徕卡BLK360迷你三维激光扫描仪于2016年11月推出以来,以小巧便携、扫描快速的性能吸引了各行各业的关注,尤其是在AEC行业以及其他专业创意领域存在着巨大的应用空间,这款徕卡BLK360是Leica和Autodesk合作研发,可通过无线连接iPad Pro,使用Autodesk的RecapPro软件进行操控,BLK360的简单、易用、灵活,不仅测量员可以使用,建筑师和其他AEC专业人员也可以轻松上手操作。
来自英国的建筑师Jacob对徕卡BLK360非常关注,为了测试徕卡BLK360产品在建筑领域的应用,Jacob携带徕卡BLK360在英国康沃尔郡西部地区选择多个场景进行了为期一周的实验,不仅要验证徕卡BLK360的工作性能,还要测试通过和iPad远程连接运用Recap Pro进行具体操作。

徕卡BLK360进行现场测试
乍一看,徕卡BLK360最引人注目的特点是它的大小和样式,它的高度为165mm,直径为100mm,重量仅为1kg,体积小,重量轻,符合人体工程学的原理,完全可以放在手中。外出时可以放在挎包里,也可以通过保护运输箱单手携带。
Jacob说徕卡BLK360的外观设计样式灵感应该是来源于子弹,就像1921年徕卡T2经纬仪的外观,设备本身拥有圆滑的机身,更符合大众的审美要求,很吸引人的眼球。从黑色氧化铝表面到单键操作,整个机身非常简单大气,扫描仪底部有LED指示灯,绿色、黄色或红色代表扫描仪处在不同的工作状态。除了主机和保护罩,还有一个底座,它可以作为一个地板支架,将扫描仪放在上面,也可通过转接头放置到三脚架上,轻松在任何位置进行架设仪器此外,还可选配一个徕卡BLK360的三脚架转接头,使其可以安装到标准的相机三脚架上。

在Recap Pro iPad上测量建筑高度
徕卡BLK360采用一级安全激光,这是一种不可见的光束,波长为830nm,符合IEC 60825-1:2014要求,对人体是无害的,激光扫描采用的波形数字化(WFD)技术,扫描速度可达每秒36万点。
扫描仪的扫描范围水平为360度,垂直为300度。扫描的数据在扫描仪下方会存在一个盲区,但扫描仪通常会在下一站扫描中重新获得上一站的盲区数据。精度范围从4mm (10m)到7mm (20m),测程最小为0.6m,最大为60m。但在实际扫描中发现比这个更近或更远的点也能获取到。
扫描分辨率有三种模式:低、中、高,低分辨率扫描不拍照片需要1分45秒,高分辨率扫描和全HDR拍照需要7分10秒。我们一般将其设置到中等模式,进行全景拍照但不采用HDR模式,完成扫描需要3分钟,这是一个比较均衡的选择。
徕卡BLK360有3个500万像素的摄像头,并且自带3个LED闪光灯,嵌在扫描仪圆顶的后部。它可以生成一个水平360度垂直300度的全景图,并且可以将全景图映射到相应的点云中,并存在32GB的设备内存中。
徕卡BLK360有3个500万像素的摄像头,并且自带3个LED闪光灯,嵌在扫描仪圆顶的后部。它可以生成一个水平360度垂直300度的全景图,并且可以将全景图映射到相应的点云中,并存在32GB的设备内存中。
根据测试,一块充满电的电池可以持续扫描两到两个半小时,一旦电池电量到15%,徕卡BLK360便不能再进行扫描,以避免扫描过程中,电量耗尽扫描却没有完成的情况。
徕卡BLK360在室内和室外都可以使用,操作温度+5到+40摄氏度, IP54 (IEC60529)级防尘防水。
在这些地方做测试有什么意义呢?
Jacob在西康沃尔的不同地区经过一周的工作测试,通过iPad Pro的WLAN连接徕卡BLK360的无线热点,用Recap Pro进行操控,Jacob发现徕卡BLK360的潜力很大,存在的意义也更加明显。
对一个设定的纪念碑进行HDR全景拍照并进行扫描,观测现有建筑的内部空间高度,来获取真实的初始几何图形,以验证基于BIM的设计模型。
徕卡BLK360是一款非常通用的扫描仪,可以应用于AEC行业的许多应用程序和领域。它和你的单反数码相机一样大,用起来更方便。将扫描仪放到固定的位置,只需按下扫描仪上的按钮就可以打开。在灯光闪过几次橙色后,LED指示灯变成绿色,你就可以开始扫描了。
将iPad Pro上的Recap Pro应用程序打开,通过WiFi连接自动与徕卡BLK360进行配对。配对成功后,可以新建一个项目,并输入项目名称。随后将引导你进入项目页面,在那里你可以点击“新扫描”开始扫描。就是这么简单。
你可以切换“使用APP扫描”或“按键扫描”。最上面的按钮可以设置获取照片,HDR和闪光灯,或者调整曝光、补偿和低、中或高三种扫描分辨率。

在Recap Pro 里全景图像自动显示扫描位置
用中等分辨率进行扫描,三分钟可以完成,并可以查看扫描结果,这减少了在现场采集的工作时间。但对于外部场景来说,高分辨率扫描能获取更远的数据,但这也导致每次扫描的时间增加了1.5分钟——进行多次扫描,便会延长整个扫描时间。

一键开机和一键扫描
在开始扫描后,徕卡BLK360会先旋转一周,分析一下周围环境,确定最合适的的设置来获取影像,然后开始进行全景拍照,并可以在APP上实时查看全景图片。全景图片拍完之后便开始扫描,在徕卡BLK360的旋转中心有一个旋转镜,激光从发射器发出经过旋转镜反射出来,可快速采集完整的三维点云数据。

扫描的点云数据自动拼接

通过拼接可查看完整的点云数据
扫描完成后,闪烁的黄色LED指示灯变成绿色,然后可以将徕卡BLK360放到下一个位置进行扫描,之前的扫描数据仍在iPad的界面中进行传输和处理。当后续扫描完成后,Recap Pro可以自动拼接,将它们放到正确的位置,用户只需通过点击按钮来检查和确认结果。通常在室内环境中自动拼接的效果比较好。在外部场景中,如果扫描需要手动拼接,这个过程很简单,只需选择两站中相同的三个点就可以。

实时查看全景成像

建筑物内部的点云反射强度图
Recap Pro的附加功能包括:在视图中查看场景,观察每站之间的位置关系,在扫描成果中做一个文本、照片、彩色标记,或测量任意两点的距离。在扫描时可以使用这些功能,但我们不建议这样做,因为同时进行多项操作会影响扫描进度。因此,在使用Recap Pro应用程序中添加任何注释、照片、或标记之前,只进行扫描,在办公室里将iPad通过USB连接到Autodesk Recap Pro,对数据进行手动拼接可以提高精度。

在图像上进行标记
在Recap Pro中拼接完成之后,可以将数据无缝地导入到Autodesk Revit或Navisworks等软件中,或者通过兼容的点云文件格式导出到其他软件平台。
某天早上,Jacob选了一个干燥的土窑场所,花了40分钟扫了8站。一个小时内,就完成了拼接并将彩色点云导入到Autodesk Revit,为设计过程做准备。

全景图像及扫描位置
此外,在一个现场会议上,利用扫描仪测量一个建筑三个不同的高度,只需花三分钟的时间扫描和在要求的位置测量两个点的距离,就可以为设计团队提供现场所需的信息。扫描数据也在当天晚些时候被导入到WIP Revit文件中,为一组架构图提供参考数据。

Douglas的扫描点云
徕卡BLK360不具备GPS定位能力,而且它的测程有限,因此不会很快取代测量员。但它确实让我们了解了一种新的工作方式,它是一个复杂现实的数据采集设备,可以完全放在你的手中,也可以装进你的包里,并规划你的AEC工作流程。
因为徕卡BLK360的操作简单,易学易用,对于有三维需求的非测量专业人士非常容易接受,可以预测,这项技术创新将为AEC行业内的工作流程带来革命性的变化。目前,三维激光扫描仪技术已经成为了传统测量的一个重要组成部分,在未来建筑工程的规划、设计、施工和维护全生命周期中,三维扫描技术还将有更加深入和广阔应用空间。


