Pemodelan Heritage Building Information Modelling (HBIM) Gedung Pusat UGM dengan Handheld Laser Scanner SLAM 3D

Berlian Diba Nur Rizky, Prof. Dr. Ir. Harintaka, S.T., M.T., IPU., ASEAN Eng.

2026 | Skripsi | TEKNIK GEODESI

Cagar budaya di Indonesia, termasuk bangunan bersejarah, memerlukan dokumentasi yang akurat sebagai bagian dari upaya pelestariannya. Metode dokumentasi konvensional berbasis dua dimensi maupun Terrestrial Laser Scanner (TLS) masih memiliki kendala efisiensi dan efektivitas akuisisi data karena membutuhkan banyak posisi statis dan waktu pemindaian yang relatif lama. Handheld laser scanner berbasis Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) 3D hadir sebagai alternatif yang lebih efisien karena bersifat mobile dan mampu menjangkau area yang sulit diakses. Gedung Pusat Universitas Gadjah Mada (Balairung UGM), sebagai bangunan cagar budaya berusia lebih dari tujuh dekade dengan kompleksitas geometris dan kekayaan elemen arsitektural, dipilih sebagai objek penelitian untuk penerapan konsep Heritage Building Information Modelling (HBIM) berbasis data SLAM 3D. Penelitian ini bertujuan membuat model 3D Gedung Pusat UGM dari data point cloud hasil pemindaian SLAM 3D, menghitung uji kualitas geometri model, serta menentukan klasifikasi tingkat akurasi model HBIM yang dihasilkan.

Akuisisi data point cloud dilakukan menggunakan handheld laser scanner SLAM FJD Trion P1 melalui empat jalur pemindaian yang membentuk pola loop, sedangkan titik kontrol (GCP) diperoleh melalui pengukuran GNSS dengan konfigurasi RTK-Radio. Data point cloud diregistrasi menggunakan metode target to target pada perangkat lunak FJD Trion Model dan CloudCompare, dilanjutkan dengan proses filtering untuk menghilangkan noise. Pemodelan 3D dilakukan pada perangkat lunak Autodesk Revit 2024 dengan tingkat kedetailan Level of Detail (LOD) 3, mencakup komponen dinding, lantai, plafon, kolom, tangga, pintu, dan jendela, yang dilengkapi informasi atribut material dan geometri. Uji kualitas geometri dan tingkat akurasi model dilakukan dengan membandingkan 30 sampel ukuran hasil pengukuran lapangan menggunakan Total Station reflectorless dan pita ukur terhadap ukuran pada model 3D, melalui perhitungan RMSE, klasifikasi Level of Accuracy (LoA) berdasarkan standar USIBD, serta uji-t berpasangan.

Hasil akhir penelitian ini berupa model 3D Gedung Pusat Universitas Gadjah Mada dengan tingkat kedetailan LOD 3 yang dilengkapi informasi atribut material dan geometri pada setiap komponen bangunan. Uji kualitas geometri terhadap 30 sampel menghasilkan nilai RMSE sebesar 0,017 m, dengan selisih terkecil 0 m dan selisih terbesar 0,046 m, yang menurut standar LoA USIBD berada pada rentang LoA20 sampai dengan LoA50. Hasil uji t berpasangan pada tingkat kepercayaan 95% menghasilkan nilai t_hitung sebesar 5,884, lebih besar daripada t_tabel sebesar 2,045, sehingga H0 ditolak dan Ha diterima. Hasil tersebut menunjukkan terdapat perbedaan signifikan antara ukuran komponen pada model 3D dengan hasil pengukuran langsung di lapangan.

Cultural heritage buildings in Indonesia require accurate documentation as part of their preservation efforts. Conventional two-dimensional documentation methods and Terrestrial Laser Scanner (TLS) still face limitations in data acquisition efficiency and effectiveness, as they require multiple static positions and a relatively long scanning time. Handheld laser scanner technology based on Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) 3D offers a more efficient alternative, as it is mobile and able to reach areas that are difficult to access. Gedung Pusat Universitas Gadjah Mada (Balairung UGM), a heritage building more than seven decades old with complex geometry and rich architectural elements, was selected as the research object for applying the Heritage Building Information Modelling (HBIM) concept based on SLAM 3D data. This research aims to build a 3D model of Gedung Pusat Universitas Gadjah Mada from SLAM 3D point cloud data, to calculate the geometric quality of the model, and to determine the accuracy classification of the resulting HBIM model.

Point cloud data acquisition was carried out using a handheld SLAM laser scanner (FJD Trion P1) through four scanning paths forming a loop pattern, while ground control points (GCPs) were obtained through GNSS measurement using an RTK-Radio configuration. The point cloud data were registered using the target-to-target method in FJD Trion Model and CloudCompare software, followed by a filtering process to remove noise. The 3D model was developed in Autodesk Revit 2024 at Level of Detail (LOD) 3, covering wall, floor, ceiling, column, staircase, door, and window components, complemented with material and geometric attribute information. The geometric quality and accuracy level of the model were assessed by comparing 30 dimension samples obtained from field measurements using a reflectorless Total Station and a measuring tape against the corresponding dimensions on the 3D model, through RMSE calculation, Level of Accuracy (LoA) classification based on the USIBD standard, and a paired-sample t-test.

The final result of this research is a 3D model of Gedung Pusat Universitas Gadjah Mada with a Level of Detail (LOD) 3, complemented with material and geometric attribute information for each building component. The geometric quality test on 30 samples produced an RMSE value of 0.017 m, with a smallest deviation of 0 m and a largest deviation of 0.046 m, which according to the USIBD LoA standard falls within the LoA20 to LoA50 range. The paired-sample t-test at a 95% confidence level yielded a t-calculated value of 5.884, greater than the t-table value of 2.045, so H0 was rejected and Ha accepted. This result indicates a significant difference between the component dimensions of the 3D model and the direct field measurements.

Kata Kunci : cagar budaya, point cloud, SLAM 3D, HBIM, model 3D, RMSE, Level of Accuracy