Pengembangan Sistem Pengolahan Data Point Cloud Laser Scanner Untuk Kebutuhan 3D Modeling

MUHAMMAD FARHAN M K, Akhmad Aminullah, ST., MT., Ph.D ; Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

2023 | Tesis | MAGISTER TEKNIK SIPIL

Dengan banyaknya para peneliti dan programmer, perkembangan teknologi dan inovasi akan terus berkembang terutama dalam bidang konstruksi teknik sipil. Salah satu perkembangan teknologi yang digunakan baru-baru ini adalah penggunanaan laser scanner untuk menghasilkan data point cloud. Tujuan dari peneilitian ini untuk mengusulkan sebuah sistem algoritma baru untuk mengolah data point cloud menjadi surface mesh untuk BIM 3D, dan cross section 2D. Metode yang digunakan oleh peneliti adalah dengan membuat sistem khusus point cloud, yang berbasis script code secara keseluruhan dengan bahasa python dan beberapa library khusus untuk pengolahan data point cloud maupun surface, seperti Open3D, Trimesh, dan Pymeshlab. Algoritma yang diusulkan dibagi menjadi 2 jenis yaitu; a) pengolahan data point cloud (voxel downsampling, outlier reduction, normalize) dengan format .xyz, .xyzn, .xyzrgb, .pts, .ply, .pcd; b) dan pengolahan data 3D mesh (ball pivoting/poisson surface, reduce vertex, slice mesh, transform mesh) dengan format .ply, .stl, .obj, .off , .gltf/glb. Dari metode yang dijalankan dengan algoritma yang diusulkan menghasilkan data surface 3D model dengan format .ply/.obj. Surface 3D memiliki perbedaan keakuratan dengan data point cloud sebesar 0 meter dengan pengujian CloudCompare, sedangkan jika dilakukan pengukuran secara manual diketahui bahwa perbedaannya adalah sebesar 0,0548 meter. Sistem yang dibuat juga menghasilkan berupa data cross section 2D dengan format .jpg/.png/.dxf, yang memiliki perbedaan keakuratan sebesar 0.0084 meter dengan pengujian secara pengukuran manual dengan data point cloud lapangan.

With so many researchers and programmers, technological developments and innovations will continue to develop, especially in the field of civil engineering construction. One of the technological developments used recently is the use of laser scanners to generate point cloud data. The purpose of this research is to propose a new algorithm system to process point cloud data into surface mesh for 3D BIM, and 2D cross sections. The method used by researchers is to create special point cloud system, which is based on script code as a whole with python language and several special libraries for processing point cloud and surface data, such as Open3D, Trimesh, and Pymeshlab. The proposed algorithm is divided into 2 types namely; a) point cloud data processing (voxel downsampling, outlier reduction, normalize) with .xyz, .xyzn, .xyzrgb, .pts, .ply, .pcd formats; b) and 3D mesh data processing (ball pivoting/poisson surface, reduce vertex, slice mesh, transform mesh) with format .ply, .stl, .obj, .off, .gltf/glb. From the method executed with the proposed algorithm generates the surface 3D data of the model with the format .ply/.obj. Surface 3D has a difference in accuracy with point cloud data of 0 meters with CloudCompare testing, while if you take measurements manually, it is known that the difference is 0.0548 meters. The system also produces 2D cross section data with a .jpg/.png/.dxf format, which has a difference in accuracy of 0.0084 meters with manual measurement testing with field point cloud data.

Kata Kunci : laser scanner, point cloud, surface 3D, cross section 2D, library python