3D reconstruction and solid modeling in bridge inspection using virtual techniques

• Autorzy: Uściłowski Mateusz , Kopeć Borys , Salamak Marek , Bednarz Kamil

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2025.07.17

Warianty tytułu

PL

Rekonstrukcja 3D i modelowanie bryłowe w inspekcji obiektów mostowych z użyciem technik wirtualnych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The article presents the use of 3D reconstruction techniques in bridge infrastructure inspection, using the example of a viaduct pier. Models from photogrammetry, laser scanning, and their integration were compared. The integration of 3D models with condition data in a virtual environment and their inspection process are also described The research confirms that 3D reconstruction enables precise measurements and inspections, supporting the diagnostics and maintenance of infrastructure.

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie technik rekonstrukcji 3D w inspekcji infrastruktury mostowej na przykładzie filara wiaduktu. Porównano modele uzyskane na podstawie fotogrametrii, skanowania laserowego oraz ich integracji. Opisano także sposób integracji modeli 3D z danymi o stanie technicznym w środowisku wirtualnym oraz proces ich inspekcji. Badania potwierdzają, że rekonstrukcja 3D umożliwia prowadzanie precyzyjnych pomiarów i inspekcji, wspierając diagnostykę i utrzymanie infrastruktury.

Słowa kluczowe

EN

inspection; bridge; BIM; building information modelling; 3D reconstruction; reality capturing; photogrammetry; laser scanning; road viaduct; pier

PL

inspekcja; most; BIM; modelowanie informacji o budowli; rekonstrukcja 3D; przechwytywanie rzeczywistości; fotogrametria; skanowanie laserowe; wiadukt drogowy; filar

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2025
• Tom: nr 7
• Strony: 126--138
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., il.

Twórcy

autor

Uściłowski Mateusz

• Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa

• https://orcid.org/0000-0002-3594-4445

autor

Kopeć Borys

• Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa

• https://orcid.org/0009-0009-2132-0306

autor

Salamak Marek

• Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa

• https://orcid.org/0000-0003-3602-0575

autor

Bednarz Kamil

• Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa

• https://orcid.org/0009-0001-6574-6589

Bibliografia

• [1] Hubbard B. i Hubbard S. Unmanned Aircraft Systems (UAS) for Bridge Inspection Safety. Drones. 2020; https://doi.org/10.3390/drones4030040.
• [2] Liu P., Shi Y., Xiong R. i Tang P. Quantifying the reliability of defects located by bridge inspectors through human observation behavioral analysis. Developments in the Built Environment. 2023; https://doi.org/10.1016/j.dibe.2023.100167.
• [3] Kim I-H., Yoon S., Lee J.H., Jung S., Cho S. i Jung H-J. A comparative study of bridge inspection and condition assessment between manpower and a UAS. Drones. 2022; https://doi.org/10.3390/drones6110355.
• [4] Isailović D., Stojanovic V., Trapp M., Richter R., Hajdin R. i Döllner J. Bridge damage: Detection, IFC-based semantic enrichment and visualization. Automation in Construction. 2020; https://doi.org/10.1016/j.autcon.2020.103088.
• [5] Yasin Yigit A. i Uysal M. Virtual reality visualisation of automatic crack detection for bridge inspection from 3D digital twin generated by UAV photogrammetry. Measurement. 2025; https://doi.org/10.1016/j.measurement.2024.115931.
• [6] Kwiatkowski J., Anigacz W. i Beben D. A case study on the noncontact inventory of the oldest European cast-iron bridge using terrestrial laser scanning and photogrammetric techniques. Remote Sensing. 2020; https://doi.org/10.3390/rs12172745.
• [7] Dogan Y. 3D Modelling of Bridges by UAV Photogrammetry Method [online]. https://www.academia.edu/121885671 [Dostęp: 10.04.2025].
• [8] Chen Z., i in. Automated reality capture for indoor inspection using BIM and a multi-sensor quadruped robot. Automation in Construction. 2024; https://doi.org/10.1016/j.autcon.2024.105930.
• [9] Luo H., Zhang J., Liu X., Zhang L. i Liu J. Large-Scale 3D Reconstruction from Multi-View Imagery: A Comprehensive Review. Remote Sensing. 2024; https://doi.org/10.3390/rs16050773.
• [10] Han Y., Feng D., Wu W., Yu X., Wu G. i Liu J. Geometric shape measurement and its application in bridge construction based on UAV and terrestrial laser scanner. Automation in Construction. 2023; https://doi.org/10.1016/j.autcon.2023.104880.
• [11] Lin J.J., Ibrahim A., Sarwade S. i Golparvar-Fard M. Bridge inspection with aerial robots: automating the entire pipeline of visual data capture, 3D mapping, defect detection, analysis, and reporting. Journal of Computing in Civil Engineering. 2021; https://doi.org/10.1061/(asce)cp.1943-5487.0000954.
• [12] Michałowska K. i in. Modelowanie i wizualizacja danych 3D na podstawie pomiarów fotogrametrycznych i skaningu laserowego, Rzeszów, Wyższa Szkoła Inżynieryjno-Ekonomiczna, 2015.
• [13] Mikrut S., Moskal A., Marmol U. Integration of Image and Laser Scanning Data Based on Selected Example. Image Processing & Communications. 2014, https://doi.org/10.1515/ipc-2015-0008.
• [14] Riveiro B., González-Jorge H., Varela M. I., Jaurequi D. V. Validation of terrestrial laser scanning and photo-grammetry techniques for the measurement of vertical underclearance and beam geometry in structural in-spection of bridges, Measurement. 2013, https://doi.org/10.1016/j.measurement.2012.09.018.
• [15] Dorafshan S. i Maguire M. Bridge inspection: human performance, unmanned aerial systems and automation. Journal of Civil Structural Health Monitoring. 2018; https://doi.org/10.1007/s13349-018-0285-4.
• [16] Panigati T., i in. Drone-based bridge inspections: current practices and future directions. Automation in Construction. 2025; https://doi.org/10.1016/j.autcon.2025.106101.
• [17] Lizarraga-Morales R.A., Sanchez-Yanez R.E. i Ayala-Ramirez V. Fast texel size estimation in visual texture using homogeneity cues. Pattern Recognition Letters. 2013; https://doi.org/10.1016/j.patrec.2012.09.022.
• [18] Kim G. i Cha Y. 3D Pixelwise damage mapping using a deep attention based modified Nerfacto. Automation in Construction. 2024; https://doi.org/10.1016/j.autcon.2024.105878
• [19] Omer M., Margetts L., Hadi Mosleh M., Hewitt S., Parwaiz M. Use of gaming technology to bring bridge inspection to the office. Structure and Infrastructure Engineering. 2019; https://doi.org/10.1080/15732479.2019.1615962.