Создание планов этажей из облака точек

Значок инструмента Доступен с дополнительным модулем ArcGIS Indoors Pro или ArcGIS Indoors Maps. Дополнительно требуется 3D Analyst, и дополнительный модуль Spatial Analyst или Image Analyst.

Можно использовать данные облака точек, полученные в результате сканирования внутренних помещений, для создания векторных планов этажей в рабочей области Indoors. Это может быть полезно для создания данных плана этажа для помещений, где данные САПР или BIM недоступны либо устарели.

Импорт данных облака точек в рабочее пространство Indoors включает в себя следующие шаги высокого уровня:

  1. Подготовьте файл LAS, соответствующий предварительным условиям.
  2. Создайте полилинейные объекты для вертикальных поверхностей (таких как стены и двери) в облаке точек LAS с помощью инструмента Создать план этажа из облака точек.
  3. Выполните контроль качества и редактирование рабочих процессов на выходных полилиниях, чтобы убедиться, что они отражают планы этажей здания с приемлемым уровнем детальности и точности.
  4. Импортируйте выходные полилинейные объекты как секции, этажи, здания и детали в рабочую область Indoors с помощью инструмента Импорт объектов в набор данных Indoor.
  5. Примените проверку атрибутов, дополнительную проверку и очистку данных к рабочей области Indoors.

Каждый шаг описан в следующих разделах.

Подготовка данных LAS

Данные облака точек представлены во многих форматах и могут сильно различаться по плотности, точности и другим характеристикам. Перед созданием полилиний из данных облака точек убедитесь, что данные соответствуют следующим требованиям:

  • Тип файла — Облако точек должно быть в файле .las или .zlas.
  • Версия LAS — поддерживается версия LAS 1.2 и более поздняя.
    Подсказка:

    Чтобы просмотреть версию данных файла LAS в ArcGIS Pro щелкните файл правой кнопкой мыши на панели Содержание и щелкните Свойства.

Ниже приведен список дополнительных рекомендаций:

  • Система координат — Точки в облаке должны иметь координаты XY в системе координат проекции, соответствующей географическому местоположению здания. Z-значения могут быть относительны к земле, уровню моря или любому другому ориентиру.

    Если в облаке точек используется локальная система координат, можно использовать инструменты Переместить, Повернуть и Масштабировать на панели Изменить объекты, чтобы изменить положение созданных полилиний по мере необходимости.

  • Интервал между точками — рекомендуется средний интервал между точками не более 0,2 дюйма (5 миллиметров). Больший средний интервал может привести к менее непрерывным результатам. Можно просмотреть средний интервал между точками на панели Свойства в ArcGIS Pro для файлов и наборов данных LAS.
    Подсказка:

    Чтобы просмотреть средний интервал между точками файла LAS в ArcGIS Pro, щелкните правой кнопкой мыши файл на панели Содержание и щелкните Свойства.

  • Точность — Рекомендуется точность позиционирования ±0,4 дюйма (10 миллиметров) или лучше. Низкая точность в облаке точек может привести к получению менее точных результатов. Проверьте характеристики устройства получения данных для получения информации о позиционной точности.
  • Значения RGB — Используются для проверки облака точек в сцене, чтобы определить композицию и экстент областей интереса в облаке точек.

Создание полилиний из данных облака точек

После того как вы экспортировали облако точек и, при необходимости, преобразовали его в LAS, можно создавать планы этажей из данных LAS.

Инструмент Создать план этажа из облака точек создает полилинейные 2D-объекты для стен, дверей и других вертикальных поверхностей в данных облака точек LAS. Если набор данных облака точек представляет несколько этажей или зданий, можно указать z-диапазоны и экстенты обработки для создания объектов плана этажа для определенного этажа.

Примечание:

Перед созданием полилиний проверьте данные облака точек, чтобы определить экстент и z-диапазон для оптимальной обработки, избегая мебели и мест, где данные могут отсутствовать из-за стеклянных поверхностей.

Чтобы создать полилинейные объекты из данных облака точек с помощью инструмента Создать план этажа из облака точек, выполните следующие действия:

  1. Запустите ArcGIS Pro.
  2. При необходимости выполните вход в свою организацию ArcGIS.
  3. На вкладке Анализ, щелкните кнопку Инструменты Инструменты и щелкните Наборы инструментов на появившейся панели Геообработка.
  4. Разверните Инструменты Indoors и дважды щелкните инструмент Создать план этажа из облака точек.
  5. Укажите набор данных LAS (.las, .zlas или .lasd) для параметра Входное облако точек.
  6. Убедитесь, что параметр Система координат имеет правильную пространственную привязку.

    Параметр Система координат автоматически устанавливается в соответствии с системой координат входного облака точек. Если в данных облака точек не указана система координат, ее необходимо указать вручную.

  7. Укажите имя для выходного класса полилинейных объектов для параметра Выходные линейные объекты.
  8. Или укажите z-значение для выходных полилинейных объектов, используя параметр Выходное z-значение. По умолчанию значение 0 метров.
    Примечание:

    Указанное значение должно быть z-значением для пешеходной поверхности импортируемого уровня. При необходимости инструмент автоматически преобразует выбранную единицу измерения.

  9. Проверьте, что опция Упростить линии включена.

    Этот параметр выпрямляет созданные выходные полилинии и удаляет лишние вершины во время обработки.

    Подсказка:

    Чтобы сохранить неупрощенную линейную схему, отключите опцию Упростить линии. Это может быть полезно для визуализации небольших вариаций, которые могут быть устранены путем упрощения.

  10. При необходимости укажите z-значения для параметра Z-диапазоны.

    Указав один или несколько обрабатываемых z-диапазонов, можно создать линии для определенного этажа многоэтажного облака точек и уменьшить искажения, вызванные мебелью, светильниками и другими объектами, захваченными в данных облака точек. Можно определить желаемые z-значения, изучив данные облака точек в сцене в ArcGIS Pro, и использовать инструмент Исследовать, чтобы найти z-значения на полу, которые находятся над объектами мебели и под потолочными светильниками.

    Комната с мебелью и потолочными светильниками и значениями z-диапазона
    Минимальное z-значение, равное 1, и максимальное z-значение, равное 2, установлены таким образом, чтобы избежать захвата мебели и потолочных светильников в помещении.
  11. Можно также задать значение параметра Короткий допуск объектов. По умолчанию это 1 метр.

    Объекты, длина которых меньше указанного допуска или равна ему, удаляются, если только они не находятся в пределах 0,05 метра от других объектов. Используйте нулевое значение, чтобы избежать удаления коротких объектов, что может быть полезно для визуализации положения стен в данных разреженного облака точек.

  12. По желанию можно указать область для параметра Экстент.

    Указав экстент, можно создать линии для конкретного объекта или области внутри здания и уменьшить искажения, вызванные различиями в высоте потолков, внутренним озеленением или другими архитектурными элементами, обнаруженными в разных областях здания.

  13. По желанию на вкладке Параметры среды можно указать значение для параметра среды Коэффициент параллельной обработки.

    По умолчанию инструмент использует 50 процентов доступных ресурсов компьютера для обработки.

  14. Щелкните Запустить.

Инструмент создает выходной класс полилинейных объектов, содержащий более крупные соединенные полилинии, созданные из входных данных облака точек.

Проверка выходных данных

После создания полилиний можно выполнить очистку класса полилинейных объектов, чтобы убедиться, что данные полилиний соответствуют вашим потребностям при создании планов этажей. Это может помочь гарантировать, что инструмент Импорт объектов в набор данных Indoor сможет успешно импортировать секции, детали и другие соответствующие объекты помещений из созданных полилиний. Например, если вам требуются только приблизительные границы секции, вы можете сосредоточиться на проверке линейных схем, образующих пространство секции. Также можно улучшить или устранить линейные схемы, вызванные мебелью, потолочными светильниками и другими архитектурными элементами, в соответствии с вашими потребностями.

Очистка может включать в себя создание новых линий для заполнения зазоров в стенах, выбор и удаление ненужных объектов, а также перемещение или изменение формы линейных схем для точности. Можно использовать инструменты на панелях Создать объекты и Изменить объекты в ArcGIS Pro, чтобы облегчить работу по очистке.

Например, можно использовать инструмент Выровнять объекты на панели Изменить объекты, чтобы изменить форму полилиний таким образом, чтобы они были смежными с другими полилинейными объектами в ситуациях, когда линейные схемы не совпадают точно. Если Indoors лицензирован для ArcGIS Pro, в инструменте Выровнять объекты доступен дополнительный параметр под названием Смещение, который можно использовать для сохранения расстояния между полилинейными объектами при моделировании толщины стен на плане этажа. Доступ к инструменту Выровнять объекты можно получить на вкладке ленты Редактировать, щелкнув Изменить Изменить объекты в группе Объекты.

Для проверки и изменения полилинейных объектов можно использовать следующие инструменты на панелях Создать объекты и Изменить объекты:

  • Создать — Используйте для добавления полилиний, чтобы заполнить пробелы из-за разреженности или отсутствия данных.
  • Растянуть — Используйте метод растягивания, чтобы растянуть существующие полилинии и устранить пробелы.
  • Сократить — Используйте метод растягивания, чтобы растянуть существующие полилинии и устранить пробелы.
  • Разбиение — Используйте, чтобы разбить длинные полилинии на более мелкие.
  • Слияние - Используйте для соединения полилиний.

Узнайте больше о требованиях к геометрии и передовых методах в геометрии для данных САПР

Импорт полилиний в рабочую область Indoors

После создания полилиний из данных облака точек и выполнения всех необходимых работ по очистке, можно использовать инструмент Импорт объектов в набор данных Indoor, чтобы заполнить слои Units, Levels, Facilities, и Details рабочей области Indoors с помощью полилинейных объектов, созданных инструментом Создать план этажа из облака точек.

Входные полилинии импортируются инструментом и используются для создания полигонов, представляющих секции, этажи и здания в соответствующих слоях рабочей области Indoors. При желании полилинии можно напрямую импортировать в класс объектов Details для представления стен, дверей и окон, или вы можете решить не импортировать их в слой Details, если планируете создавать объекты детали с использованием Floor Plan Editor или предварительно настроенного шаблона карты.

Дополнительные опции в настройках инструмента позволяют в дальнейшем контролировать поведение создания полигонов. Параметр Короткий допуск объектов можно использовать для удаления коротких полилинейных объектов из данных и очистки висячих конечных точек при создании полигонов.

Инструмент поддерживает импорт по одному уровню за раз и требует определения информации об уровнях, такой как Имя уровня и Вертикальный порядок, для обеспечения функциональности рабочих процессов ГИС для внутренних помещений.

Примените атрибуты и проверьте рабочую область Indoors

После импорта полилинейных объектов в рабочую область Indoors можно заполнить дополнительные атрибуты и проверить набор данных Indoor.

Инструмент Импорт объектов в набор данных Indoor заполняет атрибуты, необходимые для установления иерархических связей между объектами Facilities, Levels, Units, и Details, а также атрибуты, необходимые для поддержания сведений об этажах на карте. Можно ввести дополнительные атрибуты, используемые для символов, надписей или дополнительных функций ГИС для внутренних помещений.

Ниже приведены примеры использования атрибутов:

  • Символы карты — Поле USE_TYPE в слое Units используется для поддержки уникальных символов для офисов, коридоров и других проходимых пространств, чтобы их было легко идентифицировать на карте внутренних помещений.
  • Надписывание и поиск — Поле NAME в слое Units используется для поддержки отображения имен помещений и возможностей поиска в веб-приложениях и мобильных приложениях Indoors.
  • 3D-сцены - Поле HEIGHT_RELATIVE в слое Facilities используется для поддержки преобразования полигонов зданий в 3D-фасады для реалистичной 3D-визуализации в Indoor Viewer.
  • Несколько площадок — Поле SITE_ID в слоях Facilities и Sites используется для поддержки возможности выбора из нескольких площадок и зданий в фильтре этажей.
  • Внутренняя навигация — Поле USE_TYPE в слоях Units and Details используется для поддержки идентификации проходимых пространств и барьеров при создании путей и переходов между этажами для маршрутизируемой сети внутри помещений.

Чтобы убедиться, что данные соответствуют Информационной модели ArcGIS Indoors, можно создать и запустить правила атрибутов для набора данных Indoor. Правила проверок и проверки топологии могут быть настроены в соответствии с требованиями вашей организации к контролю качества.