3D全息投影裝飾空間三維坐標定位施工技術

摘要 近年來，3D全息投影被廣泛用于科技館、博物館、會展等建筑中，本項目7#二層3D全息投影為金牛區城投建設計劃打造成富有科技動感的多媒體展示中心、接待中心。3D全息投影需要360°保真，并且可以智能化感應，也就是可以自主感應到觀眾與自身的距離，根據觀眾的距離遠近來調節畫面的遠近與大小，當觀眾的視覺發生偏移時，畫面也會偏移，當同時顯示多個視頻源時，畫面之間要有完美的拼接，因此對全息投影設備安裝的精準定位要求極高誤差不大于±3mm，對于音響設備定位要求也是極高誤差不大于±2mm。傳統的定位施工很難一次性滿足精度如此高的施工安裝要求。經過使用和總結后發現，3D全息投影裝飾空間三維坐標定位施工技術設計前首先利用3D掃描儀對復雜區域進行掃描測量，生成點云模型，然后應用點云模型與BIM模型進行比對，解決各方偏差問題，便捷高效完成方案深化設計；在模型中確定施工控制線后可直接導出大地坐標進行放線精準定位，保證了施工質量、安全，有效的縮短了工期。

關鍵詞 高大邊坡;3D全息投影;3D掃描;點云模型;BIM模型渲染

中圖分類號 TU767 文獻標志碼 A

0引言

3D全息投影精度要求極高，傳統定位施工技術只能通過傳統測量設備多次倒點放線，對于3D全息投影類不規則空間裝飾裝修、設備安裝來說，傳統定位施工技術不能滿足測量放線要求，極易造成返工和材料浪費，甚至嚴重拖延工期。3D全息投影是依據三維立體投影成像系統投影形成的立體影像，依據的是多個影像源相輔相成，因此，只要其中一個影像源出現偏差，整個全息投影系統立體效果都會出現偏差，傳統定位施工技術，依靠一個基準點對房間設備安裝位置進行定位，但對于此類不規則房間，且涉及到立體接收屏、各影像源設備也不是在同一平面，運用傳統定位技術想一次性達到投影要求精度可能性微乎其微，會造成洞口預留不滿足安裝要求、投影影像反復調整耽誤工期等風險，在此技術背景下，運用3D全息投影裝飾空間三維坐標定位施工技術有助于解決上述問題。

1工程概況

（1）星軌智谷高品質科創空間打造工程，位于四川省成都市金牛區天回街道西部北斗產業園內。項目主要施工內容為：5條道路景觀綠化提升改造97499.45m²，其中：金鳳凰大道西側22770.74m²，天龍南三路和天龍北三路24457.71m²，天龍大道43687.5m²，天歌路6583.5m²；“兩園兩場”基礎設施提升改造49952.87m²，其中：軌交記憶公園8550.41m²，智慧運動公園13059.39m²，北斗廣場21696.01m²，中鐵產業廣場6647.06m²，亮化工程286966.17m²，其中：建筑亮化142107.35m²，市政景觀亮化工程144858.82m²，無人駕駛智慧交通系統全長0.9km；北斗產業園7#樓1～8層裝修改造10901.41m²，合同額約2億元，建設工期240天（設計60天、施工180天）。是迎接成都2021大學生運動會和金牛區招商引資成業孵化的重點項目。

（2）3D全息投影位于7#樓2層，總面積約1000m²，是金牛區城投建設計劃打造成富有科技動感的多媒體展示中心、接待中心（圖1）。

2施工工藝特點

2.1工藝的創新點

3D全息投影裝飾空間三維坐標定位施工技術有定位精度高、施工便捷、復測簡單等特點，與傳統定位工藝相比較，有部分創新點。

2.1.13D掃描生成精準點云模型

由于全息投影房間結構復雜，且極為不規則，因此采用3D掃描儀可精準對房間進行立體掃描，提前生成房間設備、洞口定位。使用3D掃描儀解決了復雜空間測量工程難點大、復測困難，人為干擾因素多等問題，有效縮短了施工周期，提高了測量效率和精度（圖2、圖3）。

2.1.2點云模型與BIM模型結合深化設計

3D點云模型與各專業BIM模型結合對比分析，運用動畫演示能夠及時發現施工偏差，提前預覽全息投影效果，為后續施工方案調整及設計深化提供依據（圖4、圖5）。

2.1.3利用模型軟件選擇合適控制線，可直接標注坐標

利用模型軟件選擇合適控制線，可直接標注坐標，通過全站儀現場施放，無需多次倒點（圖6）。

2.1.4優化了資源投入

使用3D全息投影裝飾空間三維坐標定位施工技術，提前解決了現場測量的復雜化定位測量難題，工作效率大幅提高，提前15天完成了此項工程，避免了可能的工期罰款，使用BIM的合理優化音響系統、投影系統，避免返工也能減少后期維修的費用。

2.2較傳統施工工藝的優勢

（1）功效優勢：采用3D全息投影裝飾空間三維坐標定位施工技術時，由于基準點不需要多次倒點，且定位放線一次性即可滿足精度要求，故可快速完成測量放線施工，實施過程中為項目節省了15天的工期。

（2）安全性優勢：由于采用基準點加模型分析導出三維坐標標注，減少多次倒點次數，頂部登高放線作業減少，無需搭設放線專用的操作架，增加了施工的安全性。

（3）效益優勢：3D全息投影的價格為500～1000元/s，由于此技術減少了后期調整視頻和設備的精度要求，同時縮短施工工期，節約成本約為16.5萬元，效益優勢凸顯。

2.3主要施工工藝流程

現場基準點移交后，利用3D全息掃描儀生成云建筑模型，完成后利用全站儀進行房間主要控制點進行偏差對比，經過反復調整后使模型邊界線與現場邊界控制點完全重合，根據模型掃描效果進行現場效果、設計深化，完成后利用全站儀進行現場測量定位放線，標注三維坐標，最后利用模型指導工程下料、施工（圖7、表2）。

3使用效果

（1）施工便捷快速，采用3D全息投影裝飾空間三維坐標定位施工技術時，由于基準點不需要多次倒點，且定位放線一次性即可滿足精度要求，故可快速完成測量放線施工，提高施工功效。

（2）施工安全可靠，由于采用基準點加模型分析導出三維坐標標注，減少多次倒點次數，頂部登高放線作業減少，無需搭設放線專用的操作架，增加了施工的安全性。

（3）節約施工成本，3D全息投影的價格為500～1000元/s，調整成本極高，由于此技術減少了后期調整視頻和設備的精度要求，同時縮短施工工期，極大的節約了施工成本。

參考文獻

［1］趙立云、張飛.探討建筑工程測量定位及放線監測的應用［J］.地質探究，2013（8）：88-89.

［2］屈文毅.建筑工程測量定位放線誤差控制技術探討［J］.建筑設計管理.2015（11）.91-93.

［3］張稱心，宋躍麗，董旭陽.關于工程測量定位和放線控制的研究［J］.建筑工程技術與設計.2018（13）.340.

［4］劉利紅.建筑工程測量定位及放線監測的應用分析［J］.新材料新裝飾.2014（1）.91-91.

［5］楊海賓.房建工程測量放線控制［J］.建材與裝飾.2019（29）.207-208.

［6］李健.建筑工程測量定位及放線監測的應用研究［J］.世界家苑.2014（4）.

［7］王敏.探討建筑工程測量定位及放線監測的應用［J］.建材與裝飾.2014（6）.137-137，138.