Автор Лаура Мария Йоманс Галли
Hard Hat Mack — это видеоигра, выпущенная Electronic Arts в 1983 году, в которой строитель выполняет задачи, убегая от начальника, преодолевая падающие препятствия, такие как болты и движущиеся балки. Оглядываясь назад, я не могу считать эту детскую видеоигру первым звонком в строительную сферу. Однако, бесспорно, мне было интересно участвовать в крупных инженерных проектах от этапа проектирования до их воплощения в жизнь, что является значительным мотиватором для тех, кто выбирает дисциплины, связанные со строительством.
Уже на начальных этапах подготовки будущих инженеров-строителей, архитекторов и градостроителей студенты посещают рабочие места и проходят практику, которая позволяет им «встать на ноги» и начать свою карьеру практически как можно раньше. Однако пандемия сделала такие эмпирические практики невозможными из-за ограничений доступа и передвижения, введенных властями. Как студенты могут развивать заявленные для профессиональной практики компетенции дистанционно? Как они могут получить подробную информацию о месте, не измеряя его лично?
Учитывая ускоренный рост городов, выпускники области Build Environment сталкиваются с серьезными проблемами, развивая навыки систематического анализа функционирования территории и предложения комплексных решений для упорядоченного, устойчивого и инклюзивного городского развития. Таким образом, становится жизненно важным, чтобы учащиеся уже на ранних этапах обучения понимали среду проекта и взаимодействия переменных, которые ее определяют.
Характеристика окружающей среды с помощью технологий
Ограничительные меры и ограничения в связи с пандемией сделали выездные проверки затруднительными или невозможными. Альтернативой было использование Google Earth и Street View для осмотра рабочих зон. Однако изображения не обязательно охватывают проектную площадку, они устарели или имеют недостаточное разрешение для получения точных измерений в строительных проектах. Столкнувшись с этой реальностью, профессор Арнольд Пачеко запустил дрон и с помощью методов фотограмметрии получил трехмерную модель линейного парка Клотье, расположенного в Санта-Катарине, Мексика, которой он поделился для использования в своих запланированных курсах.
Благодаря своей доступности и автономности дроны могут документировать ход строительства и фотограмметрию для создания цифровых моделей рельефа, ортофотопланов и других результатов.
Этот опыт был полезным для преподавателей и студентов. Облако точек позволило учащимся получить трехмерную визуализацию большинства физических пространств. Навигация выполнялась с помощью программного обеспечения для управления облаком точек со студенческими лицензиями Autodesk Recap. Они использовали из дома и могли измерять окружающую среду для создания топографических и общих планов. Мы пережили первый натиск пандемии; однако нам нужно было действовать, если ситуация сохранится.
Исходя из этого опыта, мы также заметили, что модель имеет свои ограничения. В зависимости от характеристик беспилотника и параметров полета фотограмметрия обычно обеспечивает воздушную или растительную перспективу проекта. Однако объекты или сооружения под лесными массивами, мосты и т. д. были скрыты, что не позволило их идентифицировать.
Мы прибегли ко второму датчику: лазерному сканированию или наземному лидару для обнаружения фасадов археологических памятников и промышленных объектов или другим приложениям для устранения этого ограничения. Эта технология актуальна благодаря простоте использования и скорости получения миллионов точек детализации поверхностей. С этой идеей мы сформировали междисциплинарную рабочую группу с профессорами Tecnologico de Monterrey (кампусы в Монтеррее и Гвадалахаре) и профессионалами из LabSIG, которые подали заявку на участие в Novus Fund 2020 для финансирования проекта.
Создание и развертывание виртуальных моделей в классе
С сентября 2020 года по февраль 2021 года мы взяли на себя задачу планирования, выполнения и обработки фотограмметрических съемок с помощью дрона и наземного сканирования нескольких зданий в кампусах, парка и церкви Сан-Хуан-Боско, расположенных в районе университета. Приходской священник, брат Алехандро Бельтран Гарса, любезно разрешил нам пройти внутрь церкви, чтобы выполнить внутренние упражнения, когда все общественные места были закрыты.
Интеграция облаков точек, полученных обоими датчиками, позволила более чем 260 учащимся погрузиться в рабочее пространство, позволив им визуализировать физическое пространство под любым внешним углом, внешним и внутренним углом в случае с моделью церкви. Кроме того, учащиеся могли определить системы охлаждения на крышах, ирригационные клапаны, канализацию и другие элементы на уровне земли, скрытые верхушками деревьев. Как и в предыдущей модели, когда съемки проводились по топографическим процессам, сохранялась возможность извлечения информации о географическом положении, размерах и высотах с соответствующей точностью для разработки топографических и габаритных планов.
Эта работа позволила развить компетенции у студентов, несмотря на ограничения пандемии. Хотя использование моделей не заменяет процесс обучения, связанный с управлением геодезическим оборудованием и выполнением полевых работ, оно значительно обогащает информацию, которую можно представить благодаря виртуальному обследованию. Кроме того, этот опыт показывает студенту, как технологическая революция влияет на практику в строительной отрасли. Вот когда Hard Hat Mack становится виртуальным во время пандемии и, несомненно, продолжит развиваться.