Угорський державний оперний театр,
CÉH Inc.,
Угорщина, Будапешт

Угорський державний оперний театр,
CÉH Inc.,
Угорщина, Будапешт

Компанії CÉH Inc. з Будапешту знадобилося виконати обміри будівлі Угорського державного оперного театру та створити згідно них деталізовану комп’ютерну модель. Поєднуючи принципи геодезичної зйомки з технологією хмар точок, спеціалісти змогли впоратися із колосальною задачею, що стояла перед ними, не порушуючи режиму роботи опери. Отримана таким чином модель буде у подальшому використовуватися для розробки проекту реконструкції цієї пам’ятки архітектури та її експлуатації у майбутньому.

Будівля угорського державного оперного театру

Об’єкт: Угорська державна опера
Компанія: CÉH Inc.
Тип: об’єкт культури
Розташування: Будапешт, Угорщина
Виконання обмірів: 2016
Площа: 25 000 м2
Використане ПЗ: GRAPHISOFT ARCHICAD
Trimble RealWorks
Faro Scene

130-річна історія

Рішення про зведення будівлі угорської державної опери прийняли у 1873 році. За результатами відкритого конкурсу журі обрало проект відомого угорського архітектора Миклоша Ібля (Miklós Ybl) (1814-1891). Будівництво споруди у неокласичному стилі, що почалося 1875 року, завершилося дев’ять років потому. Урочисте відкриття, на яке запросили імператора Австрії та короля Угорщини Франца Йосифа, відбулося 27 вересня 1884 р.

Акустика збудованого Миклошем Іблем оперного театру, що практично не змінився за 130 років, продовжує приваблювати прихильників мистецтва з усього світу. Щороку тисячі туристів відвідують Угорський державний оперний театр, що за правом вважається однією з найвизначніших пам’яток архітектури Будапешту 19 століття.

360-градусна панорама головної зали | © Угорська державна опера

Виконання обмірів

Задача, що стояла перед CÉH, полягала у виконанні повномасштабних обмірів не тільки головної будівлі Угорської державної опери, але й інших будівель, що належать до неї (магазину, центру продажей, складських приміщень, репетеційної зали, офісів та майстерень). На основі отриманих у процесі обмірів хмар точок знадобилося створити архітектурну модель, що повністю відображатиме поточний стан усіх будівель.

Обробка даних відбувалася у додатках Trimble RealWorks 10.0 та Faro Scene 5.5.

Потрібно зауважити, що безпосереднє отримання даних потребувало значно менше часу, ніж їхня наступна обробка, адже, незважаючи на те, що дані оброблялися практично одразу, складність завдання потребувала підвищеної уваги у процесі роботи. Поєднання одночасного виконання обмірів та їхньої обробки створювало деякі додаткові складнощі. Кожну нову деталь, що була представлена у вигляді хмари точок, необхідно було звести у єдину модель та поєднати з усіма раніше розміщеними в ній елементами. Причому на повторне виконання обмірів або зміну елементів просто не було часу, тому всі операції необхідно було виконувати максимально точно з першого разу.

Виконання обмірів | відео створене ©CÉH

Слід також враховувати і те, що обміри виконувались у процесі функціонування опери. Необхідність поступового звільнення деяких складів або забезпечення доступу до окремих приміщень призводила до того, що обміри, які почали робити в одній частині будівлі, продовжувалися в іншій його частині, і лише після того спеціалісти поверталися у раніше недоступні приміщення. Зрозуміло, що така організація робот знижувала швидкість їхнього виконання та потребувала додаткової координації усього процесу.

Величезну допомогу у роботі нам надало рішення GRAPHISOFT BIMcloud, що забезпечує відмінну швидкість доступу до файлів практично з будь-якої точки світу,– відзначає Габор Хорват (Gábor Horváth), провідний архітектор CÉH.

Хоча у спеціалістів, що виконували обміри, було достатньо інструментів позиціонування, спочатку працівники опери випадково пересували ці прилади, значно ускладнюючи процес взаємного зв’язування хмар точок. Однак, із часом, обидві команди навчилися взаємодіяти та не перешкоджати один одному у повсякденній роботі.

Деякі приміщення (такі як склади реквізиту) постійно змінювалися, у той час коли поверхні інших приміщень (наприклад, підвісна система, що вкрита металевою сіткою або закулісні конструкції) були надскладні для геодезичних приладів – все це потребувало виконання додаткових обмірів.

Найбільш складними виявилися обміри склепінь та зигзагоподібних поверхонь, наявних у технічних та допоміжних зонах на нижніх рівнях будівлі. Нелегко було відтворити і зводи, що ділять будівлю на рівні згідно із задумом її автора, Миклоша Ібля.

Кінцева хмара точок, що поєднана з моделлю ARCHICAD 19 | ©CÉH

Опори та інші конструкції часто перекривали собою поверхні стін та підлоги. У подібних ситуаціях результати обмірів можна було використовувати лише для створення дуже грубої 3D-моделі. Тому, щоб отримати більш детальну інформацію про місця, недоступні для 3D-сканера, найчастіше застосовувалася фото- та відеофіксація.

Масиви даних обмірів попередньо імпортувалися у додаток Faro Scene 5.5, після чого надсилалися у Trimble RealWorks 10.0 для кінцевої обробки. На цей процес знадобилося достатньо багату часу, оскільки для роботи із створеними таким чином файлами хмар точок необхідні великі обчислювальні потужності.

Хмара точок деталі головної зали та горищного простору, що знаходиться над нимнаходящегося над нею | ©CÉH
Та сама деталь, змодельована в ARCHICAD 19 | ©CÉH

Керування бібліотектою хмар точок

Розміри файлів мають дуже велике значення при керуванні даними. У процесі виконання обмірів була створена величезна кількість хмар точок, причому деталізація цих файлів сягала 40 мільйонів точок на приміщення. Файли подібних розмірів просто неможливо було звести в один. Для почату слід було зменшити загальну кількість точок за допомогою Trimble RealWorks. Наступним кроком, коли деталізація файлів значно зменшилася, стало можливим об’єднати ці хмари, кожна з котрих вже містила 3-4 мільйони точок.

Оптимізовані та об’єднані блоки з 20-30 мільйонів точок зберігалися з роздільною здатністю не більше однієї точки на один квадратний сантиметр. Такої щільності точок було цілком достатньо для створення деталізованої моделі в ARCHICAD.

Хмара точок у Trimble RealWorks | ©CÉH

Робота над моделлю

Під час аналізу тривимірного об’єму будівлі спочатку використовувалися старі обмірні плани. Ці 2D-креслення були суттєво уточнені та доповнені за рахунок хмар точок. Основні розбіжності зі старими кресленнями стали очевидними з самого початку, при цьому додаткові складнощі виникли і при зіставленні багаторівневих планів поверхів. У 1984 році будівлю було частково реконструйовано, у результаті чого замінили деякі елементи, наприклад, сталеві опори підвісної системи.

Видана документація для цієї реконструкції дуже знадобилася при відтворенні моделей складних конструктивних рішень, у яких були присутні достатньо тонкі елементи, що не сприймаються 3D-сканерами. Те саме стосувалося і рухливих конструкцій, таких як сталеві елементи сцени, які експлуатувалися і під час виконання обмірів.

Практично уся геометрія була створена у середовищі ARCHICAD. Дуже складні елементи, такі як скульптури, були змодельовані у сторонніх додатках, а потім імпортовані в ARCHICAD у вигляді триангульованих 3D-сіток. Ці елементи, що складалися з великої кількості полігонів, було додано до моделі лише на останньому етапі.

Найбільші обмеження на роботу архітекторів накладали обчислювальні здатності комп’ютерів, оскільки розміри файлів хмар точок та моделі дещо знижували продуктивність. Для зменшення розмірів моделі та підвищення зручності роботи у ній дуже важливим було звести до мінімуму вкладену бібліотеку. У невеликих проектах розміри бібліотеки не грають великої ролі, але у даному випадку вона містила безліч високополігональних елементів, що сильно збільшують розміри проекту і, як наслідок, створюють перевантаження комп’ютера. Щоб підвищити плавність 2D-навігації та зменшити розміри файлу, деякі елементи були збережені у вигляді об’єктів. Таким чином стало можливим розмістити у моделі будь-яку кількість екземплярів одного і того ж об’єкту, не створюючи нових морфів або інших конструктивних елементів. Ще більшої оптимізації вдалося досягнути шляхом спрощення 2D-символів об’єктів. Звичайно таке рішення ніяк не могло відобразитися на 3D-продуктивності, оскільки воно не зменшувало кількості полігонів, наявних у моделі. Даної проблеми вдалося позбутися шляхом налаштування комбінацій шарів, наприклад при відключенні відображення елементів декору та скульптур при 3D-навігації.

Єдиний оптимізований файл хмари точок було експортовано у форматі E57, сумісним з архітектурним програмним забезпеченням. Таким чином команда архітекторів змогла розпочати безпосереднє моделювання.

Основна частина моделі була виконана у ARCHICAD 19. При цьому значну роль у роботі відіграло використання рішення GRAPHISOFT BIMcloud, що забезпечило достатню швидкість доступу до файлів практично з будь-якої точки світу. Цей фактор був дуже важливим адже розміри проекту перевищували 50 Гб.

Статуї на фасадах у моделі ARCHICAD | ©CÉH

Результатом багатьох годин роботи та колосальних зусиль стало створення моделі, котру кожен охочий може продивитися на своєму мобільному пристрої. Значну роль у досягненні успіху відіграло детальне планування та поетапна організація усього робочого процесу.

Вартує уваги також і той факт, що ефективно виконати обміри та створити за ними точну модель стало можливим тільки завдяки злагодженій праці та готовності до взаємодії трупи угорської державної опери та співробітників CÉH, що доклали немало спільних зусиль для збереження та реконструкції цього видатного пам’ятника архітектури.

3D-переріз кінцевої моделі в ARCHICAD | ©CÉH

Модель оперного театру в BIMx Lab

Незважаючи на те, що модель ARCHICAD була максимально оптимізована, вона все ж містить близько 27 500 000 мільйонів полігонів та приблизно 29 000 ВІМ-елементів. ВІМ-моделі таких розмірів дуже складно переглядати у мобільному додатку GRAPHISOFT BIMx.

Але із подібними задачами чудово впоралася нещодавно створена технологія BIMx Lab, що дозволяє обробляти практично будь-які кількості полігонів у моделях ARCHICAD будь-якої складності.

Візуалізація моделі в ARCHICAD | ©CÉH

Завантажте мобільний додаток BIMx Lab из Apple App Store.

Щоб оцінити можливості цієї нової технології, завантажте модель будівлі угорської державної опери для BIMx Lab.

Перегляд моделі будівлі Угорської державної опери

Про компанію CÉH Inc.

CÉH Planning, Developing and Consulting Inc. – це провідний інженерний відділ CÉH Group, головного гравця на угорському проектно-будівельному ринку. Пропрацювавши більше 25 років, компанія CÉH накопичила величезний досвід у проектуванні, зведенні та експлуатації будівель.

У CÉH працюють спеціалісти усіх інженерних спеціальностей, пов’язаних із будівельною індустрією. Штат CÉH налічує близько 80 працівників, крім того існує 10 філіалів та 150-200 спеціалістів, що працюють на підрядній основі.

Площа ВІМ-проектів, реалізованих CÉH, перевищує 150 000 м2.

Архітектори CÉH Inc. застосовують у своїй роботі ARCHICAD більше 10 років. На даний момент CÉH володіє 26 ліцензіями та використовує GRAPHISOFT BIMcloud. У цьому проекті, виконаному у ARCHICAD 19, постійно було задіяно від трьох до семи архітекторів.

ПРО GRAPHISOFT

Компанія GRAPHISOFT® в 1984 році здійснила BIM-революцію, розробивши ARCHICAD® — перше в індустрії САПР BIM-рішення для архітекторів. GRAPHISOFT продовжує бути лідером на ринку архітектурного програмного забезпечення, створюючи такі інноваційні продукти, як BIMcloud™ — перше в світі рішення, спрямоване на організацію спільного BIM-проектування в режимі реального часу, EcoDesigner™ — перший в світі повністю інтегрований додаток, призначений для енергетичного моделювання та оцінки енергоефективності будівель, і BIMx® — лідируючий мобільний додаток для демонстрації та презентації BIM-моделей. З 2007 року компанія GRAPHISOFT входить до складу концерну Nemetschek Group.