1. 為資產(chǎn)管理提供可靠的數(shù)字模型

Bentley提供了旨在為資產(chǎn)提供增值服務(wù)的BIM解決方案。通過對實際資產(chǎn)和數(shù)字資產(chǎn)關(guān)聯(lián)維護管理,，實現(xiàn)資產(chǎn)的全生命周期管理,。通過對資產(chǎn)數(shù)據(jù)的維護管理，實現(xiàn)資產(chǎn)可靠性,、預(yù)測性經(jīng)營分析,、合規(guī)性與安全性，以及與其他企業(yè)數(shù)據(jù)的有效整合,。

對于資產(chǎn)的基礎(chǔ)是對數(shù)字資產(chǎn)的輸入與維護過程,。如何準(zhǔn)確的獲取數(shù)字資產(chǎn)，并在運維過程過程中與物理的資產(chǎn)同步更新,，是我們做出正確決策的基礎(chǔ),。
Bentley基于實景建模（Reality Modeling）和數(shù)字工程模型技術(shù)的解決方案,?？梢酝ㄟ^基于ContextCapture的數(shù)據(jù)提取及處理，結(jié)合以MicroStation為核心的多專業(yè)應(yīng)用模塊,，實現(xiàn)在全生命后期過程中數(shù)字資產(chǎn)的及時更新與維護,。將虛擬的數(shù)字資產(chǎn)和物理的現(xiàn)實資產(chǎn)連接起來，實現(xiàn)資產(chǎn)的優(yōu)化增值,，退訂基礎(chǔ)設(shè)施的進步,。
 

2. 實景建模系統(tǒng)

實景建模技術(shù)是通過照片、視頻,、點云等數(shù)據(jù)形成模型的技術(shù),。對于實景建模系統(tǒng)來講，不但要有數(shù)據(jù)采集,，校正融合,、處理建模，更要有后續(xù)的模型利用過程,。
實景模型和數(shù)字模型融合,，可以解決基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)很多的問題。例如,，對于一個改造項目,，我們需要精確的知道正在運行中的現(xiàn)實模型的數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上進行深化改造,。但是由于圖紙欠缺,，時間周期,，人力成本等要求，我們無法通過傳統(tǒng)的方式實現(xiàn),，而實景建模就是來解決這個需求,。通過無人機、相機拍攝,、激光掃描等技術(shù),，獲取數(shù)據(jù)，然后通過實景建模系統(tǒng)的識別運算,，生成三維模型,，導(dǎo)入到我們前面講的建模系統(tǒng)中，進行深化使用,。
上面只是講的應(yīng)用之一,，實景建模技術(shù)還有很多的應(yīng)用場景，ContextCapture建?？梢詰?yīng)用于:
· 現(xiàn)狀的分析與掌握
· 風(fēng)險管理
· 建筑與施工項目監(jiān)督
· 通過虛擬仿真對特殊環(huán)境下的地面工作人員進行培訓(xùn)和指導(dǎo)
 

實景建模技術(shù)在改造項目中的應(yīng)用
 

實景建模技術(shù)在全生命周期的應(yīng)用
 

實景建模在BIM應(yīng)用流程中的位置
相比于傳統(tǒng)的建模凡是,，實景建模的優(yōu)勢在于：

2.1 豐富的三維環(huán)境

它所構(gòu)件的模型提供了極其豐富的三維環(huán)境，這在傳統(tǒng)的建模方式中是很難實現(xiàn)的,，它能夠采集現(xiàn)實所有的細(xì)節(jié),，而不是只關(guān)注作為主體的建筑、工廠,、道路等對象,，它提供的信息豐富到和現(xiàn)實一樣。
 

豐富的三維環(huán)境

2.2 三維模型地理定位

我們通過實景模型+數(shù)字模型組成的綜合模型是帶有地理定位的,，這對于基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的應(yīng)用中,，很很多的應(yīng)用。

2.3 快讀的建模方式

相對于傳統(tǒng)的建模方式,，實景建模方式具有遠(yuǎn)程操作速度快,，模型全面準(zhǔn)確的特點。通過無人機,、航拍等技術(shù)實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作,，獲取的模型精度也非常的全面、準(zhǔn)確,。這為下一步的模型利用打下很多的基礎(chǔ),。
對于一個實景建模的工作流程來講，Bentley提供了一個工作流程,，來解決工程應(yīng)用問題,，而非一個單一軟件。
Bentley的實景建模系統(tǒng)主要有如下幾個模塊：
· ContextCapture
ContextCapture是通過實景拍攝的的照片,，生成無縫實景三維模型的應(yīng)用模塊,。在后面的章節(jié)中,，我們也會詳細(xì)介紹這個模塊。利用照片生成無縫實景三維模型,。
· Descartes
Descartes可以整合不同類型的數(shù)據(jù),，并可以進行數(shù)據(jù)梳理，這包括ContextCapture生成的實景模型,，點云PointCloud數(shù)據(jù),，BIM數(shù)字模型，以及地理信息GIS數(shù)據(jù)等,。資料源及分析處理,，通過Retouch技術(shù)來修復(fù)實景模型，并提供更詳細(xì)的地理咨詢,。換句話說,，Descartes使模型更加符合基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)后續(xù)的需求。
 

Descartes功能介紹

· PointTools

Bentley的點云數(shù)據(jù)處理模塊,。在PointTools中,，支持多達127個圖層，提供快速,、簡單的數(shù)據(jù)點選擇工具,，及三維篩選工具，可以根據(jù)RGB的信息,，對飽和度,、對比度等信息進行調(diào)整。
 

點云處理流程
 

PointTools
 

PointTools工具

· LumenRT

無論是實景模型還是BIM數(shù)字模型,，以及多種數(shù)據(jù)的融合，都可以輸出到LumenRT中,，生成電影級的動畫,、圖片及交互式場景。
 

實景建模工作流程

3. ContextCapture介紹

ContextCapture是Bentley公司于2015年收購的法國Acute3D公司的產(chǎn)品,，Bentley作為為全球基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)提供BIM解決方案的定位,，需要一款能夠通過掃描、拍攝等手段獲取現(xiàn)實模式的應(yīng)用軟件,，解決基礎(chǔ)設(shè)施過程中,，需要將現(xiàn)實的模型轉(zhuǎn)變?yōu)椤半娮幽Ｐ汀钡膽?yīng)用需求。通過多方比較,，ContextCapture是最好的選擇,，經(jīng)過2年的客戶使用體驗，也驗證了這一點,。

3.1 ContextCapture特點

ContextCapture可以很好的和Bentley的應(yīng)用模塊集成,，融入到用戶的工作流程中,，解決用戶的問題。我們說一款軟件是優(yōu)秀的,，或者從一堆的軟件中選擇了一款軟件的原因,，是因為，軟件模塊的突出特性,，匹配了用戶的突出需求,，這才是一款好的軟件。
對于基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)來講,，我們基于改造,、監(jiān)測、背景模型的應(yīng)用需求,，同時考慮到基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)廣域的北京模型和精細(xì)的管道,、設(shè)備模型的需求，我們需要一個好的,、可用的模型,，才可以滿足這些需求，解決我的問題,。
ContextCapture之所以優(yōu)秀,，是由于它是一款可以為基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)提供“好模型”的應(yīng)用模塊，它的“好”體現(xiàn)在如下幾個方面：
· 真實的模型
模型的真實體現(xiàn)在具有足夠的細(xì)節(jié),，同時,，具有精確的地理位置信息。這為后期的基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用提供了足夠的技術(shù)細(xì)節(jié)來滿足后續(xù)的需求,。
 

飛機發(fā)動機的逆向工程應(yīng)用
· 數(shù)據(jù)量小
對于基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)來講,，既有大范圍的測繪、地理規(guī)劃項目,，又有區(qū)域類的建筑,、工廠項目，無論是那種需求,，對于模型的承載能力以及數(shù)據(jù)處理能力都有很高的要求,。在同等條件下，ContextCapture提供的模型數(shù)據(jù)量只是同類系統(tǒng)系統(tǒng)的大概1/4的數(shù)據(jù)量,。之所有能達到這樣的效果是因為,，在ContextCapture中對算法進行了優(yōu)化，這樣的數(shù)據(jù)承載量,，可以降低對硬件的要求,，同時運算的效率更高，同時，結(jié)合ContextCapture多任務(wù)并行處理的架構(gòu),，會大大提供應(yīng)用的效率,。
· 兼容多種數(shù)據(jù)格式
無論是輸入和輸出，ContextCapture都支持多種數(shù)據(jù)格式,。這就為與多種應(yīng)用模塊集成提供了基礎(chǔ),。
 

無人機取景，獲取照片
 

堆料體積測量

3.2 ContextCapture版本介紹

ContextCapture有兩個版本,，一個是普通版ContextCapture,，一個是中心版ContextCapture Center。顧名思義,，后者可以進行集群計算,，而且提供了水面約束功能以及提供SDK。而普通版出了沒有這些功能外,，對數(shù)據(jù)量也有要求,。
 

Context版本差異
無論是普通板還是中心版，當(dāng)我們安裝完畢后,，都會有兩個功能模塊,，一個是ContextCapture Engine，一個是ContextCapture Master,。
對于一個實景建模的工作流程講,，我們首先通過采集的照片計算它拍攝的位置，這就是第一步,，空間三角測量（簡稱空三）,，這個過程是通過Master來完成的，而后通過Engine對這些數(shù)據(jù)進行優(yōu)化計算,，形成實景模型,。
Master相當(dāng)于一個前端操作的界面，通過它可以導(dǎo)入照片,、視頻等數(shù)據(jù),，進行進行空三計算，根據(jù)計算量劃分為不同的區(qū)域,，形成不同的任務(wù)。調(diào)用Engine進行計算,。而前面講的版本的區(qū)別就在于,，Center版可以調(diào)用多個任務(wù)的并行計算版本。
 

ContextCapture版本架構(gòu)
 

ContextCapture Center版本架構(gòu)
通過以上的架構(gòu),，你可以發(fā)現(xiàn)兩個版本的區(qū)別,，以及Master與Engine功能模塊的作用。對于Engine來講，它是一個計算引擎,，它會自動尋找指定目錄下的任務(wù),，而Master就是建立任務(wù)的過程。這個任務(wù)的目錄,，默認(rèn)是在系統(tǒng)的Document目錄下,。
 

Engine的任務(wù)目錄

4. 數(shù)字工程模型

MicroStation是Bentley的工程內(nèi)容創(chuàng)建平臺，對于資產(chǎn)管理的輸出輸入來講,，它具有兩種作用,。
· 對ContextCapture的數(shù)據(jù)進行處理和優(yōu)化。
· 利用基于MicroStation的多專業(yè)應(yīng)用模塊,，基于圖紙和測量數(shù)據(jù)進行精確的數(shù)字模型建立
這兩項功能的支持,，實現(xiàn)了將現(xiàn)實資產(chǎn)的更新有效的與數(shù)字工程模型融合在一起。

4.1 對ContextCapture的數(shù)據(jù)進行處理

ContextCapture獲取了實景數(shù)據(jù),，然后進行運算獲得實景模型,，而要把這個實景模型，變成可以被獨立管理的數(shù)字資產(chǎn),，則需要利用基于MicroStation的應(yīng)用模塊,，使其“單元化”“數(shù)據(jù)化”。
對于實景建模系統(tǒng)來講,，我們得到的數(shù)據(jù)除了現(xiàn)場照片,，還有各種不同的數(shù)據(jù)類型，例如,，通過激光掃描得到的點云數(shù)據(jù),，GIS測量數(shù)據(jù)等。為了實現(xiàn)資產(chǎn)的有效管理,，首先就需要對這些數(shù)據(jù)進行處理和整合,，使其變成有用的數(shù)據(jù)。而基于MicroStaiton的Descartes就是這樣的作用,，它可以整合不同類型的數(shù)據(jù),，并可以進行數(shù)據(jù)梳理，這包括ContextCapture生成的實景模型,，點云PointCloud數(shù)據(jù),，BIM數(shù)字模型，以及地理信息GIS數(shù)據(jù)等,。資料源及分析處理,，通過Retouch技術(shù)來修復(fù)實景模型，并提供更詳細(xì)的地理咨詢,。換句話說,，Descartes使模型更加符合基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)后續(xù)的需求,。
4.2 多專業(yè)的應(yīng)用模塊
MicroStaiton作為工程內(nèi)容的創(chuàng)建平臺，在此基礎(chǔ)上有不同的應(yīng)用模塊,。設(shè)計人員,、施工人員及業(yè)主都可以利用這些應(yīng)用模塊建立、確認(rèn),、交付,、更新數(shù)字工程模型。在這個過程中,，也可以與ContextCapture的實景模型進行融合,。
 

MicroStation平臺上的應(yīng)用模塊
下面簡單介紹基于MicroStation平臺的主要應(yīng)用模塊的功能。
· OpenPlant系列
OpenPlant由一系列的功能模塊組成,，包含了基于等級驅(qū)動的管道,、設(shè)備,、支吊架,、已經(jīng)相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理和圖紙輸出功能模塊,?？梢詽M足整個生命周期的應(yīng)用
· AECOsim Building Designer建筑系列
包括了建筑、結(jié)構(gòu),、建筑設(shè)備和建筑電氣功能模塊
· Electrical
包括變電站設(shè)計及工廠行業(yè)中復(fù)雜的橋架設(shè)計
· Structural
結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計及應(yīng)用
· PowerCivil
道路橋梁及場地設(shè)計管理,。

5. 數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用

5.1 實景數(shù)據(jù)的獲取

我們可以通過無人機,，現(xiàn)場拍攝,、點云等方式獲取現(xiàn)場數(shù)據(jù),，然后在ContextCapture里對勘測數(shù)據(jù)進行運算，形成實景模型,。
 

獲取現(xiàn)場數(shù)據(jù)
 

設(shè)備銘牌信息,。
在實景模型獲取完畢后，需要在Descartes中對這些數(shù)據(jù)進行處理和融合,，然后再進入MicroStation中進行更加詳細(xì)的應(yīng)用,。

5.2 實景模型處理及應(yīng)用

 
在MicroStation中導(dǎo)入ContextCapture實景模型與數(shù)字模型融合
如果我們要基于實景模型進行運維管理的話，就需要將實景模型單元化,，數(shù)據(jù)化,。
 

在MicroStation中，通過定義對象范圍進行單元化
 

添加對象信息
 

實景模型被識別成數(shù)據(jù)模型
當(dāng)實景模型被單元化,，數(shù)據(jù)化后,，就變成了一個數(shù)字資產(chǎn)?？梢赃M行后續(xù)的資產(chǎn)運維管理,。