工程施工品質查核作業是國內三級品管制度的基礎，工程團隊若能在工程進行中如實並有效率地完成查核，不僅能成功落實工程品質管理的精神，更能詳實紀錄工程各階段的施工細節及成果，為後續的履約管理或發生爭議處理時提供重要的紀錄資訊。然實務上，卻常因查驗項目繁瑣且多樣，查核人員從準備作業、檢驗查核、拍照記錄到報告撰寫皆需要花費大量時間。尤其檢驗查核時，受紙本二維圖說及量測技術的限制，工程師如何快速根據圖說及設計規範進行查驗，並詳實比對成果確保品質卻是一大挑戰；而對業主而言，查核作業所記錄之照片能否真實反應實際成果，更是查核作業面對的挑戰。

為了解決上述的問題，本研究嘗試結合光學雷達(Light Detection and Ranging, LiDAR)與擴增實境(Augmented Reality, AR)技術來輔助施工品質查驗，設計一「行動化3D 施工品質查驗系統」，以行動裝置進行數位化查驗，將現場的施工成果以行動光學雷達(Light Detection and Ranging, LiDAR)進行掃描，建立施工成果之3D 模型，再將BIM 設計模型以AR 技術呈現給工程師，並對光學雷達技術和擴增實境技術於行動裝置端於品質查驗之適用性進行評估。而最後本研究之實測結果發現，以行動裝置進行查驗，並透果AR 與Lidar 技術，確實能使查驗人員更方便的進行查驗，也實現查驗流程數位化，有利於現場施工品質查堰管理。

Engineering construction quality inspection is the foundation of the domestic three-level quality control system. If the engineering team can faithfully and efficiently complete the inspection during the project, it will not only successfully implement the spirit of project quality management, but also record the construction of each stage of the project in detail. Details and results provide important record information for subsequent performance management or dispute resolution. However, in practice, due to the cumbersome and diverse inspection items, the inspectors need to spend a lot of time from preparing work, inspecting and checking, taking photos and recording to writing reports. Especially during inspection and verification, limited by two-dimensional drawings and measurement technology on paper, it is a big challenge for engineers to quickly perform inspections based on the drawings and design specifications, and compare the results in detail to ensure quality. For owners, the inspection work Whether the recorded photos truly reflect the actual results is the challenge faced by the verification operation.

In order to solve the above problems, this research tries to combine Light Detection and Ranging (LiDAR) and Augmented Reality (AR) technology to assist construction quality inspection, and design a "mobile 3D construction quality inspection system." Digital inspection is carried out with mobile devices, the construction results on site are scanned with mobile optical radar (Light Detection and Ranging, LiDAR) to establish a 3D model of the construction results, and then the BIM design model is presented to the engineer with AR technology, and the optical The applicability of radar technology and augmented reality technology for quality inspection on mobile devices is evaluated. In the end, the actual test results of this study found that the use of mobile devices for inspection and the penetration of AR and Lidar technologies can indeed make inspections more convenient for inspectors, and also realize the digitization of the inspection process, which is conducive to the management of on-site construction quality inspection.

目錄
第一章 緒論	1
1.1	研究動機	1
1.2	研究目的	3
1.3	研究方法與流程	4
1.4	研究範圍與限制	7
第二章 文獻回顧	8
2.1	相關研究發展	8
2.1.1	施工現場資訊管理系統發展情形	8
2.2	系統開發技術	10
2.2.1	Xcode	10
2.2.2	BIM結合擴增實境於施工階段應用	11
2.2.3	光學雷達掃描	13
2.3	小結	14
第三章 行動化3D施工品質查核系統架構設計	16
3.1	需求分析	16
3.2	擴增實境與光學雷達技術評估	17
3.2.1	擴增實境技術	17
3.2.2	光學雷達技術	20
3.3	系統設計	24
3.3.1	系統功能設計	24
3.3.2	系統資料庫設計	29
3.3.3	系統資料流設計	30
第四章 行動化3D施工品質查核系統開發	41
4.1	開發環境	41
4.2	建立Lidar＆AR施工品質查核應用程式	42
4.2.1	系統開發流程	42
4.2.2	系統軟體架構	45
4.3	建立施工品質管理網頁模組	48
4.3.1	系統開發流程	48
4.3.2	系統軟體架構	50
	第五章 系統功能展示	54
5.1	Lidar&AR施工品質查核應用程式功能展示	54
5.2	施工品質管理網頁模組功能展示	60
第六章 系統實測與討論	69
6.1	實測案例說明	69
6.2	系統實測	70
6.3	施工品質查核流程差異分析	75
6.3.1	傳統施工品質查核流程	76
6.3.2	本研究系統之施工品質查核流程	77
6.4	討論	79
6.4.1	優缺點說明與討論	79
6.4.2	光學雷達技術討論	80
第七章 結論與建議	82
7.1	結論	82
7.2	建議	83
參考文獻	85
附錄一	88


圖目錄
圖 1.1 研究流程圖	4
圖 3.1 模型轉檔處理流程圖	18
圖 3.2 模型轉檔至USDZ	19
圖 3.3 旋轉模型	20
圖 3.4 移動模型位置置中心	20
圖 3.5 掃描目標物	21
圖 3.6 行動化3D施工品質查核系統使用案例圖	25
圖 3.7 系統功能架構圖	26
圖 3.8 系統資料庫架構圖	29
圖 3.9 系統資料庫實體關聯圖	30
圖 3.10 使用者登入功能循序圖	32
圖 3.11 專案管理功能循序圖	33
圖 3.12 查驗作業執行功能循序圖	34
圖 3.13 使用者登入功能循序圖	36
圖 3.14 專案管理功能循序圖	37
圖 3.15 查驗作業編輯功能循序圖	38
圖 3.16 相關文件上傳功能循序圖	39
圖 3.17 模型上傳功能循序圖	39
圖 3.18 新增查驗作業功能循序圖	40
圖 3.19 專案成員管理功能循序圖	40
圖 4.1 Lidar＆AR施工品質查核應用程式開發流程圖	42
圖 4.2 Xcode StoryBoard 開發介面	43
圖 4.3 Xcode StoryBoard UI列表	44
圖 4.4 Lidar＆AR施工品質查核應用程式三層式架構圖	45
圖 4.5 施工品質管理網頁模組開發流程圖	49
圖 4.6 施工品質管理網頁模組三層式架構圖	50
圖 5.1 登入畫面	55
圖 5.2 專案選擇畫面	55
圖 5.3 登出畫面	55
圖 5.4切換專案畫面	56
圖 5.5 查驗作業填寫畫面	57
圖 5.6 拍照功能	57
圖 5.7 開啟相關文件	57
圖 5.8 查閱相關文件	57
圖 5.9 開啟AR比對功能	58
圖 5.10 進行AR比對	58
圖 5.11 開啟Lidar掃描功能	58
圖 5.12 進行Lidar掃描	58
圖 5.13 掃描完的3D模型	59
圖 5.14 待辦事項畫面	59
圖 5.15 登入畫面	60
圖 5.16 專案選擇畫面	60
圖 5.17 登出畫面	61
圖 5.18 專案管理功能	61
圖 5.19 專案管理畫面	62
圖 5.20 點選查驗作業	63
圖 5.21 編輯查驗作業	63
圖 5.22 上傳圖片	63
圖 5.23 查驗作業送出	64
圖 5.24 上傳檔案	65
圖 5.25 選擇文件	65
圖 5.26 指定查驗作業	65
圖 5.27 確認上傳檔案	65
圖 5.28 上傳成功	65
圖 5.29 上傳模型	66
圖 5.30 新增查驗作業	67
圖 5.31 新增使用者	68
圖 5.32 刪除使用者	68
圖 5.33 修改使用者權限	68
圖 6.1 施工品質查核流程圖	70
圖 6.2 使用系統之施工品質查核流程圖	71
圖 6.3 新增查驗作業	71
圖 6.4 上傳查驗區域模型	72
圖 6.5 相關文件上傳	72
圖 6.6 查看待辦事項	73
圖 6.7 填寫查驗結果	73
圖 6.8 拍攝查驗項目照驗	73
圖 6.9 調閱查驗相關文件	73
圖 6.10 「分電箱」AR比對	74
圖 6.11「鋼筋組立」Lidar掃描	74
圖 6.12 「分電箱」Lidar掃描	74
圖 6.13 查驗作業確認	74
圖 6.14 送出查驗作業	74
圖 6.15 設計模型「分電箱」的模型尺寸	75
圖 6.16 掃描模型「分電箱」的模型尺寸	75
圖 6.17 「鋼筋組立」的掃描3D模型與現場實際狀況	81
圖 6.18 「分電箱」的掃描3D模型與現場實際狀況	81

 
表目錄
表格 2 1 Xcode與Unity 差異比較	11
表格 3 1 物件掃描測試表	22
表格 4 1 開發環境	41
表格 4 2 應用程式後端Express的route path 對照表	46
表格 4 3 網頁模組後端Express的route path 對照表	51
表格 5 1 設備規格表	54

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