Gestione della nuvola di punt
59 Recap 360 Pro è un programma che ha il compito di preparare le nuvole di punt
rilevate con il laser scanner, o derivanti dalle fotografie digitali per utilizzarle all’interno di altri programmi come Autocad, Autocad Map 3D, Autocad Civil 3D, InfraWorks, Revit, Navisworks e altri.
Estrapolazione del rilievo effettuato con la scansione laser. In questo caso si riconosce il grattacielo, prodotto dall’unione di tutte le nuvole di punti rilevate.
Materiale della campagna di rilievo, op. Arch. Cristian Boscaro
L’interfaccia del software è utile per la visione della nuvola di punti e per la gestione delle sue parti, per selezionare, ritagliare, pulire, misurare, attraverso il posizionamento intuitivo della
Limit Box, la scatola virtuale di contenimento delle misurazioni. Si possono creare anche delle regioni e selezionare solo porzioni di nuvola, oppure modificare la dimensione e la densità dei punti per migliorare la maneggevolezza del file in fase di lavoro. La successiva esportazione da Recap ha prodotto un file unico, in formato rcp., apribile con altri programmi, come ad esempio
Autocad.
Il software Autocad, in cui la nuvola è visualizzata come riferimento esterno, il che permette al file di lavoro di rimanere leggero e snello, ha permesso la visualizzazione e la gestione delle nuvola di punti, garantendone un primo approccio necessario, ad esempio, alla lettura delle altezze in facciata o per comprendere la profondità delle sculture.
Per prima cosa si è proceduto individuando i piani verticali e orizzontali in cui far passare le sezioni. Ai piani di sezione sono stati assegnati degli spessori molto piccoli (solitamente dai 5 ai 20 cm, a seconda della densità di punti) in modo da evidenziare solo i punti compresi al loro interno, nascondendo il resto della nuvola. Sono emerse, così facendo, delle porzioni quasi piane di punti che sono state utilizzate come strumento di confronto con le misurazioni prese con il rilievo diretto.
La nuvola di punti è stata inserita in Autocad ed elaborata affinchè si presentasse una sezione sottile al medesimo livello del piano di sezione ottenuto precedentemente con la livella laser e rappresentato sull’eidotipo insieme alle misure prese dal rilievo diretto.
Le sezioni sono state effettuate sia orizzontalmente che verticalmente, a seconda della porzione da confrontare.
In questo caso si vede come dalla nuvola intera viene individuato un piano orizzontale con un determinato spessore. La selezione visualizza solamente i punti contenuti all’interno del piano selezionato, dal quale può essere estratta la sezione corrispondente.
In alto è rappresentata la nuvola prodotta dalla scansione laser della facciata posteriore del Grattacielo, alla quale è stata sovrapposta la serie di punti rilevati utilizzando il disto laser 3D, evidenziata in rosso, con lo scopo di verificare l’attendibilità delle misurazioni. Infatti i due metodi di rilievo risultano combacianti.
Sotto, in prospetto, si vede come dalla nuvola di punti sia stato possibile confrontare i dati metrici acquisiti con il rilievo diretto, in modo da avere una base metrica per il fotoraddrizzamento e per arrivare ad ottenere il ridisegno del prospetto a CAD.
La nuvola di punti è stata quindi utilizzata sia come strumento di verifica delle misurazioni prese tramite il rilievo diretto, confrontando alcune estrapolazioni con il disegno delle misure prese in loco, sia per accedere a dei punti irraggiungibili fisicamente dall’operatore, ad esempio i doccioni, o le statue in bassorilievo ad angolo, o ancora le decorazioni sottostanti i balconi.
I vantaggi della scansione laser sono molti, ad esempio permette di capire se la facciata è perfettamente verticale oppure se “spancia” e riesce in breve tempo a memorizzare una grandissima quantità di misure. Tuttavia il frutto delle scansioni laser va interpretato, in quanto non è detto che un punto colpito dal raggio laser sia esattamente la misura del punto che ci si aspetta di avere, anzi, più probabilmente il laser ha colpito la superficie appena vicina rispetto ad esso. E’ intuibile che in questo modo sia impossibile indivuduare uno spigolo, ad esempio, al contrario del rilievo diretto, che si serve di punti di riferimento individuabili spesso con gli spigoli. Un altra prova dei limiti del laser scanner è rappresentato dai coni d’ombra, causati dalla presenza di elementi d’intralcio tra la superficie da rilevare e il laser, impedendone la corretta misurazione o da curvature cosiddette “sottosquadro”60 della superficie stessa, frequenti nelle statue. Inoltre con il rilievo diretto si può conoscere l’edificio man mano che lo si rileva, si attinge ad informazioni che vanno al di là della pura misurazione, mentre il rilievo laser è consultabile solo successivamente alla presa e le misurazioni non appaiono in modo mirato e gerarchico.
L’unico modo di ottenere un rilievo completo e corretto, in conclusione, è quello di integrare i due metodi, con l’obiettivo di colmare l’uno le mancanze dell’altro.
In questo caso non si parla si sottosquadro, ma di mancanza di stazioni, infatti ipotizzando l’aggiunta della scansione nella posizione (P) la lacuna sarebbe stata colmata.
60 Gli schemi rappresentano esempi di scansioni di un oggetto con delle curvature accentuate che non permettono al laser di misurare i punti all’interno delle insenature. Si tratta di casi molto comuni nelle sculture, a causa della loro forma articolata.
L’immagine rappresenta un confronto condotto da alcuni studenti tra le misurazioni di una statua del coronamento prese con rilievo diretto e la sezione ricavata dall’elaborazione della nuvola di punti estrapolata dalla scansione laser completa.
Sopra: un render della nuvola di punti nel programma Recap, che raffigura parte del coronamento.
Sotto: la ricostruzione del profilo di una delle statue, sezionata al centro, con accanto la relativa vista in prospetto (con la sezione sulla balaustra). Rielaborazione sul materiale degli studenti: Calabrese, Panzera, Casella