The assessment of the cover shape of shell structures makes an important issue both from the point of view of safety, as well as functionality of the construction. The most numerous group among this type of constructions are objects having the shape of a quadric (cooling towers, tanks with gas and liquids, radio-telescope dishes etc.). The material from observation of these objects (point sets), collected during periodic measurements is usually converted into a continuous form in the process of approximation, with the use of the quadric surface. The created models, are then applied in the assessment of the deformation of surface in the given period of time. Such a procedure has, however, some significant limitations. The approximation with the use of quadrics, allows the determination of basic dimensions and location of the construction, however it results in ideal objects, not providing any information on local surface deformations. They can only be defined by comparison of the model with the point set of observations. If the periodic measurements are carried out in independent, separate points, then it will be impossible to define the existing deformations directly. The second problem results from the one-equation character of the ideal approximation model. Real deformations of the object change its basic parameters, inter alia the lengths of half-axis of main quadrics. The third problem appears when the construction is not a quadric; no infor-mation on the equation describing its shape is available either. Accepting wrong kind of approximation function, causes the creation of a model of large deviations from the observed points. All the mentioned above inconveniences can be avoided by applying splines to the shape description of the surface of shell structures. The use of the function of this type, however, comes across other types of limitations. This study deals with the above subject, presenting several methods allowing the increase of accuracy and decrease of the time of the modelling with the splines.
PL
Ocena kształtu płaszcza budowli powłokowych stanowi istotne zagadnienie zarówno z punktu widzenia bezpieczeństwa, jak i funkcjonalności konstrukcji. Najliczniejszą grupę wśród tego typu budowli stanowią obiekty posiadające kształt kwadryk (chłodnie kominowe, zbiorniki gazów i płynów, czasze radioteleskopów itp.). Zebrany podczas cyklicznych pomiarów kontrolnych punktowy materiał obserwacyjny, zamieniany jest najczęściej na postać ciągłą w procesie aproksymacji, przy użyciu powierzchni stopnia drugiego. Wyznaczone modele, służą następnie do oceny zaistniałych w czasie deformacji powierzchni. Postępowanie takie niesie ze sobą jednak kilka istotnych ograniczeń. Aproksymacja przy użyciu kwadryk, pozwala na wyznaczenie podstawowych wymiarów i usytuowania budowli jednak jej efektem są obiekty idealne, nie niosące żadnych informacji o lokalnych deformacjach powierzchni. Można je określić dopiero przez porównanie modelu z punktowym zbiorem obserwacji. Jeżeli pomiary okresowe nie były prowadzone w tych samych punktach, wówczas nie ma możliwości bezpośredniego określenia zaistniałych deformacji. Drugi problem wynika z charakteru jednorównaniowego, aproksymacyjnego modelu idealnego. Rzeczywiste deformacje obiektu zmieniają podstawowe jego parametry, min. długości półosi głównych kwadryki. Trzeci problem pojawia się, gdy budowla nie jest kwadryką, nie ma również informacji o równaniu opisującym jej kształt. Przyjęcie mylnego rodzaju funkcji aproksymującej, spowoduje wy-znaczenie modelu o dużych odchyłkach od obserwowanych punktów. Wszystkie wymienione niedogodności można ominąć, stosując do opisu kształtu powierzchni budowli powłokowych funkcje sklejane. Użycie tego typu funkcji napotyka jednak na innego typu ograniczenia. Niniejsze opracowanie omawia powyższą tematykę, przedstawiając kilka metod pozwalających na zwiększenie dokładności i szybkości modelowania za pomocą funkcji sklejanych.
The paper presents a method of the uniform scanning of surfaces for reflectorless automatic total stations. It is particularly important for the coating buildings described by using of spline functions, which require delivery of a relatively regularly spaced measurement points. Classical scanning methods operate on uniform planar lattices, which become deformed after they are projected onto three dimensional objects. The algorithm presented here uses preliminary measurements to determine the shape of the shell and then determines a set of uniformly spaced points on it. Based on these points, directions of total station sight are set out at whose the instrument measures the distances. This method also has a second application: it can be used to uniformly dedensify the cloud of points obtained from classical laser scanning. This is useful because the creation of spline surfaces from full clouds of points is a task which significantly exceeds the processing capacities of modern computers.
PL
Opracowanie prezentuje metodę równomiernego skanowania powierzchni za pomocą bezzwierciadlanych tachimetrów zrobotyzowanych. Ma ona szczególne znaczenie dla obiektów powłokowych opisywanych za pomocą funkcji sklejanych, które wymagają stosunkowo regularnie rozmieszczonych punktów pomiarowych. Klasyczne metody skanowania operują na równomiernych płaszczyznowych siatkach punktów, które po narzuceniu na przestrzenny obiekt ulegają deformacji. Prezentowany algorytm na podstawie wstępnych pomiarów ustala kształt powłoki, a następnie wyznacza na niej zbiór równomiernie rozłożonych punktów. Na ich podstawie na stanowiskach osnowy odłożone zostają kąty, pod którymi instrument wykonuje pomiary odległości. Opracowana metoda ma również drugie zastosowanie, pozwalające na równomierne rozgęszczanie chmur punktów pochodzących z klasycznego skaningu laserowego. Tworzenie powierzchni sklejanych na podstawie pełnych chmur jest bowiem zadaniem znacznie przekraczającym możliwości obliczeniowe współczesnych komputerów.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.