|
УДК 528.8
Анализ программного обеспечения для обработки данных лазерного сканирования
Клочкова А.А., магистрант
Научный руководитель: Струков В.Б., доцент
Тульский государственный университет, Россия
Проанализированы основные характеристики современного программного обеспечения для обработки данных полученных путем лазерного сканирования, рассмотрены функциональные возможности и возможные области применения отдельных программ.
Существует большое количество факторов влияющих на выбор программ для обработки данных лазерного сканирования, стоит учитывать, что сценарии обработки данных, а соответственно и набор необходимых инструментов зависит, в первую очередь, от масштабов применения лазерной технологии. Условно можно выделить два основных сценария: обратный инжиниринг и создание цифровой модели местности. Первый используется в промышленности, архитектуре и медицине, здесь речь идет о построении меша или сегментации и параметризации с помощью примитивных форм. В данной работе же будет рассматриваться как раз второй метод, в нем применяется классификация и векторизация объектов, построение меша или триангуляции в качестве модели рельефа.
Все существующие программные обеспечения можно разделить на три большие группы:
1. Плагины (AutoCAD, Micro Station, Revit);
2. Программное обеспечение от производителей лазерных сканеров (FARO, Riegl, Leica);
3. Независимое программное обеспечение.[1]
Крупные производители лазерных сканеров помимо самого оборудования выпускают так же программное обеспечение (ПО) для просмотра, обработки и передачи данных, полученных со сканеров. Самостоятельные программы изначально создаются без привязки к определенным сканирующим устройствам, что позволило производителям самим выбрать инструментарий и круг задач, решаемых с помощью их продукта. Плагины для крупных САПР наравне с самостоятельными программными продуктами позволяют работать с облаком точек, используя при этом привычный проектировщикам интерфейс и во многих случаях их приобретение выгоднее покупки полноценного ПО. Рассмотрим особенности популярных ПО в таблице 1.
Таблица 1 – Программное обеспечение для обработки данных лазерного сканирования
Вид |
Название |
Производитель |
Стоимость лицензии/ год* |
Применение |
Функциональные возможности |
Преимущества |
Дополнения |
AutoCAD Civil 3D |
Autodesk, США |
110577 |
Топографические планы |
-геопривязка -построение сечений -«умная» привязка -построение линий и примитивов -восстановление поверхности (триангуляция) -классификация[3] |
-распознавание углов, линий и линий сечения -построение поверхности по статическому алгоритму классификации -автоматическое перестроение надписей -30 дней пробной версии |
Descarter |
Microstation, США |
- |
Топографические планы, промышленность, дорожное строительство |
-геопривязка -построение сечений -«умная» привязка -построение линий и примитивов -работа с бордюрами -работа с дорожной разметкой -работа с ЛЭП -восстановление поверхности (меш) -классификация[4] |
-удобная работа в разрезах -«умная» привязка и проецирование на облако точек -обнаружение и анализ отличий и противоречий модели и облака |
Credo 3D |
Кредо-Диалог, Беларусь |
170000 |
Топографические планы, дорожное строительство, промышленное и гражданское строительство |
-геопривязка -построение сечений -«умная» привязка -построение линий и примитивов -работа с бордюрами -работа с дорожной разметкой -работа с опорами и столбами -работа с ЛЭП -восстановление поверхности (триангуляция) -классификация -сравнение с моделью[5] |
-полный набор инструментов для создания цифровой модели местности -обнаружение и классификация дорожных знаков -просмотр облака точек синхронизирован с фотопанорамой |
IndorCAD |
ИндорСофт, Россия |
119000 |
Топографические планы, дорожное строительство, промышленное и гражданское строительство |
геопривязка -построение сечений -«умная» привязка -построение линий и примитивов -работа с бордюрами -работа с опорами и столбами -работа с ЛЭП -восстановление поверхности (триангуляция) -классификация -сравнение с моделью[6] |
-визуальный контроль распознавания линий в сечениях -подготовка цифровой модели местности и проектирование дорог в одной программе -«умная» привязка |
nanoCAD |
Нанософт, Россия |
88200 |
универсальная |
-геопривязка -построение сечений -восстановление поверхности (триангуляция) -классификация -сравнение с моделью[7] |
-привычный и удобный интерфейс -сравнительно небольшая стоимость -возможность создавать личные дополнения к программе |
Независимое ПО |
VisionLidar |
GeoPlus, Канада |
189480 |
Топографические планы, дорожное строительство |
-регистрация -построение сечений -построение линий и примитивов -работа с бордюрами -работа с дорожной разметкой -работа с опорами и столбами -работа с ЛЭП -восстановление поверхности (триангуляция, меш) -классификация[8] |
-классификация с помощью кластеризации -бессрочная пробная версия -онлайн-документация -дополнительные специальные возможности для мобильного и воздушного сканирования -дополнительные возможности для трассирования и изысканий -удобная работа в сечениях -30 дней пробной версии |
TerraScan |
Terrasolid, Финляндия |
127279 |
Топографические планы, дорожное строительство |
-регистрация -геопривязка -построение сечений -построение линий и примитивов -работа с опорами и столбами -работа с ЛЭП -восстановление поверхности -классификация |
-возможность обработки облака точек автоматически и вручную -одновременная работа с формой волны отражения, траекторией, интенсивностью, GPS-временем -возможность создания собственных макросов -возможность задать свою систему координат |
3D Reshaper |
Technodigit, Франция |
- |
Промышленность, архитектура, медицина пр. |
-регистрация -построение сечений -построение линий и примитивов -работа с бордюрами -работа с дорожной разметкой -работа с опорами и столбами -работа с ЛЭП -восстановление поверхности (меш, геореляционная модель, nurbs) -классификация |
-простой пользовательский интерфейс -автоматическое распознавание линии перелома -автоматическое выделение точек для удаления -распознавание примитивов |
VRMesh |
VirtualGrid, США |
219942 |
Промышленность, архитектура, медицина пр. |
-регистрация -построение сечений -построение линий и примитивов -работа с бордюрами -работа с дорожной разметкой -работа с опорами и столбами -работа с ЛЭП -восстановление поверхности (меш, геореляционная модель, nurbs) -классификация |
-встроенные макросы для пакетной обработки -30 дней пробной версии -хорошая техподдержка -широкий функционал для изысканий на местности и обратного инжиниринга |
Undet для AutoCAD |
Undet, Литва |
98660 |
Топографические планы, промышленность, архитектура |
-построение сечений -построение линий и примитивов -работа с бордюрами -восстановление поверхности (меш) -сравнение с моделью |
-знакомый интерфейс -полуавтоматический режим генерации меша -анализ деформаций -небольшая стоимость |
TopoDOT |
Certainty 3D, США |
- |
Топографические планы, дорожное строительство, архитектура |
-регистрация -геопривязка -построение сечений -«умная» привязка -построение линий и примитивов -работа с бордюрами -восстановление поверхности -классификация |
-«умные ячейки» для моделирования трехмерных объектов -оценка прохождения транспортных средств -большой набор инструментов для восстановления поверхности дорог |
|
PhotoScan |
Agisoft, Россия |
239000 |
универсальная |
-восстановление поверхности (триангуляция, меш, геореляционная модель) -классификация |
-поддержка скриптов Python -быстрая техподдержка -создание ортофото и цифровых моделей рельефа |
ПО от производителей сканеров |
Leica Cyclone |
Leica Technologies, Швейцария |
168300 |
Промышленность, архитектура |
-регистрация -геопривязка -построение сечений -«умная» привязка -построение линий и примитивов -работа с бордюрами -классификация -восстановление поверхности[9] |
-модульная структура ПО -построение линий перелома по заданным шаблонам -«Виртуальный топограф» -общий доступ по системе клиент-сервер -вспомогательные модули для просмотра и передачи данных ВЛС |
CloudWorx |
Leica Technologies, Швейцария |
513760 (159600 плагин для AutoCAD) |
Промышленность, архитектура |
-геопривязка -построение сечений -«умная» привязка -построение линий и примитивов -работа с бордюрами -классификация -восстановление поверхности (триангуляция, меш) -работа с опорами и столбами |
-имеет плагины для большинства крупных САПР -автоматическое распознование трехмерных объектов -автоматическое создание дуг и поллиний по указанным точкам -«умное» выделение точек лазерного сканирования по сетке |
FARO Scene |
FARO Technologies, США |
647 973 |
Топографические планы, промышленность, архитектура, культурное наследие |
-регистрация -геопривязка -построение сечений -«умная» привязка -построение линий и примитивов -классификация -восстановление поверхности (триангуляция) |
-регистрация и уравнивание облака в полевых условиях -просмотр облака точек с помощью технологий виртуальной реальности -«умная» фильтрация и автоматическое удаление шума -есть плагины для AutoCAD, Revit |
RiProcess, RiScan |
Riegl, Австрия |
|
Топографические планы, архитектура |
-регистрация -геопривязка -построение сечений -«умная» привязка -построение линий и примитивов -работа с бордюрами -восстановление поверхности(триангуляция) |
-создание геометрических объектов по точкам -отдельные продукты для наземного и мобильного сканирования -автоматическое создание края дорожного покрытия по бордюрам |
RealWorx |
Trimbl, США |
396 950 |
Промышленность, дорожное строительство, архитектура |
-регистрация -построение сечений -«умная» привязка -построение линий и примитивов -работа с бордюрами -сравнение с моделью[2] |
-отдельны модуль трехмерного моделирования -сравнение объектов съемки с моделями и выявление несоответствий |
* Для конвертирования стоимости ПО использовался курс валют на 16.11.2021
Из произведенного анализа можно сделать вывод: при достаточно обширном выборе программ для обработки данных лазерного сканирования, для фирм, работающих не только с такими данными, лучшим выбором будет установка плагина к уже имеющимся ПО. Безусловно плагины могут уступать в функциональности полноценным ПО, но с точки зрения скорости обучения работы с программой проектировщика, а также экономической стороны вопроса, они все же имеют значительные преимущества.
Библиографический список
-
Медведев В. И., Райкова Л. С. Программное обеспечение для обработки данных лазерного сканирования местности.//САПР и ГИС Автомобильных дорог. 2017. №2(9). С. 20-14
-
Программное обеспечение, используемое для обработки данных сканирования Электронный ресурс]/режим доступа: htpps://photogrammetria.ru
-
Autodesk. Программы для 3D-проектирования [Электронный ресурс]/режим доступа: https://www.autodesk.ru
-
Microstation. Ведущая САПР в области проектирования инфраструктуры [Электронный ресурс]/режим доступа: https://www.bentley.com
-
Программа для обработки данных лазерного сканирования [Электронный ресурс] / режим доступа: https://credo-dialogue.ru
-
ИндорСофт.ru – Разработка программного обеспечения [Электронный ресурс]/режим доступа: https://indorsoft.ru
-
NanoCad. Умное проектирование [Электронный ресурс]/режим доступа: https://nanocad.pro
-
VisionLidar – Point Cloud processing software [Электронный ресурс]/режим доступа: https://geo-plus.com
-
ПО Leica Cyclone для обработки 3D-облака точек [Электронный ресурс]/ режим доступа: https://leica-geosystems.com/ru
| |