Jak inwentaryzować otwory w elewacji – techniki obrazowe, cz. I

Do obmiaru elewacji do wstępnej wyceny kosztów wykonania stolarki okiennej i drzwiowej lub obliczenia ilości materiału potrzebnego do prac ociepleniowych wcale nie trzeba używać zaawansowanych instrumentów pomiarowych. Wystarczy smartfon i darmowa aplikacja ze sklepu Google Play.

Trudne zadanie, różne rozwiązania

Dla każdego kosztorysanta wstępne oszacowanie kosztów wykonania prac budowlanych na elewacji kilkupiętrowego bloku jest dość trudne. Bo do wyceny wykonania okien i drzwi czy przedstawienia inwestorowi kosztów ocieplenia budynku należałoby określić – choć z grubsza – wymiary otworów.

Nawet na zgrubny pomiar metodami „klasycznymi” choćby takiej elewacji z określeniem wymiarów otworów okiennych trzeba by poświęcić kilka dobrych minut

Elewacja dużeh hali sportowej z oknami do pomiaru

Jak się zabrać do rozwiązania tego typu problemu pomiarowego? Zapewne każdy ma swoje własne metody. Mi na myśl przychodzą takie (od najtańszych i najmniej dokładnych po najdroższe, ale najbardziej wiarygodne):

  • Pomiar długości i szerokości budynku taśmą, oszacowanie „na oko” wysokości, pomiar tą samą taśmą typowych otworów na parterze (drzwi i okien, które powtarzają się na całej elewacji), obliczenie powierzchni całkowitej elewacji i otworów. Ufff, sporo tej roboty, a wynik… no cóż, sami oceńcie. Ale jest na pewno tanio, choć trzeba się trochę nachodzić. I raczej jednoosobowo nie damy rady.Klasyczne podejście do wymiarowania okien - zwijana taśma
  • Pomiar tych samych elementów za pomocą dalmierza laserowego. Tutaj wynik będzie nieco dokładniejszy, bo wysokość budynku można zmierzyć zdalnie (większość dalmierzy posiada funkcję pomiaru niedostępnych wysokości z twierdzenia Pitagorasa – sprawdź, które). Ale wciąż całkowitą powierzchnię otworów będziemy obliczać przez przemnażanie ich liczby przez wymiar typowych zmierzonych na parterze. Plus z zastosowania dalmierza jest taki, że większość pomiarów wykonamy jednoosobowo, a gdy mamy w instrumencie Bluetooth, to nawet uda się zrobić cyfrowy szkic. Metoda średnio tania, bo jednak do pomiarów na zewnątrz trzeba mieć dalmierz choć ze średniej półki technologicznej.Dalmierz laserowy jako nowocześniejszy sposób na pomiar otworów w elewacji
  • Pomiar współrzędnościowy za pomocą tachimetru bezlustrowego lub 3D Disto. To rozwiązanie idealne, bo najbardziej dokładne – instrumenty takie wyznaczają położenie każdego charakterystycznego punktu na elewacji. Na podstawie współrzędnych można później obliczać dowolne wielkości – odległości, powierzchnie, objętości itp. Praca odbywa się jednoosobowo. Niestety, w Polsce taki sposób pomiarów jest mało popularny – głównie ze względu na wysoki koszt zakupu instrumentu pomiarowego.3D Disto to najnowocześniejszy, najwygodniejszy i najszybszy instrument do wyznaczania kształtów dowolnych obiektów budowlanych

Macie jakieś inne wypracowane metody pomiaru elewacji wysokich budynków? Zapraszam do podzielenia się swoimi doświadczeniami w komentarzach.

Idylliczne pomiary

A co byście powiedzieli na taką metodę zgrubnego pomiaru elewacji, która:

  • nie wymaga stosowania ŻADNEGO zaawansowanego instrumentu,
  • jest jednoosobowa,
  • jest dużo dokładniejsza od pomiaru taśmą, a nawet dalmierzem,
  • pozwala od razu wykonywać dokumentację pomiarową,
  • zajmuje w terenie kilka minut, a resztę prac można przeprowadzić w biurze,
  • nie wymaga od użytkownika żadnej specjalistycznej wiedzy.

Czy podoba Wam się moja propozycja? Nie wątpię, że tak. Przejdźmy więc do meritum.

Zdjęcie, które mierzy

Jak zapewne się domyśliliście po tytule tego wpisu, będziemy zajmowali się technikami obrazowymi. Klarowniej – do pomiarów elewacji wykorzystamy zdjęcia cyfrowe. Żeby było jeszcze ciekawiej, za narzędzie pomiarowe posłuży nam zwykły smartfon z systemem operacyjnym Android i wbudowanym aparatem.

Ze sklepu play.google.com pobieramy aplikację o nazwie ON 3D-CameraMeasure. Jest to oprogramowanie, które pozwala prowadzić pomiary na zdjęciu.

Darmowe oprogramowanie ze sklepu Google Play na system Android pomoże rozwiązać problem zgrubnych pomiarów wysokich elewacji

ON 3-D Camera Measure - wymiary telefonem

Zaznaczę już na wstępie, że „3D” w nazwie aplikacji nie oznacza możliwości wykonywania pomiarów przestrzennych (brył), a mówi, że zdjęcie mierzonego obiektu może być zarejestrowane z dowolnego położenia (z góry, z dołu, pod skosem). Operator nie musi ustawiać się ze smartfonem np. prostopadle do elewacji.

Do dzieła!

Uruchamiamy aplikację i ustawiamy się w dowolnym miejscu w terenie do zrobienia zdjęcia wymiarowanemu budynkowi. Zanim jednak wykonamy fotkę, musimy na elewacji znaleźć prostokątny element (otwór drzwi, płyta okładziny kamiennej itp.), którego wymiary znamy lub wyznaczymy za pomocą np. metrówki. Możemy też nakleić kartkę papieru (np. formatu A4 lub A3). Ważne jest, by ten szczegół znajdował się w płaszczyźnie mierzonych później elementów elewacji. Wciskamy ikonę Capture i zapisujemy fotkę.

Podstawowym materiałem źródłowym do wykonywania pomiarów będzie zdjęcie

Wymiarowanie elementów elewacji odbywa się na zdjęciu

Teraz wykonamy jedną z najważniejszych czynności w całej procedurze pomiarowej, a mianowicie przeprowadzimy kalibrację zdjęcia z wykorzystaniem wspomnianej kartki papieru lub innego charakterystycznego elementu o znanych wymiarach. Kalibracja ma na celu określenie płaszczyzny pomiarowej (jej kierunku), w której będą leżały wymiarowane obiekty (np. otwory okienne w płaszczyźnie elewacji) i skali. Bardziej obrazowo – „uczymy” program, w jakiej płaszczyźnie leżą mierzone otwory na elewacji i jaką wartość w terenie reprezentuje piksel na zdjęciu.

Wciskamy ikonę Calibrate i przeciągamy narożniki prostokąta kalibracyjnego na nasz obiekt referencyjny na ścianie. Trzeba to zrobić bardzo starannie, bo od tej czynności zależy w głównej mierze późniejsza dokładność pomiarów na zdjęciu. Do dokładnego celowania wykorzystujemy lupę – kółko w prawym dolnym rogu ekranu z powiększonym obrazem zdjęcia.

Kalibracja fotografii – wskazanie na obrazie elementu o znanych wymiarach – jedna z najważniejszych czynności przedpomiarowych, która decyduje o poprawności wyników

Kalibracja - podstawowa i najważniejsza czynność przygotowawcza

To jeszcze nie koniec kalibracji. Kiedy spozycjonujemy już prostokąt, musimy określić jego rzeczywiste rozmiary. Wciskamy ikonę Ref. Oject: i wybieramy jeden ze zdefiniowanych obiektów referencyjnych (karta kredytowa, A4, A3, koperta), jeśli użyliśmy któregoś z nich, bądź wprowadzamy własne wartości, gdy jako obiekt odniesienia posłużył nam jakiś charakterystyczny element elewacji.

Do kalibracji można użyć zdefiniowanego w systemie rozmiaru – np. przyklejonej na ścianie kartki papieru A4 lub wprowadzić własne wartości

Do kalibracji używa się np. kartki papieru zamocowanej na sfotografowanym obiekcie

Można również do kalibracji wykorzystać fragment elewacji o znanych wymiarach

Wstępny pomiar elementu na elewacji, który będzie wykorzystany do kalibracji zdjęcia

I już możemy przejść do prowadzenia pomiarów. Wciskamy ikonę Mode i wybieramy jeden z trybów wymiarowania. Mamy do dyspozycji – długość, kąt między liniami, powierzchnię i średnicę okręgu.

Na zdjęciu można wykonywać cztery rodzaje pomiarów – długość, kąt, powierzchnia i średnica okręgu

Na zdjęciu można mierzyć długości, kąty, powierzchnie i średnice

Nie zapominajmy – mierzone na zdjęciu elementy muszą znajdować się w płaszczyźnie ustalonego obiektu referencyjnego. Jeśli przykleiliśmy kartkę papieru na ścianie, to nie będziemy mogli określić wymiarów otworu drzwiowego w ganku „wystającym” z bryły elewacji!

W trybie długości mierzymy na zdjęciu wszystkie elementy elewacji, które wymagają określenia długości, szerokości i wysokości. Wciskamy ikonę Add i wierzchołki wstawionej na ekran linii przeciągamy w odpowiednie miejsca na zdjęciu.

Pomiar odległości na zdjęciu sprowadza się do rysowania na nim linii – miary pojawiają się na nich automatycznie

Na zdjęciu rysujemy linie wymiarowe, którym od razu nadawane są długości

W trybie kątowym mierzymy kąt w płaszczyźnie ściany między dwiema liniami. Funkcja ta może być przydatna np. przy wymiarowaniu otworów o nietypowych kształtach (np. trójkątnych).

Podobnie wygląda pomiar kątów…

Pomiar kątów

W trybie powierzchni obliczamy pole obszaru o dowolnej liczbie boków. Kolejne wierzchołki wstawiamy, klikając na istniejącą linię. W tym trybie aplikacja dodatkowo oblicza obwód figury. Narzędzie to można wykorzystać np. do szybkiego obliczenia całkowitej powierzchni ścian budynku, a także poszczególnych otworów.

…powierzchni…

Pomiar powierzchni zaszlonych na elewacji

W trybie okręgu software mierzy średnicę okręgu zdefiniowanego na zdjęciu za pomocą trzech punktów. Ta funkcja, podobnie jak tryb kątowy, może pomóc w pomiarze elementów elewacji o nietypowych kształtach.

…i średnicy łuków

Pomiar średnicy

Używając kolejnych trybów, można w kilka minut zwymiarować całą elewację wysokiego bloku mieszkalnego bądź domu jednorodzinnego, a wyniki pomiarów natychmiast wysłać z terenu do biura za pomocą np. poczty elektronicznej.

Skończone pomiary można wysłać natychmiast maile z terenu do biura

Wykonane w terenie pomiary można od razu przesłać mailem do biura

Tak przygotowany projekt można oczywiście też zapisać w pamięci smartfona (ikona Save) i otwierać go później w telefonie w dowolnym momencie (ikona Open i Load Measurement).

Aplikacja ON 3D-CameraMeasure pozwala też pracować w trochę innym trybie – jedziemy w teren, robimy fotografie wszystkim obiektom, a następnie w biurze przy kawie otwieramy kolejne zdjęcia i nanosimy na nie wymiary. Korzystamy wtedy z ikony Open i Open Image from gallery.

Pomiary na zdjęciach można prowadzić także w biurze – jedziemy w teren, fotografujemy po kolei wszystkie elewacje i później je otwieramy do przeprowadzenia obmiarów

Inny sposób pracy - osoba w terenie wykonuje zdjęcia obiektom, przesyła je do biura, gdzie druga osoba wymiaruje fotografie

Wszystko cacy-pięknie, ale zapytacie, co z dokładnością i czy będzie ona wystarczająca do zgrubnych pomiarów inwentaryzacyjnych? Producent określa błąd wymiarowania na poziomie 2,5% mierzonych wartości – oznacza to, że wyznaczając na zdjęciu wysokość 20-metrowego budynku można się pomylić maksymalnie o 50 cm. Sami oceńcie, czy taka dokładność jest wystarczająca dla Waszych celów.

Trzeba także pamiętać, że finalna dokładność pomiarów na zdjęciu w większej mierze zależy od czynności wstępnych. Głównie od staranności wykonania kalibracji. Najlepsze wyniki osiąga się przy stosowaniu jak największych obiektów referencyjnych. Nie osiągniemy dużej dokładności, gdy do pomiaru elewacji budynku jako elementu odniesienia użyjemy karty kredytowej.

Nie mniejsze znaczenie ma również jakość aparatu w smartfonie. Zawsze warto wykonywać zdjęcia o największej rozdzielczości, bo „ostry” obraz poprawia dokładność wymiarowania na ekranie telefonu, i tak, by fotografowany obiekt był jak największy w kadrze.

Fajna, ale nie bez wad

Aplikacja ON 3D-CameraMeasure w swojej idei działania jest rewelacyjna. Nie znam lepszego i szybszego sposobu na zgrubną inwentaryzację różnego rodzaju obiektów, które są duże i przez to niedostępne do bezpośredniego pomiaru. Wydaje mi się jednak, że software można by jeszcze dopracować o kilka szczegółów, które mogłyby podnieść komfort pracy.

Poniżej kilka wad, które najbardziej mi przeszkadzały w obsłudze aplikacji:

  • brak możliwości umieszczania na jednym zdjęciu różnych rodzajów pomiarów – np. w trybie długości nie można dodać obszaru,
  • brak umieszczania na jednym zdjęciu w trybie powierzchni kilku obszarów – nie można na jedną fotografię nanieść np. powierzchni wszystkich otworów z elewacji i dla każdego trzeba by tworzyć nowy projekt lub zapisywać na kartce wartości poszczególnych pól,
  • brak funkcji przyciągania do istniejących punktów (snapowania) – bez przyciągania końców nowych linii do wierzchołków już istniejących obiektów traci się na dokładności pomiaru i wygodzie pracy,
  • podczas zapisywania projektu i wysyłania go mailem archiwizowany jest tylko aktualne okno pomiarowe – jeśli na jednym zdjęciu wyznaczamy różne wartości (np. długości, powierzchnie, kąty), to wyniki pomiarów w każdym z tych trybów trzeba zapisać w oddzielnych projektach.

Pomimo tych kilku funkcjonalnych wad, które autorzy aplikacji mogliby szybko poprawić, rozwiązanie to jest naprawdę warte polecenia. Warto też podkreślić, że narzędzie nie jest przeznaczone tylko do pomiarów obiektów o dużych gabarytach – w takich zadaniach pokazuje swoje największe możliwości – ale można je z powodzeniem używać do prac wewnątrz. Architekci wnętrz, dekoratorzy, fachowcy od prac wykończeniowych – ten system jest także dla Was.

A jakie jest Wasze zdanie na temat użyteczności oprogramowania ON 3D-CameraMeasure w codziennych zadaniach pomiarowych? Zapraszam do wypróbowania aplikacji i dzielenia się swoimi wrażeniami.

Podziel się z innymi!

3 thoughts on “Jak inwentaryzować otwory w elewacji – techniki obrazowe, cz. I

  1. Panie Marku widzę, nowy układ jest rewelacyjny – ma się wrażenie, że czyta się czasopismo branżowe.

    Zaskakuje Pan czytelników kolejnym ciekawym tematem. Z tym jakże frapującym tematem zetknąłem się 11 lat temu tworząc środowisko do rekonstrukcji obiektów 3D na podstawie schematów architektonicznych i zdjęć (a przy okazji pracę dyplomową z tym związaną).

    W takim przypadku występuje również problem z perspektywą i koniecznością jej zmierzenia, a nawet usunięcia (wykonania ortogonalnej „prostej” tekstury). W przypadku opisywanej w artykule aplikacji mamy tylko pomiar, więc jest łatwiej.

    Ale do rzeczy. Zauważyłem, że taki sposób pomiaru ma swoje zalety, ale ma też i wady. Nawet najbardziej precyzyjnie wykonana kalibracja może dać niesatysfakcjonujące wyniki gdy przyjmiemy jako wzór do kalibracji relatywnie mały obiekt w stosunku do badanego obszaru. Teoretycznie aplikacja (nie wiem czy ta aplikacja to posiada) może mieć procedury pomagające zwiększyć dokładność przy takich obiektach, ale nie można zakładać, że automat w niekorzystnych warunkach zawsze spisze się jak należy.

    Najlepiej by było, aby obiekt do kalibracji był wymiarowo proporcjonalny i dobrze widoczny na zdjęciu – nie powinien być zbyt wąski lub zbyt mały, inaczej ryzykujemy zmniejszeniem dokładności lub pojawieniem się błędów wyznaczeń odległości w niektórych miejscach. Matematyka w takich przypadkach jest nieubłagana. W miarę precyzyjne wyniki można uzyskać gdy długość boku poziomego odpowiada co najmniej połowie szerokości zdjęcia, a wysokość boku pionowego odpowiada co najmniej połowie wysokości zdjęcia.

    Podobnie obiektyw nie powinien narzucać zniekształceń (dystorsji), choć na szczęście dzisiejsze obiektywy oferują znacznie lepsze parametry jakościowe, niż dekadę temu. W bardziej precyzyjnych wymaganiach wykonuje się kalibrację na kilku obiektach na zdjęciu, a następnie przelicza parametry tak, aby błędy uzyskane z pomiaru były jak najmniejsze. W ten sposób można też wyznaczyć orientacyjną dokładność rozwiązania.

  2. Marek Pudło says:

    Dziękuję za miłe słowa 😉

    W wielu miejscach w artykule podkreślałem, że to metoda do zgrubnych pomiarów. Przy tak dużych obiektach jak ten na zdjęciu, przesunięcie początku linii wymiarowej o drobny piksel powoduje spore zmiany w wyniku. Ale nie bądźmy zbyt wybredni – telefon i darmowa aplikacja, aby zrobić wstępną wycenę kosztów? Myślę, że spokojnie taki duet daje radę.

  3. Piotr says:

    witam

    Muszę przyznać że artykuł bardzo ciekawy, i mam takie pytanie.
    Czy jest taki program tyle że stacjonarny. To znaczy taki który umożliwia odczytanie wymiaru ze zdjęcia ale wykonanego lustrzanką cyfrową, oczywiście uwzględniając przyjętą ogniskową obiektywu.

    Pozdrawiam

Komentuj

Your email address will not be published. Required fields are marked *

11 + 5 =