Rekonstrukcja 3D i modelowanie bryłowe w inspekcji obiektów mostowych z użyciem technik wirtualnych

Open Access (Artykuł w pliku PDF)

citation/cytuj: Uściłowski M., Kopeć B., Salamak M., Bednarz K. 3D reconstruction and solid modeling in bridge inspection using virtual techniques. Materiały Budowlane. 2025. Volume 635. Issue 07. Pages 126-138. DOI: 10.15199/33.2025.07.17

mgr inż. Mateusz Uściłowski, Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0002-3594-4445
mgr inż. Borys Kopeć, Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0009-0009-2132-0306
prof. dr hab. inż. Marek Salamak, Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0003-3602-0575
mgr inż. Kamil Bednarz, Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0009-0001-6574-6589

Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript. 

DOI: 10.15199/33.2025.07.17
Case study / Studium przypadku

Abstract. The article presents the use of 3D reconstruction techniques in bridge infrastructure inspection, using the example of a viaduct pier. Models from photogrammetry, laser scanning, and their integration were compared. The integration of 3D models with condition data in a virtual environment and their inspection process are also described The research confirms that 3D reconstruction enables precise measurements and inspections, supporting the diagnostics and maintenance of infrastructure.
Keywords: inspection; bridges; BIM; 3D reconstruction; reality capturing; photogrammetry; laser scanning.

Streszczenie. W artykule przedstawiono zastosowanie technik rekonstrukcji 3D w inspekcji infrastruktury mostowej na przykładzie filara wiaduktu. Porównano modele uzyskane na podstawie fotogrametrii, skanowania laserowego oraz ich integracji. Opisano także sposób integracji modeli 3D z danymi o stanie technicznym w środowisku wirtualnym oraz proces ich inspekcji. Badania potwierdzają, że rekonstrukcja 3D umożliwia prowadzanie precyzyjnych pomiarów i inspekcji, wspierając diagnostykę i utrzymanie infrastruktury.
Słowa kluczowe: inspekcja; mosty; BIM; rekonstrukcja 3D; przechwytywanie rzeczywistości; fotogrametria; skanowanie laserowe.

Literature
[1] Hubbard B i Hubbard S. Unmanned Aircraft Systems (UAS) for Bridge Inspection Safety. Drones. 2020; https://doi.org/10.3390/drones4030040.
[2] Liu P, Shi Y, Xiong R i Tang P. Quantifying the reliability of defects located by bridge inspectors through human observation behavioral analysis. Developments in the Built Environment. 2023; https://doi.org/10.1016/j.dibe. 2023.100167.
[3] Kim I-H, Yoon S, Lee JH, Jung S, Cho S i Jung H-J. A comparative study of bridge inspection and condi-tion assessment between manpower and a UAS. Drones. 2022; https://doi. org/10.3390/drones6110355.
[4] Isailović D, Stojanovic V, Trapp M, Richter R, Hajdin R i Döllner J. Bridge damage: Detection, IFC-based semantic enrichment and visualization. Automation inConstruction. 2020; https://doi.org/10.1016/j.autcon.2020.103088.
[5] Yasin YigitAi UysalM. Virtual reality visualisation of automatic crack detection for bridge inspection from 3D digital twin generated by UAV photogrammetry. Measurement. 2025; https://doi.org/10.1016/j.measurement. 2024.115931.
[6] Kwiatkowski J, Anigacz W i Beben D. A case study on the noncontact inventory of the oldest European cast-iron bridge using terrestrial laser scanning and photogrammetric techniques. Remote Sensing. 2020; https://doi. org/10.3390/rs12172745.
[7] Dogan Y. 3D Modelling of Bridges by UAV Photogrammetry Method
[online]. https://www. academia. edu/121885671
[Dostęp: 10.04.2025].
[8] Chen Z, i in.Automated reality capture for indoor inspection using BIM and a multi-sensor quadruped robot. Automation in Construction. 2024; https://doi. org/10.1016/j. autcon. 2024.105930.
[9] Luo H, Zhang J, Liu X, Zhang L i Liu J. Large-Scale 3D Reconstruction from Multi-View Imagery: A Comprehensive Review. Remote Sensing. 2024; https://doi. org/10.3390/rs16050773.
[10] Han Y, Feng D, Wu W, Yu X, Wu G i Liu J. Geometric shape measurement and its application in bridge construction based on UAV and terrestrial laser scanner.Automation in Construction. 2023; https://doi. org/10.1016/j. autcon. 2023.104880.
[11] Lin JJ, Ibrahim A, Sarwade S i Golparvar-Fard M. Bridge inspection with aerial robots: automating the entire pipeline of visual data capture, 3Dmapping, defect detection, analysis, and reporting. Journal of Computing in Civil Engineering. 2021; https://doi.org/10.1061/(asce)cp.1943-5487.0000954.
[12] Michałowska K. i in. Modelowanie i wizualizacja danych 3D na podstawie pomiarów fotogrametrycznych i skaningu laserowego, Rzeszów,Wyższa Szkoła Inżynieryjno-Ekonomiczna, 2015.
[13] Mikrut S, Moskal A, Marmol U. Integration of Image and Laser Scanning Data Based on Selected Exam-ple. Image Processing & Communications. 2014, https://doi.org/10.1515/ipc-2015-0008.
[14] Riveiro B, González-Jorge H, Varela M I Jaurequi D. V. Validation of terrestrial laser scanning and photo-grammetry techniques for the measurement of vertical underclearance and beam geometry in structural in-spection of bridges, Measurement. 2013, https://doi.org/10.1016/j.measurement. 2012.09.018.
[15] Dorafshan S i Maguire M. Bridge inspection: human performance, unmanned aerial systems and automa-tion. Journal of Civil Structural Health Monitoring. 2018; https://doi. org/10.1007/s13349-018-0285-4.
[16] Panigati T, i in. Drone-based bridge inspections: current practices and future directions. Automation in Construction. 2025; https://doi. org/10.1016/j. autcon. 2025.106101.
[17] Lizarraga-Morales RA, Sanchez-Yanez RE iAyala-Ramirez V. Fast texel size estimation in visual texture using homogeneity cues. Pattern Recognition Letters. 2013; https://doi. org/10.1016/j. patrec. 2012.09.022.
[18] Kim G i Cha Y. 3D Pixelwise damage mapping using a deep attention based modified Nerfacto. Automa-tion in Construction. 2024; https://doi. org/10.1016/j. autcon. 2024.105878
[19] Omer M, Margetts L, Hadi Mosleh M, Hewitt S, Parwaiz M. Use of gaming technology to bring bridge inspection to the office. Structure and Infrastructure Engineering. 2019; https://doi. org/10.1080/15732479.2019.1615962.

Received: 17.03.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 17.03.2025 r.
Revised: 05.05.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 05.05.2025 r.
Published: 23.07.2025 / Opublikowano: 23.07.2025 r.

Materiały Budowlane 07/2025, strona 126-138 (spis treści >>)