Dữ liệu đám mây điểm (Point Cloud) là một thuật ngữ ngày càng phổ biến trong những năm gần đây, đặc biệt là trong lĩnh vực chuyển đổi số (DX) ngành xây dựng. Tuy nhiên, dữ liệu đám mây điểm không phải là một khái niệm mới, nó đã được sử dụng trong các lĩnh vực toán học, hóa học và vật lý từ lâu.
Định nghĩa đơn giản nhất về dữ liệu đám mây điểm là:
Máy ảnh kỹ thuật số chuyển đổi các đối tượng 3D thành hình ảnh phẳng thông qua ống kính. Trên bề mặt phẳng đó, hình ảnh được tạo thành bằng cách sử dụng một tập hợp các điểm (pixel) chứa thông tin về màu sắc. Để có hình ảnh chi tiết hơn, chúng ta chỉ cần tăng số lượng điểm ảnh (pixel), ảnh càng có nhiều điểm (độ phân giải cao) thì càng chi tiết.
Ví dụ: Đối với dòng iPhone, chúng ta có thể thấy sự phát triển của camera ngày càng chụp rõ nét hơn:
Camera có độ phân giải cao chụp ảnh sắc nét hơn.
Về tọa độ, camera chiếu đối tượng 3D qua thấu kính lên mặt phẳng, vì vậy tọa độ là hệ tọa độ x, y của mặt phẳng. Điều này không thể biểu diễn được không gian ba chiều.
Công nghệ để lấy tọa độ ba chiều là ánh sáng laser. Ánh sáng laser được sử dụng trong DX gần đây là LiDAR (Light Detection And Ranging).
Tìm hiểu thêm: Hiểu về IFC trong BIM từ A đến Z
LiDAR (Light Detection And Ranging) là một công nghệ đo lường hình dạng và khoảng cách của các đối tượng bằng cách chiếu ánh sáng laser và thu thập thông tin (thời gian, màu sắc, v.v.) từ ánh sáng phản xạ. Công nghệ này đã được tích hợp vào một số sản phẩm của Apple như iPhone (iPhone 12 Pro, iPhone 13 Pro, iPhone 14 Pro, iPhone 14 Pro Max) và iPad Pro.
Những người đi xe hơi có lẽ đã biết rằng trong những chiếc xe gần đây, có cảm biến phía trước, phía sau, và ở các bên, khi có vật cản xuất hiện gần, cảm biến sẽ phản ứng và cảnh báo cho bạn. Bạn có thể thường xuyên thấy đèn cảnh báo trên gương chiếu hậu phát sáng khi có xe từ làn đường khác đang tiến đến.
Thực tế, điều này sử dụng công nghệ radar sóng milimet (millimeter-wave radar), có thể đo lường khoảng cách giữa xe và vật thể. Nó nhận ra khi có vật cản gần mà không cần biết chi tiết hình dạng của vật thể. Đối với ô tô, điều này rất hiệu quả. Tuy nhiên, vì nó không thể đo lường chi tiết hình dạng như LiDAR, nên giá cả của nó cũng rẻ hơn so với LiDAR, điều này làm cho nó phổ biến trong ô tô.
Trong tương lai gần, LiDAR sẽ được coi là công nghệ tiềm năng cho xe tự động lái.
Công nghệ point cloud sử dụng một loạt các công nghệ để thu thập dữ liệu 3D từ môi trường xung quanh. Dưới đây là một số công nghệ phổ biến được sử dụng trong quá trình tạo ra dữ liệu Point Cloud:
Các công nghệ này thường được kết hợp và tích hợp để tạo ra dữ liệu Point Cloud có độ chính xác cao và đầy đủ thông tin về hình dạng và vị trí của các đối tượng trong môi trường.
Công nghệ point cloud là một phương pháp thu thập dữ liệu 3D thông qua việc sử dụng nhiều điểm (points) trong không gian để tạo thành mô hình chân thực của môi trường. Trong lĩnh vực xây dựng, công nghệ point cloud có nhiều ứng dụng quan trọng:
Quét môi trường xây dựng: Công nghệ point cloud thường được sử dụng để quét và thu thập dữ liệu về các công trình xây dựng hiện tại. Điều này giúp xây dựng một mô hình 3D chính xác về hình dạng và kích thước của công trình, từ đó hỗ trợ quản lý dự án, thiết kế và bảo dưỡng.
Thiết kế và lập kế hoạch: Dữ liệu point cloud cung cấp một cơ sở dữ liệu chính xác về hình dạng và vị trí của các yếu tố xây dựng. Điều này hỗ trợ quá trình thiết kế, lập kế hoạch và định vị vị trí các yếu tố xây dựng trong không gian.
Kiểm tra công trình: Point cloud cung cấp dữ liệu chi tiết về bề mặt và hình dạng của công trình xây dựng. Điều này giúp kiểm tra chất lượng công trình và xác định sự chênh lệch giữa mô hình thiết kế và thực tế.
Quản lý thay đổi: Khi có các thay đổi trong quá trình xây dựng, công nghệ point cloud giúp theo dõi những thay đổi đó và cập nhật mô hình 3D một cách chính xác.
Bảo dưỡng và sửa chữa: Dữ liệu point cloud hỗ trợ việc bảo dưỡng và sửa chữa bằng cách cung cấp thông tin chi tiết về cấu trúc, hình dạng và vị trí của các thành phần trong công trình.
Phân tích an toàn: Point cloud cung cấp dữ liệu chính xác về môi trường xây dựng, giúp phân tích và đánh giá các nguy cơ an toàn.
Tóm lại, công nghệ point cloud đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện quá trình xây dựng, quản lý dự án, và duy trì các công trình xây dựng.
Tìm hiểu thêm: Xu hướng chuyển đổi số xây dựng
Trong tương lai, dữ liệu đám mây điểm có thể trở thành một công nghệ quan trọng trong DX xây dựng, giúp cải thiện hiệu quả và năng suất của ngành.
Theo dõi BIMCAD Vietnam để cập nhật những thông tin, kiến thức hữu ích về xây dựng. Ngoài ra, nếu như bạn đang cần tư vấn từ những chuyên gia có kinh nghiệm về BIMCAD, CDE,...hoặc bất kỳ khía cạnh công nghệ và kỹ thuật liên quan đến BIMCAD, xin vui lòng liên hệ với đội ngũ chuyên gia của BIMCAD Vietnam để được trải nghiệm dịch vụ tư vấn miễn phí.
