موقع المهندس موقع المهندس بيت كل مهندس المسح الليزري عالميا وفي السنوات الأخيرة وظفت تقنية المسح الليزري (Laser Scanning) في توثيق التراث المعماري والعمراني وبصورة واسعة لأغراض تكوين مجسمات ثلاثية الأبعاد (3D Models) عالية الدقة. إن غيمة النقاط (Point cloud) الناتجة من أعمال مسوحات التقنية تعتبر نوع مهم وأساسي من مصادر المعلومات المطلوبة
للتوثيق العمراني ذات المعطيات الكثيفة والغنية، بالإضافة إلى خاصية سرعة التقنية في تحصيل المعلومات، ودقتها في النتائج النهائية.
بالإضافة إلى ذلك، فمن خلال عمليات المسح الليزري لكثير من المواقع والمنشآت واللقى الأثرية التاريخية، فان عددا كبيرا من البحوث العلمية قد أجريت
وتجرى لأغراض الصيانة والحفاظ وإعادة الإنشاء، أو للتوثيق المعماري والإنشائي، أو لعمليات التحليل والدراسات العلمية والتاريخية.
جهاز الماسح الليزري
ما هي تقنية الماسح الليزري؟
الماسح الليزري ثلاثي الأبعاد هو أداة تقوم بتحليل عناصر بنائية أو بيئة عمرانية لأجل تجميع معلومات مكانية وفيزياوية تتعلق بشكلها ومظهرها
تليها عملية استخدام المعلومات المجمعة لغرض بناء مجسم رقمي ثلاثي الأبعاد كنسخة للأصل يستخدم في مدى واسع من التطبيقات.
إن تكوين غيمة نقاط للإحداثيات الهندسية لعناصر سطوح الشكل الموثق من خلال تسليط إشعاع ليزري نحوها بشكل نبضي أو مستمر
هو الطور الرئيسي والنمطي في هذه التقنية، والتي من خلالها يتم تشكيل نماذج رقمية للعنصر الأصلي
كما يمكن لألوان مواد الإنهاء الخاصة بالعناصر الموثقة أن تمسح وتنشأ رقميا عند استخدام خاصية مسح المعلومات اللونية لكل نقطة أثناء عملية المسح.
من خلال حقل الرؤية الخاص بها فان هذه التقنية تعطي معلومات بعدية عن تفاصيل السطوح الموثقة ومن ثم يتم تعيين المواقع المكانية ثلاثية الأبعاد
لكل نقطة ممسوحة من خلال إحداثيات فضوية كروية شاملة، تبعا إلى نظام إحداثيات محلي يعود لجهاز المسح.
يمكن أيضا إجراء عملية استنساخ مجسمة مطابقة لعناصر حقيقية، أو عملية إعادة إنشاء قطع مفقودة أو متضررة من عناصر بنائية تاريخية
(كالقطع المتهرئة في قوس أو عمود تاريخي مثلا) من خلال استخدام المسح الليزري وبمساعدة تقنيات وأجهزة تشكيل المجسمات
أو الطباعة ثلاثية الأبعاد (3D printing) والتي تعتمد آلية قذف مادة رغوية أو بلاستيكية في فضاء خاص بالجهاز لتكوين العنصر المستنسخ
مما يسهل استخدامها بصورة واسعة في ظروف متعددة خصوصا مع العناصر التراثية القيّمة أو الحساسة أو الدقيقة التفاصيل.
مكونات الجهاز | مراحل تكوين المجسمات : العمل الحقلي والعمل المكتبي
عملية إعادة التمثيل (Representation) في الماسح الليزري:تعتمد عملية المسح باستخدام الليزر على إرسال مليارات الفوتونات الضوئية (Photons) نحو العنصر الموثقوبسبب قواعد الانعكاس والانتشار والامتصاص الضوئي فان نسبة قليلة من هذه الفوتونات يعود إلى المتحسس الخاص بالجهاز اعتمادا على طبيعة السطح العاكسإذ أن نسبة الفوتونات العائدة من السطح الفاتح تكون اكبر بكثير من تلك العائدة من السطح الداكن.
إعادة إنشاء القطع الأثرية بعد مسحها عن طريق الماسح الليزري
توظيف الطابعات ثلاثية الأبعاد لإنشاء المجسمات بعد عمليات المسح الليزري
صعوبات عمليات إعادة البناء أو النمذجة في المسح الليزري:
عادة ما يكون من الصعب تكوين المجسم بشكله النهائي من غيمة النقاط المنتجة في المسح الليزري مباشرة
بل ينبغي معالجتها من خلال عمليات النمذجة والتحرير، والتي من خلالها يتم تحويل هذه النقاط المكانية إلى مجسمات قياسية ثلاثية الأبعاد.
ومع هذا، ففي حقل العمارة فان مثل هذه المجاميع النقطية في اغلب الأحوال ما تكون كافية لاستخدامها في فعاليات القياس البسيط والإظهار والتصور الأولي.
وبدلا من ذلك فان الكثير من التطبيقات تستخدم مجسمات المضلعات ثلاثية الأبعاد
أو مجسمات سطوح الـNURBS (Non-Uniform Rational B-Spline)، أو مجسمات الـ(Feature -based CAD) القابلة للتحرير والإضافة.
