3D全息投影装饰空间三维坐标定位施工技术.pdf

施工技术与测量技术四川建筑第43 卷第4期3D全息投影装饰空间三维坐标定位施工技术姚立春，杨伟平（成都天府新区建设投资有限公司，四川成都6 10 0 0 0）【摘要】近年来，3 D全息投影被广泛用于科技馆、博物馆、会展等建筑中，本项目7#二层3 D全息投影为金牛区城投建设计划打造成富有科技动感的多媒体展示中心、接待中心。3 D全息投影需要3 6 0 保真，并且可以智能化感应，也就是可以自主感应到观众与自身的距离，根据观众的距离远近来调节画面的远近与大小，当观众的视觉发生偏移时，画面也会偏移，当同时显示多个视频源时，画面之间要有完美的拼接，因此对全息投影设备安装的精准定位要求极高误差不大于土3 mm，对于音响设备定位要求也是极高误差不大于2mm。传统的定位施工很难一次性满足精度如此高的施工安装要求。经过使用和总结后发现，3 D全息投影装饰空间三维坐标定位施工技术设计前首先利用3 D扫描仪对复杂区域进行扫描测量，生成点云模型，然后应用点云模型与BIM模型进行比对，解决各方偏差问题，便捷高效完成方案深化设计；在模型中确定施工控制线后可直接导出大地坐标进行放线精准定位，保证了施工质量、安全，有效的缩短了工期。【关键词】高大边坡；3 D全息投影；3 D扫描；点云模型；BIM模型染【中图分类号】TU7670引言3D全息投影精度要求极高，传统定位施工技术只能通过传统测量设备多次倒点放线，对于3 D全息投影类不规则空间装饰装修、设备安装来说，传统定位施工技术不能满足测量放线要求，极易造成返工和材料浪费，甚至严重拖延工期。3 D全息投影是依据三维立体投影成像系统投影形成的立体影像，依据的是多个影像源相辅相成，因此，只要其中一个影像源出现偏差，整个全息投影系统立体效果都会出现偏差，传统定位施工技术，依靠一个基准点对房间设备安装位置进行定位，但对于此类不规则房间，且涉及到立体接收屏、各影像源设备也不是在同一平面,运用传统定位技术想一次性达到投影要求精度可能性微乎其微，会造成洞口预留不满足安装要求、投影影像反复调整耽误工期等风险，在此技术背景下，运用3 D全息投影装饰空间三维坐标定位施工技术有助于解决上述问题。1工程概况（1)星轨智谷高品质科创空间打造工程，位于四川省成都市金牛区天回街道西部北斗产业园内。项目主要施工内容为：5 条道路景观绿化提升改造9 7 49 9.45 m，其中：金凤凰大道西侧2 2 7 7 0.7 4m，天龙南三路和天龙北三路2457.71m，天龙大道43 6 8 7.5 m，天歌路6 5 8 3.5 m；“两园两场 基础设施提升改造49 9 5 2.8 7 m，其中：轨交记忆公园8 5 5 0.41m，智慧运动公园13 0 5 9.3 9 m，北斗广场21696.01m中铁产业广场6 6 47.0 6 m，亮化工程286966.17m，其中：建筑亮化142 10 7.3 5 m,市政景观亮化工程1448 5 8.8 2 m无人驾驶智慧交通系统全长0.9 km；北斗产业园7 楼1 8 层装修改造10 9 0 1.41m，合同额约2亿元，建设工期2 40 天（设计6 0 天、施工18 0 天）。是迎接成都222【文献标志码】A2021大学生运动会和金牛区招商引资成业孵化的重点项目。(2)3D全息投影位于7 楼2 层，总面积约10 0 0 m，是金牛区城投建设计划打造成富有科技动感的多媒体展示中心、接待中心（图1）。图1全息投影效果图2方施工工艺特点2.1工艺的创新点3D全息投影装饰空间三维坐标定位施工技术有定位精度高、施工便捷、复测简单等特点，与传统定位工艺相比较，有部分创新点。2.1.13D扫描生成精准点云模型由于全息投影房间结构复杂，且极为不规则，因此采用定稿日期 2 0 2 2 -0 5 -2 5【作者简介姚立春（19 7 7 一），男，本科，工程师，从事建设工程项目管理工作。【通信作者杨伟平（19 9 4一），男，本科，助理工程师，从事建设工程项目管理工作。姚立春，杨伟平：3 D全息投影装饰空间三维坐标定位施工技术3D扫描仪可精准对房间进行立体扫描，提前生成房间设备、洞口定位。使用3 D扫描仪解决了复杂空间测量工程难点大、复测困难，人为干扰因素多等问题，有效缩短了施工周期，提高了测量效率和精度（图2、图3）。C33716.70037.8300337MTet图6 BIM模型坐标统计2.1.4优化了资源投入使用3 D全息投影装饰空间三维坐标定位施工技术，提前解决了现场测量的复杂化定位测量难题，工作效率大幅提图2 3 D扫描仪进行测量扫描高，提前15 天完成了此项工程，避免了可能的工期罚款，使用BIM的合理优化音响系统、投影系统，避免返工也能减少后期维修的费用。2.2较传统施工工艺的优势（1)功效优势：采用3 D全息投影装饰空间三维坐标定位施工技术时，由于基准点不需要多次倒点，且定位放线一次性即可满足精度要求，故可快速完成测量放线施工，实施过程中为项目节省了15 天的工期。（2)安全性优势：由于采用基准点加模型分析导出三维坐标标注，减少多次倒点次数，顶部登高放线作业减少，无需搭设放线专用的操作架，增加了施工的安全性。图3 3 D扫描仪扫描路线（3)效益优势：3 D全息投影的价格为5 0 0 10 0 0 元/s，2.1.2点云模型与BIM模型结合深化设计由于此技术减少了后期调整视频和设备的精度要求，同时缩3D点云模型与各专业BIM模型结合对比分析，运用动短施工工期，节约成本约为16.5 万元，效益优势凸显。画演示能够及时发现施工偏差，提前预览全息投影效果，为2.3主要施工工艺流程后续施工方案调整及设计深化提供依据（图4、图5）。现场基准点移交后，利用3 D全息扫描仪生成云建筑模型，完成后利用全站仪进行房间主要控制点进行偏差对比，经过反复调整后使模型边界线与现场边界控制点完全重合，90根据模型扫描效果进行现场效果、设计深化，完成后利用全000站仪进行现场测量定位放线，标注三维坐标，最后利用模型指导工程下料、施工（图7、表2）。基准点移交三3D扫描生成云建筑模型偏差对比、边界重合图4点云模型3D模型深化、坐标标注50.000测量放线、安装施工2000图7施工工艺流程20003使用效果（1)施工便捷快速，采用3 D全息投影装饰空间三维坐三标定位施工技术时，由于基准点不需要多次倒点，且定位放线一次性即可满足精度要求，故可快速完成测量放线施工，图5 BIM模型与点云模型对比提高施工功效。2.1.3利用模型软件选择合适控制线，可直接标注坐标（2)施工安全可靠，由于采用基准点加模型分析导出三利用模型软件选择合适控制线，可直接标注坐标，通过维坐标标注，减少多次倒点次数，顶部登高放线作业减少，无需搭设放线专用的操作架，增加了施工的安全性。全站仪现场施放，无需多次倒点（图6）。223施工技术与测量技术表2 主要施工工艺流程分解四川建筑第43 卷第4期续表2推46完成后利用全站仪进行现场测量定位放线，标注三维坐标，参考文献J名1.基准点移交3结合3 D扫描结果，生成3 D点云模型与各专业BIM模型结合对比分析，运用动画演示能够及时发现施工偏差4。利用全站仪进行房间主要控制点进行偏差对比，经过反复调整后使模型边界线与现场边站仪现场施放，无需多次倒点界控制点完全重合最后利用模型指导工程下料(3)节约施工成本,3 D全息投影的价格为5 0 0 10 0 0元/s，调整成本极高，由于此技术减少了后期调整视频和设2.运用3 D扫描仪扫描全息投备的精度要求，同时缩短施工工期，极大的节约了施工成本。影房间原始空间1赵立云、张飞.探讨建筑工程测量定位及放线监测的应用 J.地质探究,2 0 13(8）：8 8-8 9.2屈文毅.建筑工程测量定位放线误差控制技术探讨 J.建筑设计管理.2 0 15(11).9 1-9 3.3张称心，宋跃丽，董旭阳.关于工程测量定位和放线控制的研究 J.建筑工程技术与设计.2 0 18（13）.3 40.4刘利红.建筑工程测量定位及放线监测的应用分析 J.新材料新装饰.2 0 14(1).9 1-9 1.5杨海宾.房建工程测量放线控制 J.建材与装饰.2 0 19（2 9）.207 208.5.利用模型软件选择合适控制6李健，建筑工程测量定位及放线监测的应用研究J.世界家线，可直接标注坐标，通过全苑.2 0 14(4).7王敏.探讨建筑工程测量定位及放线监测的应用 J.建材与装饰.2 0 14(6).13 7-13 7,13 8.（上接第2 2 1页）层厚度不小于预制底板厚度的1.5 倍），也可以便于在后浇叠合层内预埋穿越设备管线的，进而整体简化生产、施工工序，减低生产、施工成本。(2)注重叠合板及配筋的标准化设计，优先采用单向板。建筑、结构、设备等进行标准化设计，减少非标化板的种类，增加叠合板及配筋的标准、系列化、通用化，设计时宜多采用单向板进行设计，减少胡子筋，进而提高设计一生产一施工效率，降低成本，保证工程质量。（3）提高生产施工质量。一是注重生产、运输、施工工序控制，提高产品质量；二是改进施工工艺和模板工程，节约模板和脚手架工程；三是注重产业工人的培养，提高安全防范意识，规范施工操作，提升施工质量。(4)开发商应改变产品理念，政府给予配套政策支持。一是开发商改变用传统现浇建筑结构的成本等要求去控制装配式建筑设计，比如过于控制楼板厚度、控制楼板成本等，否则反而会造成建造成本不降反升，产品与工程质量不易保证；二是设计装配率在施工验收时，允许一定范围内的调整，可采用直接全现浇代替规避局部预制产品质量问题，给施工带来工期、成本增加等系列问题。（5)进一步研发新型装配式楼板产品、连接构造措施。如开发新型免支模保温隔声装饰一体化叠合板，改变叠合板存在的应用难点与痛点,改变或改进预留胡子筋连接带来的系列难题，附加楼板保温隔声装饰等多种功能，提高设计、生产、施工效率，提高工程质量，降低建造成本。1光明时政.“十三五”期间全国建成装配式建筑面积达16 亿平方米 EB/0L.https:/ 2 0 2 2 11号 S.3装配式混凝土结构技术规程：JGJ1-2014S.北京：中国建筑工业出版社,2 0 14.4装配式混凝土建筑技术标准：GB/T51231-2016S.北京：中国建筑工业出版社，2 0 17.5四川省装配式混凝土建筑设计标准：DBJ51/T024-2017S.成都：西南交通大学出版社，2 0 17.参考文献224