Nieniszczące, wizualne metody badań wykorzystujące wirtualną rzeczywistość w budownictwie – stan wiedzy

• Autorzy: Napiórkowski Mateusz , Szóstak Mariusz , Schabowicz Krzysztof

Identyfikatory

DOI

10.26357/BNiD.2023.009

Warianty tytułu

EN

Non-destructive, visual testing methods using virtual reality in construction - state-of-the-art

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono możliwości zastosowania wirtualnej rzeczywistości i innowacyjnych technologii (m.in. zastosowanie bezzałogowych statków powietrznych, skaningu laserowego) do nieniszczących, wizualnych badań w budownictwie. Zastosowanie wirtualnej rzeczywistości umożliwia przeprowadzenie zdalnej i bezpiecznej inspekcji budowlanej, bez konieczności „fizycznego” wejścia i przebywania na niepewnej konstrukcji lub w obiekcie budowlanym, będącym w złym stanie technicznym. Wizualne badania stanu technicznego, uszkodzeń, można wykonać w wirtualnym świecie, za pomocą gogli VR. Wirtualna rzeczywistość to technologia, która pozwala na stworzenie trójwymiarowego wirtualnego świata, w którym użytkownik ma możliwość swobodnej eksploracji. Środowisko cyfro we zostaje stworzone w oparciu o dane pozyskane w sposób bezpieczny (zdalny) przy pomocy skanerów laserowych i dronów. Zapewnia to dokładne odwzorowanie obiektu w środowisku cyfrowym oraz zapewnia możliwość wykonania precyzyjnej inspekcji. VR może również stanowić platformę do koordynacji międzybranżowej dla obiektów wymagających planów naprawczych przy braku możliwości wizji lokalnej. W artykule przedstawiono obecny stan wiedzy oraz zaproponowano kolejne kierunki badań.

EN

The paper presents the possibilities of using virtual reality and innovative technologies (including the use of drones, laser scanning) for nondestructive, visual inspections in construction. The use of virtual reality makes it possible to carry out a remote and safe construction inspection, without the need to "physically" enter and stay on a precarious structure or in a construction object that is in poor condition. Visual inspections of technical condition, damage, can be performed in a virtual world, using VR goggles. Virtual reality is a technology that allows the creation of a three-dimensional virtual world in which the user is free to explore. The digital environment is created based on data acquired securely (remotely) using laser scanners and drones. This provides an accurate representation of the object in the digital environment and ensures that precise inspections can be performed. VR can also provide a platform for interprofessional coordination for facilities requiring remediation plans in the absence of on-site inspection. The article presents the current state of knowledge and proposes future research directions.

Słowa kluczowe

PL

rzeczywistość wirtualna; badania nieniszczące; nowe technologie; budownictwo

EN

virtual reality; nondestructive testing; new technology; construction

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Badania Nieniszczące i Diagnostyka
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 1-4
• Strony: 67--71
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., wykr.

Twórcy

autor

Napiórkowski Mateusz

• Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego, Szkoła Doktorska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław.

autor

Szóstak Mariusz

• Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego, Katedra Budownictwa Ogólnego, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław.

autor

Schabowicz Krzysztof

• Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego, Katedra Budownictwa Ogólnego, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław.

Bibliografia

• [1] Guttentag D.A.”Virtual Reality: Applications and Implications for Tourism”, Tourism Management”, No. 31(5), 637-651, 2010.
• [2] Milgram P. Kishino F. “A Taxonomy of Mixed Reality”, Transactions on Information Systems, Vol. E77-D no.12, 1994.
• [3] Zhou W. Whyte J. Sacks R. “Construction safety and digital design: A review”, Automation in Construction, 22, 102–111,2012, http://dx.doi.org/10.1016/j.autcon.2011.07. 005.
• [4] Cannon W.D. Garrett Jr. W.E. Hunter R.E. Sweeney H.J. Eckhoff D.G. Nicandri G.T., Hill J.A. “Improving residency training in arthroscopic knee surgery with use of a virtualreality simulator: a randomized blinded study”, The Journal of Bone and Joint Surgery 96 (21), 1798 - 1806, 2014 http://dx.doi.org/10.2106/JBJS.N.00058.
• [5] Dickinson J.K. Woodard P. Canas R. Ahamed S. Lockston D. “Game-based trench safety education: development and lessons learned”, Journal of Information Technology in Construction, vol. 16 , 119–134, 2011, http://www.itcon.org/2011/8.
• [6] Wright, R. „Virtual Reality” The Sciences, 27(6), 8–10, 1987, DOI:10.1002/j.2326-1951.1987.tb02976.x
• [7] Blach R. Landauer J. Rosch A. Simon A. “A highly flexible virtual reality system”, Future Generation Computer Systems, 14, 167-178, 1998.
• [8] Smets GJF. Overbeeke CJ. Stappers PJ. „Perception theory and imaging systems”, Advanced Technologies, 405-410, 1993.
• [9] Schabowicz K. „Non-Destructive Testing of Materials in Civil Engineering”, Materials, 12, 2019, doi:10.3390/ma12193237
• [10] Generazio E.R. Harris C.E. “The role of modelling and simulation in the development of advanced non-destructive evaluation systems”, The Aeronautical Journal, czerwiec 1999, 325-328.
• [11] Rehbein J. Lorenz S. J. Holtmannspötter J. Valeske B. „3DVisualization of Ultrasonic NDT Data Using 10.1007/s10921-022-00860-7.
• [12] Ababsa F. „Augmented Reality Application in Manufacturing Industry: Maintenance and Non-destructive Testing (NDT) Use Cases”, 7th International Conference on Augmented Reality, Virtual Reality, and Computer Graphics, 2020, Lecce, Italy. pp. 333-344.
• [13] Omer M. Margetts L. Mosleh M. Hewitt S. Parwaiz M. “ Use of gaming technology to bring bridge inspection to the office” , Structure and Infrastructure Engineering, 15:10, 1292-1307, DOI: 10.1080/15732479.2019.1615962
• [14] Oliveira Rente P. Brites C. Ascenso J. Pereira F. “Graph-based Static 3D Point Clouds Geometry Coding”, IEEE Transactions on Multimedia, vol. 21, no. 2, pp. 284-299, Feb. 2019, DOI 10.1109/TMM.2018.2859591
• [15] Nowobilski T. Szóstak M. “Kontrola stanu technicznego rusztowań budowlanych z wykorzystaniem bezzałogowych statków powietrznych”, Przegląd Komunikacyjny, 23-25, 2-3/2022.
• [16] T. Addabbo et al., "An Automatic Battery Recharge and Condition Monitoring System for Autonomous Drones," 2020 IEEE International Workshop on Metrology for Industry 4.0 & IoT, Roma, Italy, 2020, pp. 1-5, doi: 10.1109/ MetroInd4.0IoT48571.2020.9138314.
• [17] Nowobilski T. Szóstak M. „Zastosowanie bezzałogowych statków powietrznych w budownictwie”, Przegląd Komunikacyjny, 26-31, 2-3/2022.
• [18] Lee J. Jo H. Oh J. “Application of Drone LiDAR Survey for Evaluation of a Long-Term Consolidation Settlement of Large Land Reclamation”, Appl. Sci. 2023, 13, 8277, https://doi.org/10.3390/app13148277
• [19] Lee S. Song M. Kim S. Won J. “Change Monitoring at Expressway Infrastructure Construction Sites Using Drone”, Sensors and Materials, Vol. 32, No. 11, 3923–3933, 2020.
• [20] Nowbilski T. „Bezzałogowe statki powietrzne w kontroli obiektów budowlanych” Builder 02 (271), 18-20, 2020. DOI: 10.5604/01.3001.0013.7500
• [21] Liu Z. Oosterom P. Balado J. Swart A. Beers B. “Data frame aware optimized Octomap-based dynamic object detection and removal in Mobile Laser Scanning data”, Alexandria Engineering Journal, 327-344, Volume 74, 2023.
• [22] Lindqvist B. Karlsson S. Koval A. Tevetzidis I. Haluska J. Kanellakis C. Agha-mohammadi A. Nikolakopoulos, G. „Multimodality robotic systems: Integrated combined leggedaerial mobility for subterranean search-and-rescue”, Robotics and Autonomous Systems, Volume 154, 2022, DOI: doi.org/ 10.1016/j.robot.2022.104134.
• [23] Saavedra M. L. Miro - Amarante L. Domínguez – Morales M. „Augmented and Virtual Reality Evolution and Future Tendency”, Applied Sciences, 10, 2020, DOI:10.3390/app10010322.Mixed Reality”, Journal of Nondestructive Evaluation 41:26, 2022, DOI:10.3390/app10010322

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).