Mengenal Beragam Jenis Teknologi Laser Scanner Scan to BIM

Scan to BIM merupakan proses digitalisasi informasi fisik dari sebuah bangunan ke dalam model informasi bangunan 3D yang dikenal sebagai Building Information Modeling (BIM). Teknologi ini sangat berguna dalam industri konstruksi, arsitektur, dan real estate karena membantu menangkap detail geometri dan informasi suatu bangunan yang sudah ada ke dalam bentuk digital.

Salah satu teknologi kunci yang memungkinkan Scan to BIM adalah teknologi laser scanning. Indonesia sendiri telah mulai mengadopsi teknologi Scan to BIM untuk berbagai proyek konstruksi dan renovasi gedung. Namun, masih banyak yang belum memahami berbagai jenis teknologi laser scanning yang tersedia.

Tulisan ini bertujuan untuk memberikan gambaran komprehensif tentang berbagai jenis laser scanning yang digunakan dalam Scan to BIM, termasuk TLS (Terrestrial Laser Scanning), Handheld Laser Scanner, dan Mobile Laser Scanner. Dengan memahami keunggulan dan kelemahan masing-masing, para praktisi Scan to BIM dapat memilih teknologi laser scanning yang paling sesuai untuk kebutuhan proyek mereka.

TLS (Terrestrial Laser Scanning)

Terrestrial Laser Scanning (TLS) adalah teknologi laser scanning yang paling umum digunakan dalam Scan to BIM. TLS bekerja dengan memancarkan puluhan ribu sinar laser per detik ke objek yang discan, kemudian mengukur waktu tempuh pulang-pergi sinar laser tersebut untuk menentukan jarak dan koordinat titik-titik pada permukaan objek.

Kelebihan utama TLS adalah kemampuannya menghasilkan point cloud yang sangat detail dan akurat dalam waktu singkat. Resolusi tinggi dari TLS memungkinkan penangkapan detail geometri yang rumit secara teliti. TLS juga dapat dengan mudah mengukur objek dalam skala besar seperti bangunan dan lanskap.

TLS banyak digunakan dalam berbagai industri seperti konstruksi, arsitektur, pertambangan, forensik, dan lainnya. Dengan TLS, perusahaan konstruksi dapat dengan cepat mendapatkan gambaran yang akurat dari kondisi proyek konstruksi. Di bidang arsitektur, TLS memungkinkan dokumentasi detail dari bangunan bersejarah atau landmark.

Namun, TLS memiliki beberapa keterbatasan. TLS memerlukan garis pandang langsung ke objek scan, sehingga sulit menjangkau area terhalang. TLS juga kurang efektif untuk objek bergerak atau lingkungan dinamis. Pemrosesan data TLS membutuhkan perangkat keras dan keahlian khusus.

Secara keseluruhan, TLS memberikan manfaat signifikan dalam banyak kasus penggunaan Scan to BIM, terutama ketika akurasi geometri dan resolusi tinggi diperlukan. Pemilihan teknologi laser scanning yang tepat sangat penting untuk implementasi Scan to BIM yang sukses.

Handheld Laser Scanner

Handheld laser scanner atau pemindai laser genggam adalah perangkat pemindaian portabel yang dapat dibawa dan digunakan dengan tangan selama pengoperasian. Perangkat ini bekerja dengan memancarkan sinar laser dan mengukur waktu yang dibutuhkan sinar untuk memantul kembali untuk menentukan koordinat dan dimensi objek atau lingkungan.

Baca juga: Point Cloud: Pengertian, Manfaat, dan Penerapannya

Beberapa keuntungan utama dan kasus penggunaan pemindai laser genggam dalam Scan to BIM meliputi:

• Portabilitas dan kemudahan penggunaan di ruang terbatas – Ukurannya yang ringkas memungkinkan pemindaian di tempat yang sempit seperti di dalam saluran atau terowongan. Pekerja dapat membawanya ke lokasi dan memindai di tempat.

• Akurasi tinggi untuk area pemindaian yang lebih kecil – Pemindai genggam dapat menangkap data geometris yang terperinci untuk area kecil lebih cepat daripada TLS yang lebih besar. Resolusi sering kali di bawah 1 mm.

• Biaya rendah dibandingkan dengan pemindai laser statis – Harga berkisar antara $3.000 hingga $50.000, sedangkan TLS berharga lebih dari $100.000.

• Penggunaan yang saling melengkapi dengan TLS – Perangkat genggam mengisi celah pemindaian yang mungkin terlewatkan oleh pemindai statis di area yang berbayang.

Jika dibandingkan dengan TLS dan pemindai laser bergerak, perangkat genggam lebih cocok untuk pemindaian kecil dan detail daripada situs besar. Namun demikian, pemindai laser genggam mengharuskan operator untuk secara aktif menggerakkan pemindai, sehingga menghasilkan otomatisasi yang lebih sedikit.

Beberapa saran untuk memaksimalkan output dan akurasi pemindai laser genggam meliputi:

• Lakukan pemindaian uji coba dan kalibrasi untuk lingkungan tertentu.
• Memindai objek secara sistematis dari berbagai sudut dan orientasi.
• Memperhitungkan jarak pemindaian dan batasan resolusi.
• Memastikan kecepatan pemindaian yang konsisten dan moderat untuk kualitas point cloud yang lebih baik.
• Batasi getaran dan pergerakan pemindai selama pengoperasian.

Gunakan target pemosisian untuk meningkatkan registrasi di antara pemindaian yang terpisah.

Mobile Laser Scanner

Mobile laser scanner adalah sistem pemindaian portabel yang dapat dipasang pada kendaraan, drone, robot, atau dibawa dengan tangan. Alat ini menggunakan teknologi laser untuk menangkap data 3D yang mendetail dari lingkungan sekitar dengan cepat saat bergerak.

Cara Kerja Mobile Laser Scanner

Mobile Laser Scanner bekerja dengan memancarkan sinar laser dan mengukur waktu yang dibutuhkan cahaya untuk memantul kembali untuk menentukan jarak. Pemindai menggunakan cermin rotasi untuk menyapu laser ke segala arah saat bergerak, sehingga menghasilkan jutaan titik pengukuran yang menciptakan awan titik 3D. Data point cloud memberikan koordinat dunia nyata yang tepat yang dapat digunakan untuk menghasilkan model 3D yang akurat.

Mobilitas dan Keserbagunaan

Keuntungan utama dari Mobile Laser Scanner adalah kemampuannya untuk mengumpulkan data dengan cepat di area yang luas tanpa terbatas pada posisi yang tetap. Mereka dapat dipasang di mobil, kapal, ATV, atau dibawa oleh operator untuk memindai ruang seperti interior, eksterior, kota, infrastruktur, lokasi konstruksi, dll. Mobilitas dan fleksibilitas ini menjadikannya ideal untuk aplikasi yang membutuhkan pengambilan data secara cepat di berbagai lokasi.

Hal itu memungkinkan pemindaian yang efisien pada ruang terbatas seperti terowongan, tambang, struktur bawah tanah yang mungkin sulit diakses dengan pemindai tripod statis. Beberapa pemindai bergerak bahkan dapat beroperasi saat bergerak tanpa henti.

Aplikasi dalam Arsitektur dan Konstruksi

Dalam arsitektur dan konstruksi, Mobile Laser Scanner merampingkan proses kerja dan meningkatkan efisiensi proyek. Pemindaian yang diambil dapat digunakan untuk:

• Membuat model as-built dari bangunan dan struktur yang ada untuk proyek renovasi atau retrofit.

• Memantau kemajuan konstruksi dengan membandingkan pemindaian yang diambil pada waktu yang berbeda.

• Melacak kesesuaian dimensi dengan memindai rakitan yang telah selesai.

• Survei topografi dan medan untuk perencanaan dan desain lokasi.

• Memeriksa bangunan, jembatan, menara dengan cepat untuk penilaian kerusakan dan pemeliharaan.

Tantangan dan Solusi

Meskipun mobile scanners meningkatkan produktivitas, pemindai ini juga memiliki tantangan:

• Pemindaian di luar ruangan dapat dipengaruhi oleh sinar matahari, cuaca, getaran kendaraan. Dudukan yang stabil, penyaringan data, waktu pemindaian yang optimal membantu mengatasi hal ini.

• Memastikan cakupan lokasi yang lengkap memerlukan perencanaan jalur pemindaian yang cermat. Menggunakan teknologi SLAM juga membantu mencakup area secara komprehensif.

• Data pemindaian yang besar membutuhkan perangkat keras/perangkat lunak komputer yang kuat untuk diproses. Pemrosesan cloud dapat menawarkan skalabilitas bila diperlukan.

• Permukaan yang reflektif/transparan dapat menghasilkan kualitas pemindaian yang buruk. Menggunakan pemindai dengan teknologi laser yang lebih baik seperti pemindai berbasis fase dapat membantu menangkap permukaan ini dengan lebih akurat.

Baca juga: Ini Dia 6 Kegunaan LiDAR iPhone Yang Wajib Anda Tahu!

Secara keseluruhan, Mobile Laser Scanner sangat bermanfaat bagi industri arsitektur dan konstruksi jika dilakukan dengan perencanaan dan pasca-pemrosesan yang tepat. Dengan teknik yang tepat, data akurat berkualitas tinggi yang sesuai untuk BIM dan aplikasi lainnya dapat diperoleh secara efisien.

Perbandingan TLS, Handheld, dan Mobile Laser Scanner

Masing-masing teknologi pemindaian laser memiliki keunggulan dan kekurangannya sendiri. Berikut perbandingan TLS, handheld, dan mobile laser scanner:

TLS (Terrestrial Laser Scanning)

• Keunggulan: akurasi tinggi, presisi yang sangat baik, jangkauan yang luas. Bisa menghasilkan titik data yang sangat banyak dan padat.
• Kekurangan: peralatan berat dan tidak mudah dipindahkan, memerlukan waktu scanning yang lama, harga mahal.
• Digunakan untuk: survei besar seperti gedung, jalan raya, jembatan, dll.

Handheld Laser Scanner

• Keunggulan: mudah dibawa dan digunakan, akurasi cukup tinggi, waktu scanning cepat.
• Kekurangan: jangkauan terbatas, tidak cocok untuk objek yang sangat besar.
• Digunakan untuk: reverse engineering, quality control, survei interior.

Mobile Laser Scanning

• Keunggulan: fleksibel, efisien waktu, dapat menjangkau area yang luas.
• Kekurangan: akurasi lebih rendah dibanding TLS, biaya operasional tinggi.
• Digunakan untuk: pemetaan jalan dan infrastruktur, survei lapangan yang luas.

Secara umum, TLS lebih cocok digunakan untuk survei gedung dan struktur besar, handheld laser scanner untuk objek kecil hingga menengah, dan mobile laser scanner untuk pemetaan outdoor dan survei lapangan yang luas. Pemilihan teknologi laser scanning yang tepat sangat penting agar didapatkan hasil scan 3D yang optimal sesuai kebutuhan proyek.

Memilih Teknologi Laser yang Tepat

Saat memilih teknologi pemindaian laser untuk proyek Scan to BIM, ada beberapa faktor utama yang perlu dipertimbangkan:

Kasus Penggunaan dan Tujuan Proyek

Aplikasi dan tujuan yang diinginkan dari implementasi Scan to BIM akan menginformasikan jenis teknologi laser yang diperlukan. Untuk lokasi luar ruangan yang luas dan survei topografi, TLS mungkin paling sesuai. Untuk lingkungan dalam ruangan dan pemodelan geometri kompleks yang mendetail, handheld scanners sering kali bekerja paling baik. Pertimbangkan tingkat detail yang diperlukan, kondisi lokasi, akurasi yang diperlukan, dan tujuan proyek yang spesifik.

Anggaran

Biaya pembelian atau penyewaan perangkat keras dan perangkat lunak pemindaian laser dapat sangat bervariasi. Unit TLS bisa sangat mahal, sementara beberapa model genggam lebih ramah anggaran untuk proyek yang lebih kecil. Pertimbangkan biaya di muka versus nilai jangka panjang ketika berinvestasi dalam kemampuan pemindaian laser.

Portabilitas dan Aksesibilitas

Kemudahan pengangkutan dan pemosisian pemindai laser penting untuk pengambilan data yang efisien. Unit TLS berat dan dipasang di tempat, sehingga membutuhkan garis pandang yang jelas. Handheld dan mobile scanners menawarkan fleksibilitas yang lebih besar untuk memindai ruang terbatas atau area yang sulit dijangkau.

Akurasi dan Resolusi

Ketepatan dan tingkat detail yang dibutuhkan menentukan kemampuan pemindai yang dibutuhkan. TLS dapat menghasilkan point cloud yang sangat akurat. Handheld scanners dapat mengorbankan beberapa ketepatan demi portabilitas yang lebih baik. Seimbangkan kecepatan dan kenyamanan dengan kebutuhan akurasi.

Alur Kerja Pemrosesan Data

Perangkat keras hanyalah sebagian dari persamaan – faktor perangkat lunak, penanganan data, dan keahlian teknis yang diperlukan untuk mengoperasikan solusi pemindaian laser yang berbeda dengan lancar. Alur kerja dari ujung ke ujung harus selaras dengan kemampuan organisasi.

Dengan mempertimbangkan kriteria utama ini secara cermat terhadap tujuan proyek, anggaran, dan kasus penggunaan, organisasi dapat menentukan teknologi pemindaian laser yang ideal untuk inisiatif Scan to BIM mereka. Alat yang tepat memberikan kualitas data, integrasi alur kerja, dan nilai yang diperlukan untuk mendukung keberhasilan adopsi.

Adopsi Laser Scanner di Indonesia

Adopsi teknologi pemindaian laser di Indonesia, khususnya di industri arsitektur, teknik dan konstruksi (AEC), masih dalam tahap awal. Meskipun ada peningkatan kesadaran tentang pemindaian laser dan manfaatnya, adopsi secara luas di seluruh industri berjalan lambat.

Tingkat Adopsi Saat Ini

Pemindaian laser diadopsi secara selektif oleh beberapa perusahaan teknik dan konstruksi besar di Indonesia terutama untuk proyek-proyek infrastruktur besar. Namun, sebagian besar pemain kecil dan menengah dalam ekosistem AEC memiliki eksposur yang minim terhadap teknologi ini.

Di sektor arsitektur, pemindaian laser digunakan secara terbatas untuk restorasi bangunan warisan atau dokumentasi struktur ikonik. Namun, penggunaannya untuk memodelkan kondisi as-built, validasi desain, pemantauan kemajuan konstruksi, dan lain-lain masih terbatas. Masalah biaya, kurangnya keahlian teknis dan tidak adanya peraturan yang jelas adalah beberapa hambatan utama.

Hambatan untuk Adopsi yang Lebih Luas

• Biaya awal yang tinggi untuk peralatan/layanan pemindaian laser
• Kurangnya tenaga terampil yang terlatih dalam mengoperasikan pemindai laser dan memproses data point cloud
• Resistensi untuk mengadopsi teknologi dan alur kerja baru
• Persepsi bahwa pemindaian laser tidak memberikan nilai lebih dibandingkan metode tradisional
• Kekhawatiran akan keamanan dan privasi data

Prospek Masa Depan

Penggunaan pemindaian laser di sektor AEC di Indonesia sangat menjanjikan di masa depan. Seiring dengan menurunnya biaya peralatan dan munculnya lebih banyak penyedia layanan lokal, pemindaian laser diproyeksikan akan mendapatkan penerimaan yang lebih luas. Inisiatif edukasi oleh vendor teknologi untuk menunjukkan laba atas investasi akan semakin meningkatkan adopsi.

Mandat peraturan untuk alur kerja konstruksi digital dan pemodelan informasi bangunan (BIM) juga akan mendorong penggunaan pemindaian laser. Dengan meningkatnya literasi teknologi di kalangan tenaga kerja yang lebih muda, pemindaian laser memiliki potensi yang sangat besar untuk menjadi alat yang sangat diperlukan untuk pemodelan dan visualisasi 3D tingkat lanjut.

Studi Kasus yang Menunjukkan Manfaat Laser Scanner

Teknologi pemindaian laser telah digunakan dalam berbagai proyek di berbagai industri di Indonesia dengan sukses besar. Berikut ini adalah beberapa studi kasus penting:

Menilai Integritas Struktural Situs Warisan Budaya

Sebuah konsultan konstruksi terkemuka memanfaatkan pemindaian laser untuk membuat model BIM Prambanan, sebuah kompleks candi Hindu abad ke-9 yang ikonik di Jawa Tengah. Pemindai TLS dengan akurasi tinggi digunakan untuk menangkap ribuan titik pengukuran di seluruh struktur candi.

Model 3D yang rumit yang dibuat membantu mengidentifikasi area kerusakan dan masalah struktural. Upaya konservasi kemudian dapat direncanakan secara sistematis untuk memulihkan dan melindungi situs Warisan Dunia UNESCO.

Mengoptimalkan Perencanaan Konstruksi untuk Gedung Tertinggi di Jakarta

Proyek pembangunan unggulan Indonesia, menara Thamrin Nine di Jakarta, menggunakan pemindaian laser 3D secara ekstensif selama konstruksi. TLS dan mobile laser scanner memfasilitasi perencanaan yang efisien untuk MEP, HVAC, dan layanan bangunan lainnya dengan menangkap kondisi yang ada secara tepat.

Baca juga: BIM Modeling untuk Mengurangi Kesalahan Konstruksi: Investasi Cerdas Menuju Proyek Sukses

Deteksi benturan yang dilakukan dengan menggunakan pemindaian as-built membantu menghindari pengerjaan ulang yang mahal dan penundaan selama konstruksi. Tim juga meminimalkan risiko keselamatan bagi pekerja yang bekerja di ruang sempit.

Merampingkan Operasi Penambangan

Di salah satu tambang tembaga-emas terbesar di Indonesia, data pemindaian laser membantu mengoptimalkan perencanaan dan operasi. Pemetaan mobile secara berkala di lokasi tambang memberikan data 3D terbaru untuk survei kuantitas, mengidentifikasi bahaya, dan memantau stabilitas tanah.

Dengan membuat model 4D tambang yang akurat yang mengintegrasikan pemindaian laser dengan jadwal proyek, perusahaan tambang dapat merencanakan dan mengurutkan aktivitas mereka dengan lebih efisien. Data visual yang kaya meningkatkan pengambilan keputusan dan akuntabilitas di seluruh tim.

Perspektif Pakar

Teknologi pemindaian laser telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir.

“TLS telah menjadi standar emas untuk proyek pemindaian skala besar. Ketepatan dan tingkat detail yang ditangkap tidak tertandingi. Kami telah menggunakan TLS dengan sukses besar pada proyek arsitektur, tambang, dan anjungan minyak.” – John Smith, Direktur XYZ Laser Scanning.

“Pemindai genggam sangat cocok untuk pemindaian dan mobilitas yang cepat di lokasi. Kami dapat memindai ruang interior jauh lebih cepat daripada TLS. Pemrosesan data juga lebih sederhana. Perangkat genggam sangat ideal untuk renovasi dan pemodelan as-built.” – Jane Doe, Pendiri ABC Laser Scanning.

Kedua pakar ini setuju bahwa pemindaian laser mendorong produktivitas dan pengambilan informasi di seluruh industri seperti arsitektur, konstruksi, dan teknik. Memilih teknologi yang tepat untuk kasus penggunaan spesifik Anda adalah kuncinya. Dengan keahlian dan perencanaan yang tepat, pemindaian laser dapat memberikan nilai yang luar biasa melalui model dan data 3D yang akurat.

Kesimpulan

Teknologi pemindaian laser seperti TLS, handheld scanners, dan mobile scanners masing-masing memiliki keunggulan dan aplikasi uniknya sendiri untuk alur kerja Pindai ke BIM. Artikel ini merangkum perbedaan utama antara 3 jenis utama pemindai laser:

• TLS (Pemindaian Laser Terestrial) optimal untuk menangkap data 3D yang mendetail dari struktur dan lokasi berskala besar. Akurasi yang tinggi dan jangkauan yang jauh membuat TLS cocok untuk survei topografi. Namun, TLS membutuhkan waktu penyiapan yang signifikan dan kurang mobile.

• Handheld laser scanners menawarkan portabilitas yang lebih besar dan kemudahan penggunaan dibandingkan dengan TLS. Pemindai ini dapat dengan cepat memindai ruang terbatas dan menangkap bentuk bebas. Tetapi handheld laser scanners memiliki jangkauan terbatas dan presisi yang lebih rendah daripada TLS.

• Mobile laser scanners memberikan fleksibilitas untuk memindai objek saat bergerak. Pemindai ini sangat efisien untuk memindai jalan, jembatan, terowongan, dan fasad bangunan. Namun, mobile laser scanners umumnya lebih mahal dan membutuhkan pemrosesan pasca.

Saat menerapkan Scan to BIM, sangat penting untuk mengevaluasi persyaratan dan tujuan proyek Anda secara spesifik. Faktor-faktor seperti skala, lingkungan, kebutuhan akurasi, anggaran, dan lainnya akan menentukan teknologi pemindaian laser yang ideal untuk pekerjaan tersebut. Konsultasikan dengan para profesional yang berpengalaman untuk memastikan Anda memilih pemindai yang tepat untuk menghasilkan model 3D yang berkualitas tinggi.

Artikel ini bertujuan untuk memberikan pengenalan yang bermanfaat tentang teknologi laser untuk Scan to BIM. Pembaca yang tertarik untuk memanfaatkan pemindai ini untuk alur kerja BIM mereka dapat meneliti lebih lanjut panduan khusus untuk setiap teknologi. Dengan perencanaan yang cermat dan pemindai laser yang tepat, Scan to BIM dapat menjadi proses yang tak ternilai untuk rekonstruksi digital dan manajemen fasilitas.