點雲資料應用方式

圖5-14 齊東街 53 巷 11 號之屋架示意圖(左)室內空間及屋架點雲關係圖(右)

第二節 點雲資料應用方式

利用3D 雷射掃瞄的技術，可有效且逼真的記錄真實的都市環境，但由於真 實的環境中，包含了許多複雜的環境資訊，因此，在掃瞄取樣記錄時，若能以點 雲資料為本，並據以建構數位化的立體資訊，除可兼具平面影像的色彩及圖面的 準確外，且為完全立體的足尺資訊，因此，在使用上，能夠呈現更多的資訊給使 用者，以下，針對都市、法規、古蹟修復、建築生命週期及多角度瀏覽等提出使 用上的建議。

壹、都市紋理的分析、使用

都市掃瞄的最直接效益，係可提供完整且數位化的資訊，作為都市研究、分 析使用，以往有關都市的調查、記錄，多半透過訪查、攝影(錄)及測繪的方式進 行，故難以有效且確實的獲得有用的資訊，以作為研究、分析時使用，對此，掃

瞄後的點雲，則能提供有效的資訊使用，從單純的視覺呈現，到複雜的資訊整合，

藉由資料在連結、使用上，以數位化的方式呈現，現有的都市紋理與脈絡(如都 市的天際線、尺度關係、地形地貌等)，並以數位保存的方式，以完整保存現有 的環境資訊，作為日後各研究、分析時使用，如圖5-15所示。

圖5-15 齊東街數值地形圖(左)與點雲(右)的呈現比對 貳、景觀、設施呈現

以往都市三維模型建構時，對於公共景觀、設施等資訊，看似單純的設施物 件，若要確實模擬時，其實是非常不容易的，主要是因缺少相關真實的現況尺寸，

且不易量測，因而，導致了公共景觀、設施在模擬時，難以貼近現況，為了確實 有效的獲得現況景觀、設施等的相關資訊，故可藉由掃瞄量測的方式，記錄景觀、

設施等的現況資料，並透過數位保存呈現的方式，有效使用掃瞄獲得的點雲資 料，從而繪製景觀、設施等的現況二維圖說，作為相關設計、變更時的參考依據。

一、植栽生長、分佈調查記錄

以往都市街道植栽、綠地等，自然景觀的量測記錄，往往無法準確量測出 實際的相關尺寸資訊，如樹冠的大小、間隔距離、樹種特性等資料，因而，對 於相關都市影響評估之研究，僅具有參考的價值，也因此，無法確實提供作為 相關都市環境分析時的有效資料，如圖5-16(左)所示，為二維平面資訊記錄，

所呈現的方式。而透過掃瞄量測記錄的方式，如圖5-16 (右)所示，可呈現三維 的記錄結果，掃瞄後的植栽點雲，可清楚的呈現相關的現況情形，包含樹幹、

枝葉、高度等生長的情況，及與周圍環境現況關係，如圖5- 17所示，並可經由 數位量測的方式，提供樹木冠徑、胸徑、高度等相關尺寸資訊，如圖5- 18所示，

同時，掃瞄後的點雲資料，經由後續處理後，可作為相關環境影響評估、都市 災害及防災評估等之用。

圖5-16 街道植栽的數值地形圖(左)與點雲(右)的呈現比對

圖5- 17 齊東街公園立面資訊

圖5- 18 齊東街公園剖面資訊

二、3D 景觀、植栽資料庫的使用

真實的都市環境當中，除建築主體之外，同時，也包含了許多的景觀設施、

植栽、人車等物件，然而，對於數位3D 的模擬來說，對於各種不同設施物件 的模擬，雖看似簡單，但卻未能真實的進行模擬，故在進行齊東街都市景觀的 掃瞄記錄中，都市之所以賦有生氣，彼此間相互產生的關係所至，進行數位模 擬時，難以真實詮釋的部份。

思考將既有的設施、植栽、人車等物件，透過掃瞄的方式，轉化為數位的 3D 資料，據此，建立相關的資料庫系統，除單純作為資訊的記錄之外，亦可

作為日後相關都市模擬與建築使用的模型資料庫，以真實掃瞄記錄後的模型，

覽，對於都市環境的掌控，亦有所幫助。

圖5- 20 齊東街區域之建築群所創造出之都市天際線

在都市設計中，一個城市的天際線，也反映出這個城市，在土地使用、機能 分區的屬性差異，通常天際線的最高點，都是精華的商業區，或城市裡頭具代表 性的地標。天際線有時也被運用作為都市設計管制的工具，例如：在歷史街區或 重要代表性建築的周邊，作為一個視覺景觀管制的操作依據。

然而，在齊東街這個區域，並不重視天際線的管制，通常只要面臨的道路寬 度越大，新建房屋高度也越高，與老舊社區的高度，呈現明顯的對比，見圖5-21 至圖5-26，在這所見的天際線模式，是屬於一種「你爭我奪」、「目中無人」式 的天際線類型，大家爭搶著當「最高」或「比你高」的同時，突顯了自己，卻忽 略了與周邊環境的配合，也都忘了，建築其實是城市背景的一部份。

藉由，都市3D掃瞄後的點雲，則能提供有效的資訊使用，從單純的視覺呈 現，到複雜的資訊整合，將可提供完整且數位化的資訊，完整保存現有的環境資 訊，作為日後的研究、分析之用。

圖5-21 齊東街北面天際線

圖5-22 齊東街南面天際線

圖5-23 濟南路天際線

圖5-24 忠孝東路天際線

圖5-25 杭州南路天際線

圖5-26 金山南路天際線

伍、法規檢討

過去法規的檢討僅能以測量或拍照的方式，來比對地形圖，且需以單棟建築 為單位，來進行比對，除了效率低之外，精確度也可能較低，且無法與周圍鄰棟 建築物及環境相對應，亦無法評估在該區域中的影響。

以平面的套疊資訊，能夠檢核在地面以上的資訊，例如植栽，臨時遮蓋物或 出檐，而在透視中，可彌補地形圖之不足，然而，若能夠直接對建築物之高程進 行量測，對於建築師及設計單位而言，較能夠提供直接而有效的助益，且設計完 成後，所繪製之 3D 模型，亦可匯入，再與地形圖及點雲資訊套疊，如圖 5-27 左上及右上，以評估建築物，在該環境中，所產生之益處及干擾，再而進行設計 修改及評估。

而對於法規的執行單位而言，點雲亦可提供現況資訊以供利用，建築物的高

度，以建築技術規則設計施工篇第十四條之規定，有不得超過1.5 倍面前道路寬 加6 公尺之高度限制(建築技術規則建築設計施工編,2008)，但因對側華山藝文特 區為法定空地，因此，可增加至2 倍，在檢核時就可了解建築物、道路及對側道 路的關係，且點雲資訊，因係以點的方式呈現，因此後方建築物的型體，亦可相 互堆疊，而能夠一次進行建築物高程的檢核(見圖 5-27 左下及右下)，增進工作效 率。

平面 透視

單棟建築限高比對 多棟建築限高比對

圖5-27 依建築技術規則建築設計施工篇比對建築高度限制 陸、古蹟與歷史建物保存

在圖5-28 左上所示，內容為：

1.齊東街區域中之日式宿舍 2.齊東街之距離量測

3.周遭環境，其中，包含重點建築街道的資訊周遭環境，圖 5-28 右上所示，

內容為日式宿舍，在擷取距離地面一米以下之資訊後，取得之建築平面 圖，可進行建築物內之尺寸量測，並可以與對街之牆面，相互參照；圖5-28 左下所示，內容為日式宿舍側面及後方環境之透視圖，與圖5-28 右下相較 之下，較難理解其所在位置及環境狀況，亦無法了解該區域中之立面材質 及色彩。

點雲資料擷取後(見圖 5-29 左)可透過 AutoCAD 製圖軟體進行 2D 線檔圖的 描繪(見圖 5-29 中)，以作為施工資料或記錄，亦或以 RP 機器輸出實體模型(見圖 5-29 右)，以作為展示或施工時參考之 3D 資料。

與週遭環境之相關位置資訊 細部尺寸資訊

未呈現色彩材質時之點雲資訊 呈現色彩材質時之點雲資訊 圖5-28 大尺度及細部範圍之量測及貼圖前後呈現效果比較圖

圖5-29 齊東街 11 號日式宿舍左向立面 3D 掃瞄點雲資料(左) 線檔 (中)及 2D 應 用於RP 輸出(右)

柒、建築生命週期之記錄

在建築的生命週期中，3D 掃瞄能夠記錄下，各個階段的資訊，對於歷史建 築而言，掃瞄後之資訊，能夠提供作為數位保存及修復、製圖及展示之依據，而 已存在的建築物及都市環境，在掃瞄取得資訊後，能夠用以審核都市計劃之落實 及對法規遵守的檢核。在新建建築中，過去，皆被要求繪製建築物的竣工圖，但 多數單位，皆以設計圖及施工圖稍作修改後，直接成為竣工圖交差，因此，在將 來須利用竣工圖，以作為修復工程或救災時，便無法有效的取得所需之資訊，3D 掃瞄便能取得較正確的資訊，除是三維外，並帶有材質、色彩的資訊，能夠輔助 作為建築物在完工時之竣工圖依據，圖5- 30 中所示即為齊東街入口旁的一棟新 建建物之量體、立面及平面資訊，圖5-31 左上和左下為齊東街老照片，兩者相 互比較，可發現：街道的改變與建築物的逐漸增加，將齊東老街的風貌改變，唯 一不變的是，保留下來的日式宿舍，如圖5-31 右上和右下所示。

建築量體 建築立面 平面

圖5- 30 新建建築在竣工時所記錄之點雲資訊之呈現效果

圖5-31 齊東街老照片齊東街(左上和左下) 日式宿舍(右上和右下) (李全壽、陳廖 月娥、周玉珠提供，2007)

捌、多視角瀏覽

圖 5-32 中之各視角，能夠取得不同的資訊，在空照圖的視角中，能夠得知 建築物、道路及周遭環境之間之關係，猶如空照圖之功用，而在掃瞄器的視角中，

可得知在掃瞄器的所在測點，對於某些建築物之可視範圍情況，以了解所在點或 標的物之隱蔽性，對於需要保護的人或物，能夠先行以此視角進行檢核；以制高 點(鳥類)的視角，取得的畫面，能夠觀察騎樓及遮簷處之資訊，以及該處與周遭 環境之關係；而在地面(人)的視角，則是能夠做為環境的檢視之用，了解人在此 環境中，所能觀察到的事物，以找出治安的死角及違反法規之事項。

空照圖的視角 掃瞄器的視角

建築制高點(鳥類)的視角 地面(人)的視角

圖5-32 點雲各視角所呈現的效果 玖、RP 模型輸出與現況比對

數位資料輸出，是將掃瞄的結果，使用實體模型的方式呈現，本研究，利用

數位資料輸出，是將掃瞄的結果，使用實體模型的方式呈現，本研究，利用