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L'acquisizione della realtà 3D è uno dei progressi della sfera tecnologica che migliora la qualità dei servizi professionali e l'avanzamento dei progetti AEC. Questo processo genera dati catturando e digitalizzando uno spazio fisico che può essere un sito industriale, una fabbrica, un edificio o una foresta. Il rilievo risultante può essere utilizzato per la costruzione, la progettazione, la ristrutturazione o la semplice visualizzazione e manutenzione. Con il progredire della tecnologia, l'acquisizione della realtà è diventata sempre più necessaria per una varietà di progetti da parte di utenti che in precedenza avrebbero dovuto affidarsi a un esperto.
Il principio della scansione laser 3D
La nuvola di punti prende forma quando diverse scansioni dello spazio fisico vengono prese e allineate per rappresentare la realtà costruita nel modo più accurato possibile. Questo processo è chiamato "cucitura". Gli scanner effettuano misurazioni in linea d'aria ed eseguono scansioni multiple per assemblarle e creare un gemello digitale dell'ambiente.
In alcuni casi, la tecnologia del sistema globale di navigazione satellitare (GNSS), come il GPS, viene utilizzata per allineare e sovrapporre correttamente le scansioni con i dati di posizione degli scanner. Tuttavia, alcune situazioni più complesse rendono impraticabile l'uso dei dati GPS. In questi casi, l'utente del software informatico analizza i dati della nuvola di punti e trova somiglianze geometriche nello spazio fisico per allineare e sovrapporre le diverse scansioni.
Per assemblare queste scansioni vengono utilizzati due metodi. Il primo è l'uso di target, oggetti artificiali che possono essere ridotti a punti riconoscibili dal software della nuvola di punti. Almeno tre bersagli sono posizionati in un punto specifico dell'ambiente per almeno due scansioni. L'utente del software può quindi riconoscere gli oggetti e allineare le scansioni in base ai target ridotti per punti. Questa tecnica richiede ancora più tempo, in quanto necessita di personale addestrato sul campo per posizionare i bersagli in luoghi strategici e cambiare la loro posizione in base alle scansioni da eseguire. Inoltre, all'interno dell'ambiente indagato è possibile trovare una serie di ostacoli naturali e artificiali che rendono il compito più complesso, dispendioso in termini di tempo e di manodopera.
Il secondo metodo si basa esclusivamente sull'uso di un software che assembla le scansioni senza marcatori geometrici posizionati manualmente. Il processo richiede quindi rigore e meticolosità nella sovrapposizione delle scansioni.
Scansione diversa
Il metodo di scansione e il materiale utilizzato non sono importanti per ottenere una nuvola di punti analizzabile e visualizzabile. La scansione 3D viene eseguita nello stesso modo, ma è l'elaborazione delle informazioni che è diversa durante la fase di scansione. Ogni apparecchiatura di rilevamento ha un uso specifico. Alcune consentono di eseguire scansioni più precise, altre più rapide.
Gli scanner laser terrestri o scanner LiDAR terrestri utilizzano impulsi di luce per recuperare informazioni sulle superfici e sull'ambiente. I dati 3D vengono quindi acquisiti per formare una nuvola di punti. Si comporta bene nel rilievo di spazi interni, facciate esterne e componenti MEP difficili da vedere.
I laser scanner mobili sono strumenti per il rilievo del territorio che utilizzano un laser mobile, montato su un veicolo o trasportabile a piedi. È utile per scansionare più rapidamente le infrastrutture più semplici mentre si è in movimento, poiché la sua precisione è inferiore a quella di uno scanner terrestre.
La fotogrammetria è un metodo che richiede l'uso di droni dotati di fotocamere ad alta risoluzione e crea una foto geometrica con una scala uniforme in cui è possibile misurare le distanze reali su un'immagine cartografica. Queste ortofoto possono essere utilizzate per raccogliere informazioni su aree di difficile accesso o per coprire potenziali punti neri.
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Una tecnologia chiave per lo sviluppo delle imprese e delle industrie AEC
Prima dell'inizio di una ristrutturazione, il laser opera una scansione delle condizioni di costruzione per confrontare l'ambiente reale con il progetto e facilitare la pianificazione del progetto. Si tratta di un processo a cui le aziende AEC sono particolarmente affezionate, in quanto ritengono che la cattura della realtà sia essenziale per la progettazione, la costruzione e persino per i rapporti con i clienti, in quanto il modo in cui i progetti vengono eseguiti cambia radicalmente e così anche il modo in cui interagiscono con i clienti. L'acquisizione della realtà è necessaria per visualizzare il progetto finale, per percepire il suo valore aggiunto e il suo potenziale al fine di eseguirlo correttamente.
Un caso emblematico è quello della Penn State University. I funzionari dell'Università hanno espresso preoccupazione per la configurazione della parete di arrampicata intramurale e per i materiali di costruzione. Si sono rivolti al reality capture per trovare soluzioni al loro problema. Hanno ridimensionato la parete e selezionato i prodotti più appropriati per la sua costruzione.
Molte aziende del settore AEC stanno entrando nel campo dell'acquisizione della realtà e stanno enfatizzando l'uso di scanner laser 3D per l'esecuzione dei progetti. Stanno impiegando scanner per rilevare le condizioni ambientali e monitorare l'andamento dei lavori in corso.
La nuvola di punti funge da pietra centrale in mezzo a tutte le parti interessate di un progetto, offrendo loro un modo per simulare il lavoro futuro.
In definitiva, le aziende AEC si affidano a una scansione accurata per aiutare la modellazione e il processo decisionale sul campo o in ufficio. Si tratta quindi di una tecnologia che va a vantaggio di tutte le parti interessate a un progetto.
Questa tecnica di acquisizione della realtà può essere ancora più efficace se combinata con altre soluzioni di elaborazione dati, analisi e nuvole di punti.
L'acquisizione della realtà e lo sfruttamento dei dati formano insieme la soluzione miracolosa per le aziende AEC
Catturare la realtà, digitalizzare i dati e assemblare una nuvola di punti non è sufficiente perché non c'è un utente finale. Per dare un senso a tutto questo, sono indispensabili strumenti e funzionalità per estrarre i dati, generare informazioni e trasmetterle. È qui che la digitalizzazione ha senso e che lo sfruttamento della nuvola di punti è reale. Visualizzando una nuvola di punti nella realtà virtuale, la pianificazione del progetto e la condivisione dei dati rilevati passano dalla bidimensionalità all'interattività.
L'acquisizione della realtà sta diventando uno standard per i progettisti, i creatori e gli altri attori del settore AEC, così come i nuovi strumenti che consentono una collaborazione immersiva per aumentare il coinvolgimento di tutte le parti interessate al progetto. Sta diventando un valore aggiunto per le soluzioni aziendali e crea un legame tra le aziende, i loro utenti e i loro clienti, consentendo loro di beneficiare di un servizio rapido, efficiente, preciso e più che affidabile.
