ZÁMEK VIMPERK

1. ZÁMEK VIMPERK POŘÍZENÍ TŘÍROZMĚRNÉHO MODELU A STAVEBNÍ DOKUMENTACE HISTORICKÉHO OBJEKTU METODOU PŘESNÉHO POZEMNÍHO LASEROVÉHO SKENOVÁNÍ

2. ZÁMEK VIMPERK CÍL MĚŘENÍ: POŘÍZENÍ NEEXISTUJÍCÍ STAVEBNÍ A GEODETICKÉ DOKUMENTACE AREÁLU ZÁMKU PRO ÚČELY REKONSTRUKCE • Zaměření zámku Vimperk metodou pozemního laserového skenování včetně připojeníbodových mračen do polohového systému S-JTSK a výškového systému Bpv metodou 3D transformace na vlícovací body • Vytvoření texturovaného modelu celého zámeckého areálu a sklaního ostrohu na kterém zámek stojí • Extrakce stavebních půdorysů, řezů a pohledů z transformovaných bodových mračen

3. ZÁMEK VIMPERK TECHNICKÉ PARAMETRY POUŽITÉHO LASEROVÉHO SKENERU Z&F IMAGER 5006 Laserový skener německé firmy Zoller + Fröhlich Dosah do 79 m Přesnost do 25m < 1 mm 475 000 bodů / sec Skenovací čas při rozlišení 10000 sloupců/360 ° je 3 min 22 sec Vertikální rozsah 310° Horizontální rozsah 360° Divergence paprsku 0,22 mrad Max. efektivní rozlišení 1,6mm Kamera NIKON D200

4. ZÁMEK VIMPERK STATISTIKA MĚŘENÍ • Měření probíhahlo od 23.4. do 21.5.2009 • Zaměřeno celkem 1592 skenovacích pozic • Celkem bylo pro vektorizaci použito 38 750 000 000 laserových bodů • Použité továrně nastavené rozlišení skeneru HIGH (úhlový přírůstek mezi las.body 0,036°, tzn. Ve vzdálenosti 10m od skeneru je rozestup bodů 6,3x6,3mm, ve vzdálenosti 25m je vzdálenost mezi sousedními body mračna 15,7x15,7mm) • Pořízeno 0.5 TB surových dat (laserové body + doplňkové fotografie) • Totální stanicí bylo zaměřeno celkem 330vlícovacích bodů • Celková podlahová plocha zaměřovaných staveb byla přibližně 9000 m2, plocha okolních pozemků a nádvoří byla zhruba 4,8ha.

5. ZÁMEK VIMPERK STABILIZACE VLÍCOVACÍCH BODŮ A JEJICH ZAMĚŘENÍ • Byly použity terče formátu A4, které byly lepeny většinou na zdi zámku • V místech, kde bylo vhodné použít jeden terč z více směrů byly použity otočné terče Leica • Terče byly naskenovány při pořizování bodového mračna a následně ještě přeskenovány v maximálním rozlišení přístroje • Takto stabilizovaná síť vlícovacích bodů byla zaměřena polární metodou a protínáním a byly určeny souřadnice se středními chybami 8mm v poloze a 3mm ve výšce • Laserová mračna byla transformována s použitím souřadnic vlícovacích bodů do geodetického systému shodnostní transformací • Bodová mračna, která byla pořízena bez vlícovacích bodů byla transformována pomocí metody vyhledání shodných tvarů v překrytových oblastech bodových mračen.

6. ZÁMEK VIMPERK SOFTWARE PRO TRANSFORMACI BODOVÝCH MRAČEN • ZF LASER CONTROL 7.4.5 • V programu byly vyhledány a přesně vektorizovány souřadnice vlícovacích bodů v bodových mračnech a následnou transformaci bodového mračna do geodetického systému. Jedním z výstupů je matice transformačních prvků, kterou je možné importovat do dalších zpracovatelských programů, jakým byl v tomhle případě Polyworks – IMAlign. • POLYWORKS V11 - IMAlign • V prostředí modulu IMAlign bylo provedeno „sesazení“ sousedících bodových mračen do stejného souřadnicového systému. Podmínkou bylo, aby v překrytových oblastech těchto mračen byly naskenovány stejné objekty a program je na sebe „přiložit“ a jejich odchylky vyrovnat metodou nejmenších čtverců. Jako referenční mračna byla použita již transformovaná mračna z aplikace ZF Laser Control.

7. ZÁMEK VIMPERK PŘESNOST TRANSFORMACÍ • Střední chyba v určení polohy vlícovacích bodů byla v poloze mxy = 8mm, ve výšce mz = 3mm • Areál byl z hlediska zpracování rozdělen na 5 částí: • - Exteriéry • Celkový počet vlícovacích bodů : 275 • Průměrná odchylka4.6 mm • Směrodatná odchylka  3.0 mm • Maximální odchylka   13.9 mm • - Horní zámek • Celkový počet vlícovacích bodů : 100 • Průměrná odchylka 2.8 mm • Směrodatná odchylka1.5 mm • Maximální odchylka6.6mm

8. ZÁMEK VIMPERK PŘESNOST TRANSFORMACÍ • - Dolní zámek • Celkový počet vlícovacích bodů : 26 • Průměrná odchylka 1.9 mm • Směrodatná odchylka1.0 mm • Maximální odchylka3.9 mm • - Arkády • Celkový počet vlícovacích bodů : 5 • Průměrná odchylka 2.7 mm • Směrodatná odchylka1.2 mm • Maximální odchylka 4.0 mm • - Hospodářské budovy • Celkový počet vlícovacích bodů : 50 • Průměrná odchylka 2.2 mm • Směrodatná odchylka1.4 mm • Maximální odchylka6.8 mm

9. ZÁMEK VIMPERK PRŮBĚH ZPRACOVÁNÍ • Surová bodová mračna byla uložena na disk počítače a ihned zálohována na dvou dalších médiích • Mračna byla filtrována a ředěna, aby se odstranily šumové a nekvalitní odrazy a příliš hustá data blízko skeneru • Mračna obsahující vlícovací body byla transformována do geodetického systému a načtena do programu PolyworksV11 • Netransformovaná mračna byla také načtena do prostředí PolyworksV11 a ručně nahrubo urovnána. Následně bylo provedeno přesné urovnání • Laserové body byly exportovány do formátu ASCII • ASCII soubory byly načteny do prostředí Microstation V8 + MDL TerraScan a rozděleny do projektových souborů ve formátu TerraScan BIN • Z projektových souborů byly načítány části bodového mračna a tyto byly analyzovány a vektorizovány do podoby půdorysů, řezů a pohledů • Nad bodovým mračnem byl rovněž zvektorizován třírozměrný model zámku a jeho pozemků, který byl otrxturován reálnou digitální fotografií a ortofotomapou

10. ZÁMEK VIMPERK ZPRACOVÁNÍ V OBRAZECH Surové mračno bodů – ZF LaserControl – Dolní nádvoří Surové mračno bodů – ZF LaserControl – Krov Horního zámku

11. ZÁMEK VIMPERK ZPRACOVÁNÍ V OBRAZECH Skládání bodových mračen v programu Polyworks

12. ZÁMEK VIMPERK ZPRACOVÁNÍ V OBRAZECH Urovnaná bodová mračna v programu Polyworks

13. ZÁMEK VIMPERK ZPRACOVÁNÍ V OBRAZECH Vektorizace fasády Horního zámku

14. ZÁMEK VIMPERK ZPRACOVÁNÍ V OBRAZECH Výsledný pohled na část fasády Horního zámku

15. ZÁMEK VIMPERK ZPRACOVÁNÍ V OBRAZECH Vektorizace půdorysu části Horního zámku

16. ZÁMEK VIMPERK ZPRACOVÁNÍ V OBRAZECH Půdorys části Horního zámku

17. ZÁMEK VIMPERK ZPRACOVÁNÍ V OBRAZECH Řez Arkádami a částí Dolního zámku

18. ZÁMEK VIMPERK ZPRACOVÁNÍ V OBRAZECH Stínovaný model zámku a blízkého okolí

19. ZÁMEK VIMPERK ZPRACOVÁNÍ V OBRAZECH Texturovaný model zámku

20. ZÁMEK VIMPERK ZPRACOVÁNÍ V OBRAZECH Texturovaný model zámku

21. ZÁMEK VIMPERK Ing. Miloš Tejkalmilos.tejkal@geodis.cz724013030