VIDEO: Slik foregår skanningen av Operaen.

3D-skanning med Navvis-robot

Hver krik og krok av Operaen bimmes med robot-skanner på hjul

Snart kan turistene få omvisning i bygget uten å være der.

Vi befinner oss på Hovedscenen i Operahuset i Oslo. I passasjen foran første seterad trilles et stort, hvitt apparat att og fram. På skjermen på skanneren vises en digital gjengivelse av salen. Bildet skifter etter hvert som Jose Luis Gil Yepes fra landmålingsselskapet Geograf skyver den to meter høye skanneren fremfor seg med rolige, kontrollerte bevegelser. En hvit strek markerer hvor han har gått. De ensfargede, blå feltene på skjermen viser hvilke deler av salen som er ferdig skannet, de skraverte partiene viser hvilke som gjenstår å «mappe», for å bruke fagfolkenes egen betegnelse.

På bildet ses også rader med røde prikker, som markerer hvor Jose må stoppe og knipse et bilde. Et lite pip lyder hver gang skanneren fanger inn det lille klistremerket på gulvet. At han stopper, gjør også at de høyoppløste bildene maskinen tar, blir skarpere.

Den største utfordringen med innendørs skanning i 3D, er at man må klare seg uten GPS-signaler. Maskinen kan ikke programmeres til å vite hvor den er, men må mates manuelt med geodata. Før den tredimensjonale skanningen av Operaen kunne begynne, måtte derfor Statsbyggs innleide teppelegge bygget med geografiske peilepunkter. Små landmålingsmerker festet til gulvet med få meters mellomrom. Et ikke ubetydelig arbeid ettersom Operaen har en total gulvflate på 38.500 kvadratmeter. Med stort og smått inneholder bygget nesten 1200 rom, og ifølge oppdraget skal hvert minste kott skannes.

– Konservativ bransje

– Det er utvilsomt det mest krevende prosjektet vi har vært med på til nå. Samtidig er det en ære å få være med å digitalisere en så viktig bygning, sier Roger Gildseth, gründer og daglig leder i firmaet Pointgeo, som bidrar med blant annet en stasjonær skanner, håndholdt skanner med bevegelsessensorer og en kraftig, seksarmet drone til prosjektet.

Roger Gildseth Foto: Eirik Urke

– En annen utfordring er at det stadig renner inn folk. Selv om Operaen har vist stor samarbeidsvilje, er det ikke til å unngå at vedlikeholdsarbeidere og grupper med turister fra tid til annen fører til at arbeidet må stanse opp, kan prosjektleder Anne Fuglesang i Statsbygg fortelle.

– I tillegg blir det en del rydding. Vi må være oppmerksomme. Vi kan ikke risikere at et åndsverk eller et gjenglemt førerkort kommer med på bildene, sier Anett Andreassen, som er fungerende direktør i Statsbyggs digitale verpekasse, Digibygg. Det er de som har ansvaret for prosjektet, som et ledd i foretakets mål om å bidra til digitaliseringen av byggeindustrien i Norge.

Anett Andreassen, fungerende direktør i Digibygg. Foto: Eirik Urke

– Det er en konservativ bransje. Vi i Statsbygg ønsker å utforske nye teknologier for å bygge erfaring og vurdere nye måter å drifte byggene våre på, sier Andreassen til TU Bygg.

Hun vil ikke opplyse hvor mye Digibygg har investert i prosjektet, snakker heller om hvilke ringvirkninger hun håper at det vil få. At andre tar etter og tør å satse.

– Vi gjør dette som en pilot og vil i ettertid vurdere kost-nytte av metoden og vi evaluerer gevinstene av prosjektet, legger hun til.

Les også

Et langsomt farvel til papir

Ved å gjennomføre pilotprosjektet vil ikke Statsbygg bare få en navigerbar 3D-gjengivelse av hver minste krok i Operaen. Dataene vil også kunne brukes til å konstruere en bygningsinformasjonsmodell (BIM), som i dag er standard i de fleste nybygg av en viss størrelse.

Operaen ble stort sett oppført på gamlemåten, det vil si med utgangspunkt i en enorm mengde med papirtegninger. Det er ofte et svare strev å finne tilbake til rett tegning når noe skal utbedres eller endres. Og om det skulle vise seg hensiktsmessig å flytte noen vegger en gang, vil arkitekten heretter kunne åpne modellen på pc-en og søke seg fram til rett del av bygget. Der vil hun eller han finne alt som trengs av mål og vinkler for å rive eksisterende vegger og sette opp nye. Skanningene til Geograf og Pointgeo skal stemme på millimeteren, og de digitale tegningene er kompatible med de vanlige arkitektprogrammene.

– De aller fleste av Statsbyggs bygninger mangler bim. Det er ingen overdrivelse å si at vi bruker mye tid på oppdatering av papirtegninger, påpeker Andreassen med trykk på «mye».

PUNKTSKY: Slik tar 3D-modellen av operaen form, etter hvert som det samles inn stadig mer data.

Det meste av Statsbyggs 2,9 millioner kvadratmeter med eiendom er oppført før det ble vanlig med digitale 3D-modeller. Det var først for ti år siden at byggenæringen så smått begynte å ta i bruk digitale modeller, og det er først i senere tid at det begynner å bli vanlig for alle faggrupper.

– Bimmen vi får av dette, dekker selve bygningen, vegger, gulv og tak, men ikke for eksempel vannrør eller luftekanaler. Men vi får en modell som vil effektivisere det løpende vedlikeholder, og modellen vil også gi et tidsbilde. Dersom området rundt skulle begynne å bevege eller endre seg på andre måter, vil vi alltid kunne gå tilbake og se hvordan det så ut i 2018. Dessuten vil jo Operaen kunne bruke dette i den daglige driften, blant annet for å vise hvor rømningsveiene går, sier Andreassen.

Om publikum vil kunne gå på digital rundreise i Operaen når prosjektet er ferdig, vil hun ikke si noe om. Men hun understreker at de har et godt samarbeid med Den Norske Opera & Ballett, og at de ikke vil sette seg på bakbeina dersom Operaen ønsker å bruke dataene deres til en slags innendørs versjon av Google Street View.

Ville sette teknologien på prøve

Hver dag laster Statsbyggs innlede mannskap fra Geograf og Pointgeo opp hundrevis av gigabyte i skyen. På hovedkontoret til Geograf i Sandnes sitter det folk og laster ned dataene hver ettermiddag. Så blir de gjennomgått slik at José og de andre operatørene får tilbakemelding på om det er noe som mangler fra rommene de har skannet så langt.

Selskapet Navvis, som har levert den mobile skanneren som benyttes i dette prosjektet, ble stiftet i München i 2013 med formål om «fjerne skillet mellom 3D-digitalisering ute og inne». Det Google Street View til da hadde kunnet tilby av digitale utendørskart i en fem års tid, tok Navvis mål av seg å få til inne i bygninger uten GPS.

Løsningen ble den geografiske merkemetoden, som gjør at skanneren lever i sin egen referanseverden, uavhengig av satellittsignaler og gamle arkitekttegninger. Når de geografiske punktene er satt opp, kan man i prinsippet koble inn så mange skannere man vil. Så lenge de forholder seg til de samme målepunktene, vil linjene i rommene på 3D-modellene falle sammen uansett skanner.

I Operaen benyttes en stasjonær høykapasitetsskanner for å fylle ut bildene og punktskyene til den mobile skanneren. I tillegg tas det bilder utendørs med drone. Ut fra dette lages en punktsky utendørs som sammenstilles med punktskyen innendørs. Den store fordelen med det mobile apparatet er at skanningen foregår kontinuerlig med enormt mange skanninger og bilder i minuttet. Ifølge Navvis kan trehjulingen dekke opptil 30.000 kvadratmeter på én dag. Men det gjelder ikke for Operaen. Her vil skanningen ta to uker.

– Det er nok Norges mest komplekse bygning. Ikke bare er det mange rom, de ligger på alle mulige plan, og enkelte steder er det til og med bevegelige gulv, sier Roger Gildseth i Pointgeo.

Les også

Det mest tidkrevende er likevel etterarbeidet, behandlingen av alle dataene. Den jobben er det Geografs teknikere i Sandnes som tar seg av. De regner med å holde på til langt ut på høsten før de er klare for å presentere 3D-modellene, 360-bildene og navigeringsverktøyene som gjør at man kan klikke seg sømløst rundt i Operaens 1200 rom.

– Hvorfor valgte dere ikke å begynne med et enklere bygg?

– Vi gjorde det. Vi har allerede skannet Sykepleierhøgskolen på Bislett. Det var en god del enklere. At vi gikk rett derfra til Operaen, skyldtes at vi ville sette teknologien på en skikkelig på prøve. Hvis vi klarer å lage en god 3D-modell av Operaen, vil alt annet føles enkelt siden, sier Digibygg-direktør Anett Andreassen. 

Pek og dra i bildet for å se hovedsalen i Operaen (360-foto: Eirik Helland Urke).

Kommentarer (2)

Kommentarer (2)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå