3D reconstruction and solid modeling in bridge inspection using virtual techniques

openaccess, Vol. 635 (7) 2025 / wtorek, 22 lipca, 2025

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

(Open Access)

DOI: 10.15199/33.2025.07.17

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

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.

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.
inspection; bridges; BIM; 3D reconstruction; reality capturing; photogrammetry; laser scanning.

inspekcja; mosty; BIM; rekonstrukcja 3D; przechwytywanie rzeczywistości; fotogrametria; skanowanie laserowe.
  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.
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

mgr inż. Mateusz Uściłowski, Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0002-3594-4445

Correspondence address: mateusz.uscilowski@polsl.pl

Full paper:

DOI: 10.15199/33.2025.07.17

Article in PDF file

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.