Problems of Creation and Usage of 3D Model of Structures and Theirs Possible Solution
Loading...
Date
2020-01-20
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
MDPI
Altmetrics
Abstract
This article describes problems that occur when creating three-dimensional (3D) building models. The first problem is geometric accuracy; the next is the quality of visualization of the resulting model. The main cause of this situation is that current Computer-Aided Design (CAD) software does not have sufficient means to precision mapping the measured data of a given object in field. Therefore the process of 3D model creation is mainly a relatively high proportion of manual work when connecting individual points, approximating curves and surfaces, or laying textures on surfaces. In some cases, it is necessary to generalize the model in the CAD system, which degrades the accuracy and quality of field data. The article analyzes these problems and then recommends several variants for their solution. There are described two basic methods: using topological codes in the list of coordinates points and creating new special CAD features while using Python scripts. These problems are demonstrated on examples of 3D models in practice. These are mainly historical buildings in different locations and different designs (brick or wooden structures). These are four sacral buildings in the Czech Republic (CR): the church of saints Johns of Brno-Bystrc, the Church of St. Paraskiva in Blansko, further the Strejc’s Church in Židlochovice, and Church of St. Peter in Alcantara in Karviná city. All of the buildings were geodetically surveyed by terrestrial method while using total station. The 3D model was created in both cases in the program AUTOCAD v. 18 and MicroStation.
Tento článek popisuje problémy, ke kterým dochází při vytváření trojrozměrných (3D) modelů budov. Prvním problémem je geometrická přesnost; další je kvalita vizualizace výsledného modelu. Hlavní příčinou této situace je to, že současný software Computer-Aided Design (CAD) nemá dostatečné prostředky k přesnému mapování naměřených dat daného objektu v poli. Proces vytváření 3D modelů je proto hlavně relativně velkým podílem ruční práce při spojování jednotlivých bodů, přibližování křivek a povrchů nebo při kladení textur na povrchy. V některých případech je nutné zobecnit model v systému CAD, což snižuje přesnost a kvalitu dat v terénu. Článek analyzuje tyto problémy a poté doporučuje několik variant jejich řešení. Jsou popsány dvě základní metody: použití topologických kódů v seznamu souřadných bodů a vytváření nových speciálních funkcí CAD při použití skriptů Python. Tyto problémy jsou demonstrovány na příkladech 3D modelů v praxi. Jedná se především o historické budovy na různých místech a různé návrhy (cihlové nebo dřevěné konstrukce). Jedná se o čtyři sakrální stavby v České republice (CR): kostel svatých Janse z Brna-Bystrce, kostel sv. Paraskivy v Blansku, dále Strejčův kostel v Židlochovicích a kostel sv. Petra v Alcantaru ve městě Karviná . Všechny budovy byly geodeticky zkoumány pozemskou metodou při použití totální stanice. 3D model byl vytvořen v obou případech v programu AUTOCAD v. 18 a MicroStation.
Tento článek popisuje problémy, ke kterým dochází při vytváření trojrozměrných (3D) modelů budov. Prvním problémem je geometrická přesnost; další je kvalita vizualizace výsledného modelu. Hlavní příčinou této situace je to, že současný software Computer-Aided Design (CAD) nemá dostatečné prostředky k přesnému mapování naměřených dat daného objektu v poli. Proces vytváření 3D modelů je proto hlavně relativně velkým podílem ruční práce při spojování jednotlivých bodů, přibližování křivek a povrchů nebo při kladení textur na povrchy. V některých případech je nutné zobecnit model v systému CAD, což snižuje přesnost a kvalitu dat v terénu. Článek analyzuje tyto problémy a poté doporučuje několik variant jejich řešení. Jsou popsány dvě základní metody: použití topologických kódů v seznamu souřadných bodů a vytváření nových speciálních funkcí CAD při použití skriptů Python. Tyto problémy jsou demonstrovány na příkladech 3D modelů v praxi. Jedná se především o historické budovy na různých místech a různé návrhy (cihlové nebo dřevěné konstrukce). Jedná se o čtyři sakrální stavby v České republice (CR): kostel svatých Janse z Brna-Bystrce, kostel sv. Paraskivy v Blansku, dále Strejčův kostel v Židlochovicích a kostel sv. Petra v Alcantaru ve městě Karviná . Všechny budovy byly geodeticky zkoumány pozemskou metodou při použití totální stanice. 3D model byl vytvořen v obou případech v programu AUTOCAD v. 18 a MicroStation.
Description
Citation
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en