RILIEVO SCANNER 3D
La tecnologia del rilievo con scanner 3D o laser scanning 3D è oggi impiegata con successo nel settore edilizio e in quello di progettazione architettonica e ingegneristica per la sua affidabilità e precisione. Viene utilizzata, principalmente, per creare modelli virtuali di oggetti complessi e di grandi dimensioni grazie all’acquisizione digitale della posizione e della forma degli edifici oggetto di rilievo.
Come funziona il rilevo scanner 3D?
I rilievi 3D con laser scanner acquisiscono le coordinate spaziali e riescono a descrivere gli oggetti attraverso una nuvola di punti digitale in alta risoluzione.
I laser scanner sono, quindi, strumenti di misura diretta in grado di individuare la posizione di migliaia di punti ad altissima velocità e precisione e rilevare, tramite la sopracitata nuvola di punti, la tridimensionalità di un oggetto. Per ciascun punto è individuata la posizione tramite un sistema di coordinate spaziali x, y e z, basato sulla posizione dello scanner, che poi è visualizzata su un monitor come una fotografia tridimensionale.
Entrando più nel dettaglio, prima dell’avvio della scansione per ottenere la nuvola di punti, sono impostati i paramenti della stessa dall’operatore, che determina velocità e passo delle rotazioni. La definizione dei parametri è indispensabile per la risoluzione che avrà la scansione, ossia la densità della griglia di punti rilevati e la qualità dei dati acquisiti. Da tale impostazione deriva, di conseguenza, anche la durata stessa della scansione che può arrivare a qualche decina di minuti per scansioni a 360 gradi.
Lo scanner, attraverso un impulso laser infrarosso, rileva l’intervallo tra l’emissione del segnale e l’impulso di ritorno. Ad ogni punto viene associato un valore di riflettanza, identificato tramite uno specifico parametro cromatico RGB, che sarà tanto più alto quanto più tendente al bianco sarà la superficie. Questo aspetto del rilievo con scanner 3D è molto importante perché la riflettanza di un materiale dipende dalla sua capacità di riflettere il raggio laser e ci fornisce importantissime informazioni sulla composizione e sui materiali che rivestono l’oggetto rilevato.
Il laser scanner è, essenzialmente, un segnale luminoso che colpisce delle superfici secondo gli angoli dettati dal punto di vista, quindi sono necessarie, per una completa descrizione dell’oggetto, più scansioni. Queste scansioni vengono, in seguito, unite per mezzo di target posizionati in modo adeguato ai quali sono associate le coordinate prescelte, tramite un rilievo topografico di precisione.
Un ruolo fondamentale è poi svolto dal software di modellazione che interviene in maniera mirata sulle migliaia di dati prodotti durante il rilievo tramite scanner 3D. L’elaborato tridimensionale finale, in sintesi, fornisce informazioni molto dettagliate circa le coordinate spaziali del punto e la natura del materiale oggetto della scansione.
A cosa servono i rilievi laser scanner 3D?
Dal rilievo laser scanner si ottengono molteplici scansioni poi ricomposte in un modello unico georeferenziato composto da milioni di punti, il quale fornirà una precisa immagine tridimensionale. La restituzione dell’immagine avviene, secondo le diverse esigenze e professionalità, nel formato di file ortofoto a colori, disegni CAD 2D e modelli BIM.
Come abbiamo detto in precedenza, il risultato del laser scanning è la nuvola di punti. Questa serve ad avere un modello tridimensionale dell’oggetto e racchiude tutte le informazioni ottenute grazie al rilievo stesso. Permette di visualizzare in 3D l’area, misurare la distanza tra i punti, effettuare confronti tra modelli. Inoltre, con un passaggio ulteriore, può generare un modello mesh ed essere integrata con ulteriori nuvole di punti 3D generate con altre tipologie di rilievo, come la fotogrammetria con drone georeferenziata con GPS.
Permette di produrre, quindi:
- Modelli 3D
- Studi di fattibilità
- Rappresentazioni virtuali a 360°
- Ortofoto a colori
- Planimetrie
Quali sono gli ambiti di applicazione?
L’utilizzo del laser scanner è adatto in particolare per rilievi e per rappresentazioni grafiche spaziali di oggetti e aree complesse e/o difficilmente documentabili, perché non raggiungibili o completamente inaccessibili.
Tale tecnologia può essere utilizzata, con risultati efficaci, in urbanistica e nella riqualificazione urbana, come ad esempio quella di centri storici. È utilizzata con successo nel rilievo di fabbricati difficilmente raggiungibili e edifici di importanza storica. Inoltre, le sue importanti caratteristiche tecniche rendono l’utilizzo del laser scanner particolarmente adatto negli ambiti dell’ingegneria civile, meccanica e industriale.
Si possono citare inoltre, tra i molteplici ambiti di applicazione, gli studi morfologici e geologici, i rilievi di impianti industriali, monitoraggi, rilievi di infrastrutture.
In concreto i maggiori ambiti di applicazione, con le dovute specifiche, sono:
- Architettura;
- Edilizia
- Beni culturali
- Sicurezza pubblica
- Ingegneria civile
- Cantieristica
Quali sono i vantaggi dell’utilizzo del laser scanner?
I vantaggi di effettuare rilievi con laser scanner sono:
- Rapidità dei rilievi
- Accuratezza dei dati forniti ed elevato dettaglio dell’acquisizione digitale 3D
- Completezza delle informazioni geometriche e fotografiche in tutte le dimensioni
- Capacità di effettuare rilievi in condizioni di poca luce, o situazioni di scarsa accessibilità
- Possibilità di analizzare lo stato dei materiali degli oggetti rilevati grazie ai diversi valori di riflettenza del raggio laser
- Opportunità di analizzare l’oggetto sia dal punto di vista topologico che conservativo
- Controllo dell’esecuzione pre e post lavori grazie a dati reali ed affidabili
- Realizzazione di ortoimmagini
- Possibilità di combinare i dati anche per mezzo di droni e rilievi topografici GPS
- Possibilità di elaborare il modello tridimensionale in varie scale di dettaglio, in base alle diverse esigenze
- facilità nell’effettuare monitoraggi a più riprese nel tempo e confrontare i risultati in modo semplice e immediato.
Quanto costa un rilievo con laser scanner?
Determinare il prezzo di un rilievo con laser scanner non è immediato, perché concorrono diverse variabili e fattori, come le caratteristiche morfologiche dell’oggetto da rilevare, le dimensioni o il livello di accuratezza e dettaglio richiesto dal cliente.
È necessario quindi richiedere maggiori informazioni e avere un colloquio preventivo con l’azienda operatrice per conoscere ed identificare precisamente gli obiettivi e le necessità del cliente.