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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:曾威雄
研究生(外文):Wei- Xiong Tseng
論文名稱:三維雷射掃瞄儀在松山菸廠歷史建築應用之研究
論文名稱(外文):The application of historic buildings for Historical Buildings by 3D Laser Scanner-The Taipei Songshan Cigarette factory Example
指導教授:詹添全詹添全引用關係
指導教授(外文):Chan, Tian-Chyuan
口試委員:陳昶良溫國忠顧承宇
口試委員(外文):Chang-liang ChenGuozhong WenChengyu Gu
口試日期:2012-07-03
學位類別:碩士
校院名稱:中國文化大學
系所名稱:建築及都市設計學系
學門:建築及都市規劃學門
學類:建築學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:100
中文關鍵詞:3D雷射掃瞄技術標準作業程序
外文關鍵詞:3D laser scanning technology SOP(Standard Operation Procedure)
相關次數:
  • 被引用被引用:4
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  三維雷射掃瞄技術在今日已發展成熟,不再受限於傳統的人工測繪、數位相機及數位錄影設備,透過三維雷射掃瞄儀(3D laser scanner-FARO photon),不論是在時間、精度和便利性均較前述傳統測繪方式優秀。三維雷射掃瞄技術絕大部份作業是在儀器的操作和電腦軟體應用上進行,說明書內容多偏向於教學步驟和成果顯示,在使用時仍會碰到許多操作上的困難和資訊不足等問題,對於初次使用者較難以上手,因此有必要建立起標準作業程序(SOP),以提昇數據蒐集與處理之效率。

  本研究測繪範圍位於台北市松山菸廠鍋爐房與機械修理廠,對建築外觀和室內空間進行掃瞄,利用三維掃瞄結合逆向工程技術,取得點雲數據資料,再透過後製應用軟體處理龐大的點雲資訊,建構台北市松山菸廠現況三維模型。探討從初期三維雷射掃瞄儀測繪過程到後期後製軟體應用和三維模型製作技術,並從中做建議、檢討;建立起標準作業程序。

  本文以FARO Photon 120三維雷射掃瞄系統建置松山菸廠鍋爐房與機械修理廠三維模型,測繪時間與傳統測繪差異在於三維雷射掃瞄儀可在短時間取得標的物完整資料,約為人工測繪之1/100,與數位相機及數位錄影設備之時間約略相等。掃瞄成果包括松山菸廠鍋爐房與機械修理廠建築外觀與室內空間點雲資料,並將最後取得的點雲資料製作成三維模型並與傳統人工測繪檔案資料進尺寸差異質比對分析。
  3D laser scanning technology is mature today, No longer restricted to traditional manual measurement, digital cameras and digital video equipment, the FARO photon 3D laser scanner, In Working hours, accuracy and convenience are better than the traditional measurement method. A lot of work of the 3D laser scanning technology in the operation of equipment and computer software applications. For the first time the user is hard to get started, it is necessary to establish standard operating procedures (SOP), in order to enhance data collection and processing efficiency.

  In this study, scanning range of the surveying and mapping is located in Taipei's Songshan Tobacco Factory boiler rooms and machine repair shop, scan the building exterior and interior space, utilizing 3D scanning combined with reverse engineering, made point cloud data, then through the system applications process large point cloud information, 3D model construction of Taipei's Songshan Tobacco Factory status. Discussion on 3D laser scanner mapping process, from the initial to the later 3D modeling software applications and technologies, and to make recommendations, reviews establish standard operating procedures

  In this thesis, the FARO Photon 120 3D laser scanning systems build 3D model of the Songshan Tobacco Factory, Mapping time and traditional differences of surveying and mapping 3D laser scanner can subject matter in a short time to obtain complete data, about artificial 1/100 of surveying and mapping, Roughly equal time with digital cameras and digital video equipment. The scan results included the Songshan Tobacco Factory boiler rooms and machinery repair factory building exterior and interior space point cloud data, and finally get the point cloud data into a 3D model and size differences with traditional manual mapping archival data into mass ratio analysis.
謝 誌
中文摘要
英文摘要
圖目錄
表目錄

第一章 緒論

第一節 研究動機與目的1
1.1.1研究動機
1.1.2研究目的

第二節 研究範圍與內容
1.2.1 研究範圍
1.2.2 研究內容

第三節 研究方法與步驟

1.3.1 研究方法
1.3.2 研究步驟

第四節 研究流程

第二章 文獻回顧

第一節 標準作業程序的定義

2.1.1標準作業程序目的
2.1.2標準作業程序在歷史建築數位化領域之應用

第二節 三維雷射掃瞄技術現況與發展

2.2.1三維雷射掃瞄技術原理探討
2.2.2三維雷射掃瞄技術儀器分類
2.2.3三維雷射掃瞄儀FARO Photon 120系統架構

第三節 三維雷射掃瞄技術在工程實例之應用

2.3.1 韓國首爾崇禮門掃瞄
2.3.2 測算樹高掃瞄
2.3.3 澎湖望安花宅聚落案例
2.3.4 三維物件建模與變形模擬
2.3.5 航測與三維雷射掃瞄資料應用於九份二山
2.3.6 三維雷射掃瞄應用於海洋工程案例
2.3.7 德國漁船Hansine內部重建計畫

第三章 FARO Photon 20/120三維雷射掃瞄系統標準作業程序建立

第一節 掃瞄前置準備作業

3.1.1掃瞄前置作業準備事項
3.1.2周邊環境現況調查
3.1.3掃瞄前置準備作業程序之建立

第二節 掃瞄進行作業

3.2.1儀器設置作業
3.2.2掃瞄點設立
3.2.3共軛點設立
3.2.4掃瞄點與共軛點配置
3.2.5掃瞄進行作業程序建立

第三節 點雲後製業

3.3.1 FAROSCENE軟體點雲後製作業
3.3.2 Geomagic Studio 12軟體點雲後製作業
3.3.3 Autocad線檔圖製作
3.3.4 點雲後製作業程序之建立

第四章 松山菸廠鍋爐房與機械修理廠FARO Photon 120三維雷射掃瞄系統實測

第一節 松山菸廠鍋爐房與機械修理廠掃瞄前置準備作業

4.1.1鍋爐房與機械修理廠掃瞄範圍
4.1.2鍋爐房與機械修理廠環境條件限制

第二節 松山菸廠機鍋爐房與機械修理廠掃瞄進行作業

4.2.1鍋爐房與機械修理廠掃瞄點設立
4.2.2鍋爐房與機械修理廠共軛點設立
4.2.3鍋爐房與機械修理廠掃瞄成果

第三節 松山菸廠鍋爐房與機械修理廠點雲後製作業

4.3.1鍋爐房與機械修理廠點雲後製作業接合成果
4.3.2導入Geomagic Studio 12
4.3.3 AutoCad線檔圖製作

第五章 三維雷射掃瞄與傳統測繪成果比對

第一節 FAROSCENE軟體掃瞄精度與傳統測繪成果比對

5.1.1 1/4倍率掃瞄精度比對

5.1.2 1/16倍率掃瞄精度比對

5.1.3 1/32倍率掃瞄精度比對

第二節 後製軟體FAROSCENE、Geomagic Studio 12、AutoCad導出精度比對

5.2.1 鍋爐房掃瞄精度比對

5.2.2 機械修理廠掃瞄精度比對

第六章 結論與建議

第一節 結論

第二節 建議

參考文獻

期刊論文:
中文
1.黃足如、梅士杰,2003年,「標準作業程序(SOP)於數位典藏建置之初探-以國立歷史博物館典藏計畫為例,」第二屆數位典藏技術研討會。
2.林煒涎,2007年7月, 「3D雷射掃描儀應用於戶地測量之研究,」國立成功大學地球科學研究所。第23-24 頁。
3.詹瑜璋,2005年6月「見樹又見地-雷射測距掃描,」科學發展,第390期,第24-29頁。
4.陳永寬、詹進發、葉堃生、鄭祈全、施瑩瑄,2005年12月,「應用地面雷射掃描儀測算樹高之研究,」航測及遙測學刊,第十卷第四期,第327-336頁。
5.韓國國立文化遺產研究所,2008年,崇禮門,韓國國立文化遺產研究所,。
6.趙宜暄,2010年,「3D雷射掃瞄後製應用—以澎湖望安花宅聚落為例,」建築數位化技術工作坊。
7.吳瑞一、洪本善,2004年7月,「三維雷射掃瞄技術應用之研究-3D 物件建模與變形模擬為例,」私立逢甲大學土地管理學研究所。
8.蕭國鑫、劉進金、游明芳、曾義星,2005年6月,「航測與三維雷射掃描資料應用於九份二山地形變化分析,」航測及遙測學刊,第十卷第二期,第191-202 頁。
9.賴澄漂、林騰威、賴澄燦,2008年4月25日,「3D 雷射掃瞄應用於海洋工程之可行性探討,」自強工程顧問有限公司。
10.林承陽,2004年6月,「3D雷射掃瞄在歷史建築數位模型之建構--以台北市大龍峒保安宮為例--,」 國立台灣科技大學建築研究所。
11.姜智勻,2007年6月,「3D 雷射掃瞄在歷史建築數位模型之網路整合與應用--以長福巖三峽祖師廟為例--,」 國立台灣科技大學建築研究所。
12.廖才詠,2004年6月,「3D雷射掃運用於歷史街區之研究--以台北市齊東街為例,」 國立台灣科技大學建築研究所。
13.蔡宗旂,2007年6月,「3D 雷射掃瞄在歷史建築數位模型之建構與應用--以長福巖三峽祖師廟為例--,」 國立台灣科技大學建築研究所。
14.魏浚紘,2007年10月,「應用空載光達推估林分材積--專題討論報告,」國立屏東科技大學森林系研究所。
15.林峰田、林宜君、林農堯、林芳志、林泰宇、周明、倪順成、張文彬、楊文斌、褚如君、劉濠雄,2011年6月, 「建築數位化工作流程指南,」 數位典藏與數位學習國家型科技計畫 拓展台灣數位典藏計畫。
16.黃森田,2003年, 「 3D雷射掃描在施工過程數位紀錄上之應用 ,」國立台灣科技大學建築研究所。
17.林承陽,2004年,「 3D 雷射掃描在歷史建築數位模型之建構—以台北市大龍洞保安宮為例 ,」國立成功大學測量與空間資訊學系研究所。

網頁:
中文
18.北京四维互动中心(2007),3D掃瞄器 FARO Laser Scanner Photon 120三維掃瞄器」,http://www.leadertek.com.tw/index.htm,(2011年6月10日)。
19.拓展台灣數位典藏計畫(2009),古蹟建築數位化整合新趨勢
,http://www.leadertek.com.tw/index.htm,(2011年12月7日)。
20.APIC愛發股份有限公司(2009),FARO,http://www.apic.com.tw/

英文
21.Wolfgang buehler, andreas (2002) ,http://www.i3mainz.fh-mainz. De/ publicat/korfu/p05_Boehler.pdf。
22.FARO Technologies, Inc(2011) ,laser scanner ,http://www.faro.com/ 。
23.Deri Jones & Associates Ltd (2012),Hull Laser scanning,http://www.djaweb co.uk/index.php. 。
24.Wikipedia,laser scanner(2011) ,http://en.wikipedia.org/wiki/3D_scanner。
25.The science(2008),laser scanner ,http://news.dongascience.com/。
26.Wikipedia,laser scanner(2011) ,http://en.wikipedia.org/wiki/3D_scanner。
27.The science(2008),laser scanner ,http://news.dongascience.com/ 。

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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