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Creation of Parametric BIM Objects from Point Clouds Using Nurbs
This paper presents an innovative procedure to create parametric building information modelling ( BIM ) objects from point clouds of complex architectural features. BIM technology requires an advanced parametric representation of the geometry involving spatial relationships, constraints and material properties. The aim of the procedure is a BIM ‐based reconstruction methodology that preserves the level of detail encapsulated in photogrammetric and laser‐scanning point clouds, and relies on non‐uniform rational basis splines ( NURBS ) curves. The particular case of architectural objects with irregular shapes is addressed due to the lack of commercial BIM software able to handle such buildings. An actual case study made up of 7·5 billion points is discussed to demonstrate the use of the proposed procedure with huge point‐cloud datasets. Cet article présente une procédure innovante pour la création d'objets paramétriques de BIM (modèle d'information de bâtiment) à partir de nuages de points sur des formes architecturales complexes. La technologie BIM exige une représentation paramétrique avancée de la géométrie comprenant des relations spatiales, des contraintes et les propriétés des matériaux. Cette procédure utilise une méthodologie de reconstruction basée sur le BIM qui préserve le niveau de détail contenu dans des nuages de points photogrammétriques ou lasergrammétriques, et qui s'appuie sur des B‐splines rationnelles non uniformes (courbes NURBS ). Le cas particulier d'objets architecturaux présentant des formes irrégulières est étudié car il n'existe pas de logiciels commerciaux de BIM capables de prendre en compte de tels bâtiments. Une étude de cas est menée sur un ensemble de 7,5 milliards de points pour démontrer l'utilité de la procédure proposée sur de gigantesques nuages de points. Dieser Beitrag präsentiert eine innovative Prozedur zur Generierung parametrischer Gebäudeobjekte als Gebäudeinformationsmodelle ( BIM ) aus Punktwolken von komplexen architektonischen Merkmalen. Die BIM Technologie erfordert eine hochentwickelte parametrische Repräsentation der Geometrie unter Einbeziehung räumlicher Relationen, Bedingungen und Materialeigenschaften. Das Ziel der Prozedur ist der Erhalt des Level‐of‐Detail, der in Punktwolken aus Photogrammetrie und Laserscanning enthalten ist und setzt daher auf nicht‐uniforme rationale B‐Splines ( NURBS ) Kurven. Da kommerzielle BIM Software Architekturobjekte mit irregulären Formen nicht beherrscht, wird hier speziell dieser Fall behandelt. An einem aktuellem Fallbeispiel mit bis zu 7·5 Milliarden Punkten wird die Anwendung der vorgeschlagenen Prozedur diskutiert. Este trabajo presenta un procedimiento innovador para crear objetos modelados con información parametrizada de edificios ( BIM ) a partir de nubes de puntos de características arquitectónicas complejas. La tecnología BIM requiere una representación paramétrica avanzada de la geometría que involucra las relaciones espaciales, las limitaciones y las propiedades del material. El objetivo del procedimiento es una metodología de reconstrucción avanzada basada en BIM que preserva el nivel de detalle encapsulado en nubes de puntos fotogramétricos y láser de barrido, y basado en NURBS avanzados. Se aborda el caso particular de objetos arquitectónicos con formas irregulares debido a la falta de software BIM comercial capaz de manejar tales edificios. Se estudia un caso real compuesto por 7,5 billones de puntos para demostrar el procedimiento propuesto con conjuntos de datos de nubes de gran número de puntos. 本文提出了一种从复杂建筑点云数据提取参数化建筑信息模型( BIM )对象的创新算法。 BIM 技术要求对涉及空间关系、约束条件和材质属性等进行参数化表达。该算法是一种依赖于 NURBS 曲线的 BIM 重建方法,可表征从摄影测量点云和激光扫描点云提取的建筑物细节特征。现在无商业化的 BIM 软件能提取不规则建筑的建筑信息模型对象,采用本文提出的算法,对有75亿点云数据进行建筑信息模型对象的提取。
Creation of Parametric BIM Objects from Point Clouds Using Nurbs
This paper presents an innovative procedure to create parametric building information modelling ( BIM ) objects from point clouds of complex architectural features. BIM technology requires an advanced parametric representation of the geometry involving spatial relationships, constraints and material properties. The aim of the procedure is a BIM ‐based reconstruction methodology that preserves the level of detail encapsulated in photogrammetric and laser‐scanning point clouds, and relies on non‐uniform rational basis splines ( NURBS ) curves. The particular case of architectural objects with irregular shapes is addressed due to the lack of commercial BIM software able to handle such buildings. An actual case study made up of 7·5 billion points is discussed to demonstrate the use of the proposed procedure with huge point‐cloud datasets. Cet article présente une procédure innovante pour la création d'objets paramétriques de BIM (modèle d'information de bâtiment) à partir de nuages de points sur des formes architecturales complexes. La technologie BIM exige une représentation paramétrique avancée de la géométrie comprenant des relations spatiales, des contraintes et les propriétés des matériaux. Cette procédure utilise une méthodologie de reconstruction basée sur le BIM qui préserve le niveau de détail contenu dans des nuages de points photogrammétriques ou lasergrammétriques, et qui s'appuie sur des B‐splines rationnelles non uniformes (courbes NURBS ). Le cas particulier d'objets architecturaux présentant des formes irrégulières est étudié car il n'existe pas de logiciels commerciaux de BIM capables de prendre en compte de tels bâtiments. Une étude de cas est menée sur un ensemble de 7,5 milliards de points pour démontrer l'utilité de la procédure proposée sur de gigantesques nuages de points. Dieser Beitrag präsentiert eine innovative Prozedur zur Generierung parametrischer Gebäudeobjekte als Gebäudeinformationsmodelle ( BIM ) aus Punktwolken von komplexen architektonischen Merkmalen. Die BIM Technologie erfordert eine hochentwickelte parametrische Repräsentation der Geometrie unter Einbeziehung räumlicher Relationen, Bedingungen und Materialeigenschaften. Das Ziel der Prozedur ist der Erhalt des Level‐of‐Detail, der in Punktwolken aus Photogrammetrie und Laserscanning enthalten ist und setzt daher auf nicht‐uniforme rationale B‐Splines ( NURBS ) Kurven. Da kommerzielle BIM Software Architekturobjekte mit irregulären Formen nicht beherrscht, wird hier speziell dieser Fall behandelt. An einem aktuellem Fallbeispiel mit bis zu 7·5 Milliarden Punkten wird die Anwendung der vorgeschlagenen Prozedur diskutiert. Este trabajo presenta un procedimiento innovador para crear objetos modelados con información parametrizada de edificios ( BIM ) a partir de nubes de puntos de características arquitectónicas complejas. La tecnología BIM requiere una representación paramétrica avanzada de la geometría que involucra las relaciones espaciales, las limitaciones y las propiedades del material. El objetivo del procedimiento es una metodología de reconstrucción avanzada basada en BIM que preserva el nivel de detalle encapsulado en nubes de puntos fotogramétricos y láser de barrido, y basado en NURBS avanzados. Se aborda el caso particular de objetos arquitectónicos con formas irregulares debido a la falta de software BIM comercial capaz de manejar tales edificios. Se estudia un caso real compuesto por 7,5 billones de puntos para demostrar el procedimiento propuesto con conjuntos de datos de nubes de gran número de puntos. 本文提出了一种从复杂建筑点云数据提取参数化建筑信息模型( BIM )对象的创新算法。 BIM 技术要求对涉及空间关系、约束条件和材质属性等进行参数化表达。该算法是一种依赖于 NURBS 曲线的 BIM 重建方法,可表征从摄影测量点云和激光扫描点云提取的建筑物细节特征。现在无商业化的 BIM 软件能提取不规则建筑的建筑信息模型对象,采用本文提出的算法,对有75亿点云数据进行建筑信息模型对象的提取。
Creation of Parametric BIM Objects from Point Clouds Using Nurbs
Barazzetti, L (author) / Banfi, F / Brumana, R / Previtali, M
2015
Article (Journal)
English
Robust NURBS Surface Fitting from Unorganized 3D Point Clouds for Infrastructure As-Built Modeling
British Library Conference Proceedings | 2014
|From TomoSAR point clouds to objects
UB Braunschweig | 2016
|From TomoSAR point clouds to objects
TIBKAT | 2016
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