차원 모델을 생성합니다.

Dienesch는 다음과 같이 설명합니다: "개별 스캔을 원활하게 하나로 모으는 것은 직소 퍼즐을 맞추는 것과 같습니다. 많은 단계가 이미 자동화되어 있으면서도 품질을 완벽하게 제어할 수 있기 때문에 이 소프트웨어는 우리에게 엄청난 도움이 됩니다."

다음 단계는 분류 및 필터 프로세스(예: 사람, 가구 및 임시 물체의 자동 감지 및 제거)를 사용하여 명확하고 간소화된 데이터 세트를 생성하는 Leica Cyclone 3DR 소프트웨어로 포인트 클라우드를 정리하는 것입니다. 자동화된 기능은 대량의 데이터를 원활하게 처리하고 필요한 수동 작업량을 크게 줄여줍니다. 하지만 아직 해야 할 일이 남아 있습니다. 현장에서의 데이터 수집은 비교적 빠른 반면, 사무실에서 데이터를 처리하는 데는 더 많은 시간이 걸립니다. 그러나 여기에 핵심 부가가치가 있습니다. 즉, 수백만 개의 측량 표시자로부터 건축가가 자신 있게 작업을 계속할 수 있는 구조화되고 신뢰할 수 있는 기반이 만들어집니다.

Dienesch는 “많은 사람들이 데이터 분석에 필요한 작업의 양을 과소평가합니다. "하지만 이것이 바로 품질이 만들어지는 곳입니다. 결국 우리는 포인트 클라우드를 제공하는 것이 아니라 실제로 사용할 수 있는 계획을 제공합니다." 현장의 신속한 데이터 수집과 사무실의 고성능 처리가 결합되어 첫 번째 스캔부터 계획의 최종 기반까지 엔드투엔드 워크플로가 가능해졌습니다.

2001년부터 Leica Geosystems를 사용한 기술 및 워크플로의 연속성

Vermessungsbüro Frommelt는 20년 넘게 Leica Geosystems의 솔루션을 사용해 왔습니다. 협력은 2001년 첫 번째 토탈 스테이션으로 시작되었습니다. 이후 측량 회사는 추가 토탈 스테이션부터 GNSS 시스템, 오늘날 사용되는 레이저 스캐너 및 분석 소프트웨어에 이르기까지 포트폴리오를 지속적으로 확장했습니다. Dienesch는 다음과 같이 말합니다: "우리는 당시 Leica Geosystems로 시작하여 그 이후로 계속해서 사용하고 있습니다. 장치는 정확하고 작동은 세심하게 설계되었으며 현장 작업부터 분석에 이르기까지 모든 것이 안정적으로 함께 작동한다고 믿을 수 있습니다."

여기서 핵심 요소 중 하나는 워크플로의 엔드투엔드 연속성입니다. 현장의 하드웨어와 사무실의 소프트웨어가 원활하게 함께 작동하므로 데이터가 중단 없이 처리되고 프로세스가 일관되게 유지됩니다. 조화로운 시스템의 장점이 가장 두드러지는 것은 쿠르하우스 비스바덴(Kurhaus Wiesbaden)과 같은 복잡한 프로젝트에서입니다.

여기에 기술적 진보 요소가 추가되었습니다. 새로운 세대의 장비를 통해 회사는 서비스 범위를 확장하고 과거에는 경제적으로나 기술적으로 거의 불가능했던 추가 프로젝트를 수행할 수 있습니다.

“새로운 스캐너 기술은 우리에게 완전히 새로운 사업 분야를 열어주었습니다. 과거에는 이런 프로젝트를 진행할 수 없었을 것입니다. 오늘날 우리는 크고 복잡한 건물을 효율적으로 캡처하고 완전히 새로운 수준의 데이터 품질을 고객에게 제공할 수 있습니다.” 이는 고객에게도 유리합니다. 데이터 수집 및 정밀 분석의 효율성이 향상되면 더 짧은 시간에 계획을 수립할 수 있는 신뢰할 수 있는 기반이 마련됩니다. 동시에 디지털 모델이나 추가 분석 등을 위해 데이터를 사용할 수 있는 새로운 기회가 열립니다.

전체 프로젝트에 걸친 신뢰성

기술 자체 외에도 Dienesch는 일상 프로젝트 작업에서 또 다른 핵심 측면인 Leica Geosystems의 서비스 및 지원을 꼽습니다. 그는 "Leica가 제공하는 지원은 훌륭합니다. 지정된 담당자가 있어 누군가에게 신속하게 연락하여 구체적인 지원을 받을 수 있습니다. 장기간의 가동 중지 시간을 감당할 수 없기 때문에 이는 이 규모의 프로젝트에서 매우 중요합니다." 기술적인 질문, 데이터 처리 조정 또는 임시 문제는 프로젝트 진행을 위험에 빠뜨리지 않고 신속하게 해결할 수 있습니다.

궁극적으로 그에게 무엇보다 남는 것은 특별한 프로젝트의 경험이다: "개인적으로 쿠르하우스를 조사한 것은 지금까지 내 경력의 하이라이트였습니다. 건물에 대해 잘 알고 있었지만 모든 방, 모든 복도, 모든 공간을 둘러보고 살펴보니 건물에 대해 전혀 다른 이해를 갖게 되었습니다. 그것은 특별한 일이었습니다."

Dienesch의 경우, 오늘날 이 정도 규모의 프로젝트를 필요한 품질로 효율적으로 수행할 수 있다는 사실은 분명히 사용된 기술 덕분입니다: "현장 및 데이터 분석을 위한 Leica Geosystems 솔루션의 조합이 핵심 요소였습니다. 우리는 프로젝트를 실행할 수 있었을 뿐만 아니라 우리와 고객 모두가 매우 만족하는 품질 수준으로 완료할 수 있었습니다."