臺灣博碩士論文加值系統

實務上，進度追蹤方式是透過現場人員每日填寫施工日報以分析施工進度，惟施工日報的填寫容易因為紀錄者的疏失，導致工程進度計算不準確，且此進度追蹤方式需要花費許多人力以及時間，因此本研究提出整合建築資訊模型(BIM)技術與點雲模型以輔助工程進度分析。
本研究建立點雲模型建置流程，並提出以座標標準化疊合模型方法。亦即本研究利用空拍機拍攝現場照片，並透過Agisoft Metashape建置3D點雲模型，再以座標標準化，將點雲模型(實際進度模型)與BIM模型(預定進度模型)疊合於Unity平台，以利進行工程進度分析。
針對點雲模型之特性，本研究提出三種結合點雲模型與BIM模型之進度追蹤方法，包括：(1)完成體積比法、(2)體積重疊差異法，以及(3)碰撞檢測辨識完成元件並導入成本。完成體積比法透過計算點雲模型體積(實際完成數量)與BIM模型體積(完工所需完成數量)，計算施工進度；體積重疊差異法分析4D BIM模型(預定進度)疊合點雲模型(實際進度)後，產生之四種不同重疊情況，並針對四種重疊情況提出一套判定規則，進一步計算施工進度；碰撞檢測辨識完成元件並導入成本，碰撞檢測乃是指疊合點雲模型與完工BIM模型後，當點雲與BIM模型建築元件重疊即發生碰撞，藉此判別建築元件是否完成，最後將完成之元件導入成本計算施工進度。
最後透過校園中的系館，以兩種情境為假設，展示出三種方法於工程進度追蹤之可行性，並整理出三種方法之優缺點與適用的情況。

In practice, Analyzing the construction progress from daily construction report recorded by the on-site staff. However, the negligence of the on-site staff leads to high probability of inaccurate construction progress. furthermore, it takes al lot of manpower and time in this way. therefore, this research aims to integrate the BIM and Point Cloud Model to help analyze construction progrss.
In this research, we take photos by utilizing UAV, build a 3D point cloud model through Agisoft Metashape, and standardize the coordinates to align BIM model and point cloud model on the Unity platform to facilitate subsequent progress analysis.
According to the features of the point cloud model, this research introduces three progress tracking methods that combine BIM and point cloud model: volume ratio method, volume overlap difference method, and collision detection to identify the completed components and import costs method. The first method calculates the volume of point cloud model (actual quantity) and BIM model (required quantity) respectively to know construction progress; the second method overlaps point cloud model (as-planned)and BIM model (as-built), then builds a decision rule based on four different situations to calculate the construction progress; the last method uses collision detection to identify if the construction components are completed and imports the cost to calculate the construction progress.
This research demonstrates the feasibility of the three methods by applying the proposed methods to a department building on the campus and sorts out advantages, disadvantages and applicable situations of the three methods.

摘要 i
Abstract ii
致謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 x
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究問題 1
1.3 研究目的 2
1.4 研究範圍與限制 2
1.5 研究方法與流程 3
1.6 研究架構 4
第二章 文獻回顧 5
2.1 工程進度管理與數量計算 5
2.2 BIM與點雲模型之整合 9
2.2.1 點雲模型的取得 9
2.2.2 點雲模型與BIM模型之疊合 9
2.3 結合BIM與點雲模型之進度管理模式 11
2.3.1 空間點雲型態導向之建築工程進度與管線管理 11
2.3.2 Kim等人的研究 12
2.3.3 Zhang等人的研究 15
2.3.4 Bognot等人的研究 17
2.3.5 Anwar等人的研究 20
2.3.6 運用BIM與無人飛行載具以利工程進度評估 21
2.4 BIM與Unity 21
2.5小結 22
第三章 結合BIM與點雲模型於Unity平台之工程進度追蹤模式 26
3.1 BIM模型建置 28
3.2 點雲模型建置 29
3.3 座標標準化 35
3.3.1 BIM座標標準化 35
3.3.2 點雲模型的座標取得 39
3.4 透過Unity進行模型疊加 40
3.4.1 透過Unity進行模型疊加-手動對齊 41
3.4.2 透過Unity進行模型整合-座標轉換對齊 42
3.5 Unity方法Ⅰ：完成體積比 44
3.6 Unity方法Ⅱ：體積重疊差異法 50
3.7 Unity方法Ⅲ：碰撞檢測辨識完成元件並導入成本 54
3.7.1 碰撞檢測辨識完成元件 55
3.7.2 人工辨識完成元件 58
3.7.3 元件導入成本計算工程實際進度 60
第四章 案例測試 73
4.1 案例介紹 73
4.2 情境模擬一 80
4.2.1 Unity方法Ⅰ：完成體積比(情境模擬一) 81
4.2.2 Unity方法Ⅱ：體積差異法(情境模擬一) 84
4.2.3 Unity方法Ⅲ：碰撞檢測辨識完成元件並導入成本(情境模擬一) 87
4.3 情境模擬二 93
4.3.1 Unity方法Ⅰ：完成體積比(情境模擬二) 93
4.3.2 Unity方法Ⅱ：體積差異法(情境模擬二) 97
4.3.3 Unity方法Ⅲ：碰撞檢測辨識完成元件並導入成本(情境模擬二) 100
4.4 小結 106
第五章 結論與建議 111
5.1 結論 111
5.2貢獻 111
5.3建議 112
參考文獻 114
附錄一 以Excel製作S進度曲線 118

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