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虚拟施工现场：Skender 实现可测量、逼真施工文档记录的工作流程

成功案例阅读约 12 分钟

一次技术转型如何将现场工作时间从几天压缩到几分钟，同时让每个贸易伙伴都能能访问虚拟施工现场

斯肯德建筑公司（Skender Construction） 的实景捕捉项目展示了如何通过一次技术转型将现场工作时间从数天压缩至几分钟，同时让每个贸易伙伴都能访问虚拟施工现场。通过将独立的三脚架激光扫描和零散的 360 度照片与 XGRIDS 多重同步定位与建图（Multi-SLAM）以及 3D 高斯溅射（3D Gaussian Splatting）解决方案相结合，这家芝加哥的领先总承包商现在能够在数小时内为项目相关方提供逼真且可测量的模型，从而加快投标速度、提高估算精度并减少变更订单。

客户简介

公司：斯肯德建筑公司 （Skender Construction）

行业：建筑

地点：芝加哥，伊利诺伊州

项目类型：办公楼、多户住宅、医疗保健和生命科学等建筑的新建和室内扩建。

技术负责人：本·斯托克尔 (Ben Stocker)，高级建筑技术专家

传统工作流程的不足

斯肯德现有的文档记录方法面临诸多运营效率低下的问题：

  • 耗时扫描：使用三脚架扫描仪对 50,000 平方英尺的空间进行现场文档记录需要 7-8 小时，这延迟了关键数据向决策者交付的时间。
  • 文档记录碎片化：在施工前现场巡查中，每个贸易伙伴各自收集了彼此不连贯的照片、测量数据和记录，从而造成了信息断层，并耗费更多时间进行比较和整理结果。
  • 验证受限：团队在初次巡查后无法轻易重新审视现场状况，导致遗漏范围项目和估算不准确。
  • 技术障碍：点云数据本身对于非技术利益相关者来说难以解读，而传统摄影提供的空间背景信息有限。

本·斯托克尔解释道：“我刚开始涉足这个行业时，我们使用的只是傻瓜式相机。最理想的情况是，你会在一份 PDF 文件中看到一些数字，旁边还配有指向照片位置的箭头。”

XGRIDS 解决方案

斯肯德采用了 XGRIDS 的多 SLAM + 3DGS 技术，该技术结合了：

  • 手持式基于 SLAM 的激光雷达扫描（K1 和 L2 Pro 设备），通过简单的走测实现厘米级的快速空间采集
  • 多摄像头视觉捕捉，以实现逼真的呈现效果

XGRIDS 的 Lixel CyberColor (LCC studio) 软件能够：

  • 将点云数据与视觉信息融合，以创建可测量且令人惊叹的逼真模型
  • 生成可共享的网页链接，便于分发给所有项目相关方

该集成解决方案使斯肯德能够：

  1. 创建具有厘米级精度的、可测量且逼真度极高的 3D 施工现场图像
  2. 通过精确对齐的重复扫描一致地记录进度
  3. 生成可共享的网页链接，便于分发给所有利益相关者
  4. 大幅缩短文档编制时间，同时提高数据的完整性

实施：实际应用

斯肯德将该技术应用于多种项目类型中，充分展现了其灵活性：

办公室改造

https://lccviewer.xgrids.com/data=https://da9i2vj1xvtoc.cloudfront.net/prdfr/userpub/18923282/18923282522136624/1673/Vital+Proteins+L2.lcc

对于一个前租户已搬出的两层办公空间，斯肯德需要为新租户的装修工作准备详尽的文件资料。

挑战： 传统的文档记录方法需要多名团队成员花费 2-3 小时对空间进行实地考察、拍照和记录，而且覆盖范围难免存在缺口。
解决方案： 使用 K1 扫描仪，斯肯德每层楼仅用 12 分钟就完成了完整的楼层文档记录——而采用传统方法则需要数小时才能完成这项工作。
成果：

相关文档的整理工作在 30 分钟内就已完成。

  1. 每个房间、楼梯间和特定区域都被完整采集为可测量的点云和彩色模型，项目相关方可以进行交互
  2. 所有贸易合作伙伴通过可共享链接获得了全面数据

“当时我和大约 20 名其他分包商在一起，他们有大约两三个小时的时间四处走动、拍照和做记录。我在不到半小时内就完成了所有采集。我走进了每间办公室、楼梯间，甚至他们的瑜伽室——我敢保证所有其他人都只拍了几张照片，遗漏了很多东西。”斯托克说道。

扫描至 BIM 的施工前准备

https://lcc-viewer.xgrids.com/?data=https://da9i2vj1xvtoc.cloudfront.net/prdfr/user-pub/18891609/18891609522644641/1794/meta.lcc

对一个每层 50,000 平方英尺、共四层的商业建筑进行内部演示的文档记录，以展示 XGRIDS 在扫描至 BIM 工作流程中的应用能力。

挑战： 传统的三脚架扫描需要 5 天时间（室内4天，室外1天）以及大量的后期处理时间。
解决方案： 斯肯德公司采用了 XGRIDS K1 扫描仪来获取全面的空间数据，以便进行扫描至 BIM 转换。
成果：扫描时间减少 97%（每层楼从 8 小时减少到 17 分钟）

  1. 整个项目的耗时从 5 天多缩短到了几个小时
  2. 处理时间从繁重的人工操作大幅缩短至自动化处理
  3. 点云数据质量足以满足建筑建模要求

“这种效率的提升意味着能更快地将数据传递给相关人员，并更快地做出决策。而时间就是金钱！”斯托克强调道。

租户扩建项目

https://lcc-viewer.xgrids.com/?data=https://da9i2vj1xvtoc.cloudfront.net/prdfr/user-pub/18923282/18923282511660680/1025

挑战： 一位租户希望将业务拓展至相邻的 40,000 平方英尺的空置区域。按照传统做法，合作伙伴们通常会各自进行一次现场勘查，各自收集分散的文档记录——回到办公室后常常发现遗漏了关键细节。
解决方案： 斯肯德公司采用了 XGRIDS 扫描技术，在一次勘查中就获取了整个扩建区域的全面空间数据。
流程：

  1. 完成整个站点扫描所需时间仅为几分钟，而传统文档处理方式则需要数小时
  2. LCC 模型在数小时内完成处理并生成可共享的链接
  3. 将链接分发给所有项目团队成员以及参与该项目竞标的合作伙伴

成果：可共享的文档记录消除了信息孤岛，实现了虚拟现场复查，并通过最小化遗漏工作项最终提高了投标准确性。

斯托克解释道：“为每个项目相关方提供如此优质的文档记录意味着他们在投标这项工作时会拥有更多信息。这样一来，他们的投标就会更加准确，而且在完成这项工作时，也会减少遗漏的项目和返工的情况。”

新建筑的预浇混凝土施工文档记录

https://lcc-viewer.xgrids.com/pub/dbaxkd-jpmc-l1-deck

斯肯德公司在浇筑混凝土之前，需要为一座新的三层建筑记录楼板内的构件信息，以保存关键的参考信息。

挑战： 板内组件安装完成（晚上）和计划混凝土浇筑（次日清晨）之间的时间间隔很短。传统的记录方法，如拍照，会耗费大量时间且缺乏空间感。
解决方案： 斯肯德公司采用了 XGRIDS L2 Pro 扫描仪，在套管、钢筋和后张拉缆线等所有板内元件被永久隐藏之前快速采集它们。11,000 平方英尺的区域在 15 分钟内采集完成，操作人员在施工环境中小心翼翼地避开绊倒的危险。
成果：

  • 在混凝土浇筑前的关键时间段内完成了完整文档记录
  • 逼真的3D 高斯溅射模型清晰显示了点云通常难以表示的细小元件
  • 可测量的模型为未来需要了解隐藏组件位置的相关工作提供了持续的参考依据

“结果非常棒。这应该被强烈推荐给所有团队用于浇筑前文档记录。比拍无数张照片、360 度照片等要容易得多，”项目主管在审查交付成果后报告说。

医院吊顶上方扫描

斯肯德公司需要记录一个运营中的医院实验室天花板内的结构钢，以分析结构承载力。

挑战： 团队一次只能打开一块天花板砖，每个开口都需要配备防尘“帐篷”，并且由于医院环境处于运营状态，无法拆除整个天花板。
解决方案： 利用 L2 Pro 卓越的头顶扫描功能，斯肯德公司在七个关键位置进行了独立扫描。

“L2 Pro 正适合这项工作，因为我们每次只能在一处打开一块天花板瓷砖。在非常狭窄的环境中直接将扫描仪举过天花板进行扫描，我们采集到了用三脚架扫描仪无法记录的关键结构元件，” 斯托克解释道。

可衡量的业务影响

显著的时间节省

  • 现场扫描时间减少 97%： 对于 50,000 平方英尺的空间，使用三脚架需要 7-8 小时，而使用 XGRIDS 仅需 17 分钟
  • 当日交付成果： 原始数据在单个工作站上约 3 小时处理完毕；链接在当天结束前发出
  • 建模效率： L2 Pro 云支持用于生产 Revit 模型，避免了双重采集的工作流程
  • 虚拟验证： 消除了为验证测量结果而多次返回现场访问的需要

提高投标准确性

  • 向所有贸易伙伴同步提供了全面的站点信息
  • 通过完整的空间文档记录减少遗漏的工作项
  • 利用可测量的 3D 文档记录提高估算准确性

工作流集成

  • 集中管理所有现实捕捉数据及 LCC 模型链接
  • 支持在 K1（用于一般建筑文档记录）和 L2 Pro（用于详细的 MEP 文档记录）之间进行策略性选择
  • 使用全面的点云数据支持建筑 BIM 建模
  • 将现实捕捉数据集成到 DroneDeploy 中
  • 使用 Gauzilla Pro 进行 AI 分割


实施策略与培训

斯肯德公司采取了分阶段实施的方法：

  1. 概念验证：在一个 50,000 平方英尺的空间使用 K1 和 L2 Pro 设备进行初步演示
  2. 战略采用：最初将 K1 用于一般文档需求的处理
  3. 特定应用场景：借用或租用 L2 Pro 来满足如天花板以上扫描等特定需求
  4. 培训方法： 为每位使用该技术的新团队成员制作定制的视频教程，指导他们如何使用该查看器处理自身的项目数据

“我喜欢为每个使用该技术的新团队制作带解说的视频。我会在 LCC 查看器中打开他们的数据，向他们展示如何测量和导航。人们在看到自己项目数据的情况下往往能更好地学习。”斯托克解释道。

关键差异化优势

XGRIDS 平台相比之前的施工文档记录方法提供了若干优势：

功能先前局限XGRIDS 解决方案
测量视觉文档记录通常与测量分离在逼真视图内直接测量
采集速度摄影测量需要大量拍照类似于 360°摄影的边走边采工作流程
材料处理玻璃和反射表面存在问题准确渲染所有材料类型
实施区域仅限于直接施工区域仅限于直接施工区域
处理大多数解决方案需要云上传为敏感项目提供本地处理选项
进度跟踪手动对齐不同时间点通过 Gauzilla Pro 自动对齐重复扫描

结论

XGRIDS 的 3D 高斯溅射技术的实施从根本上改变了斯肯德公司在记录、测量和沟通施工进度的方式。通过将点云的测量精度与神经渲染的视觉保真度相结合，该解决方案弥合了技术要求和项目相关者沟通之间的缺口。

斯托克指出：“我所展示的大部分功能在一年前并不存在。目前这个领域真是令人兴奋，技术发展速度很快。新的特性和功能正在快速涌现。”

对于面临类似文档记录挑战的建筑公司而言，XGRIDS 解决方案为传统方法提供了一个极具吸引力的替代方案，能为项目团队、管理层和客户带来立竿见影的效益。

了解更多

保持更新

关注 LCC 产品发布更新，获取更多关于 3D 高斯溅射技术在建筑及其他领域应用的案例研究和用例。

观看 Ben 的演讲

观看 Ben 的 GTC 演讲： https://www.nvidia.com/en-us/on-demand/session/gtc25-s71236/?start=720&end=1507

观看 Ben 的GeoWeek 演讲： https://vimeo.com/1055052489/4801149322?share=copy

联系

在领英上与本·斯托克取得联系：https://www.linkedin.com/in/bstocker/

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