3D Campus-Infrastrukturmodell / Digitale Erfassung von primären Campus-Infrastrukturdaten

3D Campus3D Campus‐‐InfrastrukturmodellInfrastrukturmodellppDigitale Erfassung von Digitale Erfassung von

primären Campusprimären Campus‐‐Infrastrukturdaten Infrastrukturdaten

Dipl.Dipl.--Wirt.Wirt.--Inf. (FH) Maria SchneiderInf. (FH) Maria Schneider STUDIUM INTEGRALESTUDIUM INTEGRALEDipl.Dipl.--Inf. (FH) Hermin KantardshieffaInf. (FH) Hermin Kantardshieffa

HochschuleHochschule fürfür TechnikTechnik und und WirtschaftWirtschaft DresdenDresdenFakultätFakultät InformatikInformatik / / MathematikMathematikFriedrichFriedrich--ListList--PlatzPlatz 11 DD--01069 Dresden01069 Dresden

Raum Z 312Raum Z 312

08.11.201108.11.2011

15.00 15.00 –– 16.30 Uhr16.30 UhrFriedrichFriedrich ListList Platz Platz 11, D, D 01069 Dresden01069 DresdenEmail: Email: mschneid,kantards@informatik.htwmschneid,kantards@informatik.htw--dresden.dedresden.deWeb: www.htwWeb: www.htw--dresden.dedresden.de Förderung durch SMWK 2009-2012

T E I L T E I L II3D Campus3D Campus‐‐InfrastrukturmodellInfrastrukturmodell

InhaltInhalt

Was ist ein Campus‐Infrastrukturmodell?p

Verarbeitungsablauf der 3D‐Daten

D t t ll Datenerstellung

Transformationsprozesse

Datenoptimierung

Schnittstellen

Endanwendungen

3D Campus-Infrastrukturmodell Digitale Erfassung von Campus-Infrastrukturdaten 3

CampusCampus--InfrastrukturmodellInfrastrukturmodell

Komplexe Datenmengen von der gesamten virtuellen Welt

Zahlreiche heterogene 3D‐Daten

Jedes Gebäudemodell besteht aus einer Vielzahl von

unterschiedlichen Infrastrukturkomponenten

AufgabenAufgaben und und ZieleZiele

Schwerpunkt: Verarbeitung und

Handhabung von 3D‐Daten

Bereitstellen von Datentransformation

auf effiziente und zeitsparende Weise

Entwicklung von Lösungsverfahren für

das interaktive Erkunden von virtuellen

3D‐Welten ähnlich wie in der Realität3D Welten ähnlich wie in der Realität

Generelles Ziel: nutzerfreundliche

Endanwendungen mit praktischemEndanwendungen mit praktischem

Nutzen und hoher Brauchbarkeit

KomponentenKomponenten

Rohbau, Technische Gebäudeausrüstung, Inventar, Laborausstattung

BauteilgruppenBauteilgruppen

Komplexität der 3D‐Daten

10 Gebäude, 41 Etagen, 1 900 Räume

> 10 000 Wände

> 3 000 Stützen

> 2 000 Fenster & Türen

> 1 500 Unterzüge

> 100 Treppen

... usw.

ZENTRALGEBÄUDEZENTRALGEBÄUDE

InnenwändeInnenwände(Massiv(Massiv‐‐ & Trockenbau)& Trockenbau)

AußenwändeAußenwändeTreppenTreppen

›› Farbige Hervorhebung der Bauteilgruppen

StützenStützenBoden/DeckeBoden/Decke

Fenster/TürenFenster/Türen

InhaltInhalt

Datenoptimierung

Schnittstellen

Endanwendungen

VerarbeitungsablaufVerarbeitungsablauf derder 3D3D--DatenDaten

Pipeline‐artige Mehr‐Ebenen‐Technologie zur Datenmanipulation

Externe Systeme

Schnittstellen

Generieren Transformieren Optimieren

Endanwendung

VerarbeitungsablaufVerarbeitungsablauf derder 3D3D--DatenDaten

Drei Hauptprozesse bilden den Kern der Technologie

Externe Systeme

Schnittstellen

Generieren Transformieren Optimieren

Endanwendung

InhaltInhalt

Datenoptimierung

Schnittstellen

Endanwendungen

DatenerstellungDatenerstellung

Generierung der 3D‐Daten aus existierenden 2D‐CAD‐Zeichnungen

Manuelle und halbautomatisierte Methoden

2D2D‐‐CADCADmanuell

halb‐automatisiert

AutoLISP Funktionen

3D‐Modell

RohdatenRohdaten zusammentragenzusammentragen

1. Zeichnungen 2. Messungen 3. Dokumente(Digital/Papier) (Texte/Tabellen)

CADCAD S fS fCADCAD‐‐SoftwareSoftware

Quellen: http://www.geosurvey.de/bilder/tachy_3600.pnghttp://www.survsys.de/Default.aspx

BEISPIEL: CADBEISPIEL: CAD‐‐ZEICHNUNGZEICHNUNG

›› Auszug aus einem Strangschema der Heizungsanlage im Z‐Gebäude

g g g g

ModellierungModellierung derder TechnischenTechnischen GebäudeausrüstungGebäudeausrüstung

Alle Teilbereiche ‐ Heizung, Sanitär, Elektrik ‐lassen sich einzeln bearbeiten

wahlweise:

Zusammensetzen externer

Referenzen(AutoCAD)

Importieren auf unterschiedliche Layer/Teilbilder

(Allplan)

Büroraum ohne TGA

Büroraum mit Elektrokanal

Büroraum mit Elektrokanal und Heizung

PlotterPlotter

Quelle: http://www.schulen-luzern.ch/staffeln/Lauc%20Tomislav%20B3e/q11.jpg

AutoCAD MEPAutoCAD MEP

Quelle: http://www.weyer-edv.de/0images/20070608-02-autocad-mep-2008-lueftung.jpg

3D3D‐‐HEIZUNGSANLAGE IM DETAILHEIZUNGSANLAGE IM DETAIL

InhaltInhalt

Datenoptimierung

Schnittstellen

Endanwendungen

TransformationsprozesseTransformationsprozesse

Hinzufügen von Funktionalität zu den generierten Geometriemodellen

Transformieren von statischen zu dynamischen Objekten

Schaffen von Echtzeit‐Interaktion zwischen Nutzern und virtuellen

Infrastrukturelementen

MASCHINENBAUMASCHINENBAU

Motorschwenkbiegemaschine

›› Rendering: Laborgebäude Schnorrstrasse (LGS)

Spinnermaschine

Fräsmaschine

InhaltInhalt

Datenoptimierung

Schnittstellen

Endanwendungen

DatenoptimierungDatenoptimierung

Reduzierung der geometrischen Komplexität zur Vermeidung von

leistungshemmenden Inkonsistenzen

InhaltInhalt

Datenoptimierung

Schnittstellen

Endanwendungen

SchnittstellenSchnittstellen

Cinema Cinema 4D4D

VRMLVRML

3D3D--PDFPDF

VisualisierungVisualisierung 3D Studio MAX3D Studio MAX

I F CI F CAutoCADAutoCAD

AllplanAllplan

AX 3000AX 3000

3D3D‐‐DatenDaten‐‐TransformationTransformation RevitRevit

A hiA hi

Architecture Architecture & MEP& MEP

AX 3000AX 3000

D X FD X FArchitectureArchitecture

TachyCADTachyCADDatenDaten‐‐

aquirierungaquirierung

Die Die SchnittstelleSchnittstelle IFCIFC

Industry Foundation ClassesIFC yoffener Standard im Bauwesen zur digitalen Beschreibung von Gebäudemodellen

Einteilung in Objektklassen wie:Einteilung in Objektklassen wie:

IfcWall IfcColumn IFC‐Viewer IfcStair

Beim Im‐ und Export werden dieBauteilgruppen der entsprechenden

Systematik bzw. Zuordnung angepasst.

ZusammenfassendeZusammenfassende SystemdarstellungSystemdarstellung

InformationenInformationen

RohdatenRohdaten

TGATGA

3D Modell3D Modell(Rohbau)(Rohbau)

3D Modell3D Modell(Komplett)(Komplett)

TACHYMETRIETACHYMETRIE

Tachymeter›› Oberfläche TachyCAD

Quellen: http://www.kubit.de/EDIT_MISC/pictures/TachyCAD/measuring700px.jpg

InhaltInhalt

Datenoptimierung

Schnittstellen

Endanwendungen

EndanwendungenEndanwendungen

Präzise technologische Pipeline

2D‐CAD

der verwendeten Systeme und

SchnittstellenIFCAutoCAD Allplan

Festgelegte Reihenfolge der

Prozessabarbeitung unter DXF

IFCAutoCAD Allplan

o essaba be tu g u te

Verwendung standardisierter

Software‐Systeme 3ds Max

Software‐Systeme

Schwerpunkt liegt auf

interaktiven Endanwendungen

3ds Max

Chiselinteraktiven Endanwendungen

Endprodukte: VRML und 3D‐PDFVRML 3D‐PDF

EndanwendungenEndanwendungen –– VRMLVRML

Vollständige Repräsentation

des komplexen Modells mit

unterschiedlich vielen

Komponenten der Infrastruktur

Dynamisches Laden von y a sc es ade o

Elementen des Gebäude‐

Infrastrukturmodells währendInfrastrukturmodells während

des virtuellen Erkundens

Bessere und effizientere Bessere und effizientere

Interaktionsmöglichkeiten

EndanwendungenEndanwendungen –– 3D3D--PDFPDF

Hauptsächlich geeignet für die

detaillierte 3D‐Repräsentation

von einzelnen Objekten wie

Geräte oder Maschinen

Echtzeit‐Ein/Ausblenden von c t e t / usb e de o

Infrastrukturelementen in Bezug

auf die Modell‐Hierarchieauf die Modell‐Hierarchie

Keine zusätzlichen Plug‐ins für

die Nutzung erforderlichdie Nutzung erforderlich

T E I LT E I L IIIIT E I L T E I L IIIIDigitale Erfassung vonDigitale Erfassung vonDigitale Erfassung vonDigitale Erfassung von

pprimärenrimären CampusCampus‐‐InfrastrukturdatenInfrastrukturdatenpprimärenrimären CampusCampus InfrastrukturdatenInfrastrukturdaten

AgendaAgenda

Was gehört zu den primären Campus-Infrastrukturdaten Was gehört zu den primären Campus-Infrastrukturdaten

Vorgehensweise bei der Datenerfassung

Systemarchitektur

A fb d t ifi h D t b k i h it Aufbau der nutzerspezifischen Datenbankeinheiten

Aufbau der zentralen Datenbank

Was gehört zu den primären CampusWas gehört zu den primären Campus--InfrastrukturdatenInfrastrukturdaten

Gesamte Bau-Daten

G d i Grundriss

Ansicht

S h Schema

Technische Daten Technische Daten

Technische Beschreibung

Installationsanleitung Installationsanleitung

Stückliste

Verwaltungs-DatenVerwaltungs Daten

Verträge / Aufträge

Protokolle

Klassifikation der Daten nach HerkunftKlassifikation der Daten nach Herkunft

DatenherkunftDatenherkunft

DatenerfassungExterne QuellenInterne Quellen

Dezernat Technik SIB Nachmessung

Dezernat Finanzen

Projekte der HTW

GeoSN Digitalisierung

Fotografieren

Scannen

Einbindung der Daten in die CampustopologieEinbindung der Daten in die CampustopologieCampustopologieHTW Dresden

Dresden Pillnitz

AußenanlageGebäude

TGA Schema

Lageplan Lageplan je

… Plan

Innenausstattung Foto Listen

g p jGebäude

Leitungsplan ELT Abwasser

3D-Modelle Rohbau

Grundriss Ansicht

Heizung Geländedaten

Luftbild Flurstückplan

Schnitt Verwaltung

Vertrag Protokoll

Firmenlisten

AgendaAgenda

Systemarchitektur

Vorgehensweise bei der DatenerfassungVorgehensweise bei der Datenerfassung

Bestimmung des Ist-Zustandes

Daten an einem zentralen Ort sammeln

Datenbestände systematisieren

IstIst--Zustand an der HTWZustand an der HTW

Dezentrale Datenhaltung

Einsatz unterschiedlicher Programme (z.B. AutoCad, MS Office), Formate

(PDF DXF MDB) und Organisationssysteme (HIS Datenbank einfache(PDF, DXF, MDB), und Organisationssysteme (HIS-Datenbank, einfache

File-Ablage, Access)

Als Ergebnis sind die Daten:Als Ergebnis sind die Daten:

mangelhaft strukturiert

schlecht beschrieben

teilweise nicht digitalisiert

Datensammlung an einem zentralen OrtDatensammlung an einem zentralen Ort

Systematisierung der DatenbeständeSystematisierung der Datenbestände

TGA Außenanlage

Systematisierung der TGA- und Außenanlagendaten nach DIN 276-1

Wärmeversorgungsanlagen

Geländefläche

Lufttechnische Anlagen Befestigte Fläche

Elektroenergietechnik

Abwasser‐, Wasser‐, Gasanlagen

Technische Anlagen

EinbautenGasanlagen

Förderanlagen Baukonstruktionen

Gebäudeautomation

Nutzerspezifische Anlagen

Gebäudeautomation

Systematisierung der DatenbeständeSystematisierung der DatenbeständeHeizungNr Bezeichnung Länge_mm Breite_mm Höhe_mm Leistung

Z544T Röhrehradiator 2115 750 2425

Z545 Röhrenradiator 945 600 932

Z634 Röhrenradiator 945 600 909

Wärmeleistung des Heizkörpers in Watt

2 0 6 0 – 2 1

Anzahl der GliederHeizkörperhöhe in dmAnzahl der Säulen

Zimmernummer

Anzahl der Glieder * 45 mm = Länge

Zimmernummer + Gebäudekürzel = Heizkörpernummer

AgendaAgenda

Systemarchitektur

SystemarchitekturSystemarchitektur

Anwendungenz.B. Abwicklung von Wartungsvorgängen

Benutzeroberflächenz.B. Recherche, Änderung, Anzeige

Managementoperationenz.B. Verwaltung, Suche, Schnittstellen

Verbindungs‐Daten

Gebäude‐Daten

Außenanlagen‐Daten

Inventar‐DatenTGA‐Daten

Dokumenten‐Daten

AgendaAgenda

Systemarchitektur

Aufbau der nutzerspezifischen Datenbankeinheiten Aufbau der nutzerspezifischen Datenbankeinheiten

Analyse der Anwendungsbereiche, Nutzergruppen und

Kooperationspartner

Ermittlung der Anforderungen

Gewährleistung der Anpassbarkeit und FlexibilitätGewährleistung der Anpassbarkeit und Flexibilität

Analyse der Nutzergruppen und KooperationspartnerAnalyse der Nutzergruppen und Kooperationspartner

NutzergruppenNutzergruppen

Primäre Nutzer Sekundäre Nutzer

Dezernat Technik Dezernat Finanzen

Dezernat Personal Dezernat Einkauf

P f d Mi b i Dezernat Studienangelegenheiten

Professoren und Mitarbeiter Andere Fakultäten Projekte der HTW

St d t Studenten

Hauptkooperationspartner: SIB

Anpassbarkeit und FlexibilitätAnpassbarkeit und Flexibilität

Z r Berücksichtig ng der Anforder ngen nd gleich eitigenZur Berücksichtigung der Anforderungen und gleichzeitigen

Gewährleistung der Anpassbarkeit und Flexibilität besteht

jede Datenbank aus einem

nutzerspezifischen (statischen) Teil

allgemeinen (flexiblen) Teil

Nutzerspezifischer Teil am Beispiel der AANutzerspezifischer Teil am Beispiel der AA--DatenbankDatenbank

Allgemeiner Teil am Beispiel der AAAllgemeiner Teil am Beispiel der AA--DatenbankDatenbank

Katalog-Teil

Allgemeiner Teil

Übertragung der Daten in die DatenbankÜbertragung der Daten in die Datenbank

Tabelle Grundriss als BeispielTabelle Grundriss als Beispiel

AgendaAgenda

Systemarchitektur

Aufbau der zentralen DatenbankAufbau der zentralen Datenbank

Außenanlagen‐Daten

TGA‐DatenInventar‐Daten+

+ +Verbindungs‐

Gebäude‐Daten

Dokumenten‐Daten

+ +DatenDaten

Beispiel der Kooperation der DatenbankenBeispiel der Kooperation der Datenbanken

Dokumenten‐Daten

Verbindungs‐Daten

Gebäude‐Daten

SchlüsselkonzeptSchlüsselkonzept

Klassifizierender Teil

H T W A A N P F L A N Z 10H T W_A A N_P F L A N Z_ 10

Zusatz Datenbank Tabelle ID

Identifizierender Teil

Danke für IhreDanke für Ihre

AufmerksamkeitAufmerksamkeitAufmerksamkeitAufmerksamkeit

3D Campus-Infrastrukturmodell / Digitale Erfassung von primären Campus-Infrastrukturdaten

Education

Transcript of 3D Campus-Infrastrukturmodell / Digitale Erfassung von primären Campus-Infrastrukturdaten

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