Corso Integrato di Rilievo e Restauro

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1 Corso Integrato di Rilievo e Restauro Prof. Cardaci Gruppo: A l e s s i o T i ra p e l l e M i r ko M o n d i n i D a n i e l C o l o m b e l l i I r e n e G r e g o r i

2 Programmi Utilizzati MricroSurvey, Starnet Agenzia delle entrate, Pregeo Agisoft, Lens Photomodeler Circe, RDF Perspective Rectifier Kolor, Autopano Giga Kolor, Autopano Tour Photomodeler Agisoft, Photoscan Autodesk, 123D Catch Agisoft, Stereo Scan

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4 Fase 1 Ricaviamo le coordinate dei target in autocad in pochi passaggi: Sposto l UCS nel target 200 (stazione in cui si "fisseranno" le coordinate) Individuo le coordinate di tutti i target tramite il comando misura

5 Fase 2 La prima cosa da fare con Starnet è il controllo delle impostazioni di sistema: Unità di misura; Scarti; Strumenti; Modello 2D o 3D; E altri parametri.

6 Fase 3 Composizione dei Codici: Impongo le coordinate del punto di stazione (in cui si trova l'ucs) --> Codice: C Inserisco le coordinate di tutte le atre stazioni Impongo Azimut --> Codice: B

7 Inserisco gli angoli azimutali (nel nostro caso non si considerano) Si effettua per tutte le stazioni. Inserisco le distanze --> Codice: D Apri Codici

8 Fase 4 Avvio compensazione e report Selezionare la voce Run Adjustment il software elabora e compensa la rete inserita Viene fornito un report dettagliato contenente: I dati iniziali del progetto. Le precisioni ottenute con le compensazioni iterative. Le coordinate dei punti richiesti. Apri Report

9 Fase 1 Inserimento dati: Selezionare la voce Crea nuovo libretto Compare la riga 0 dove appare: - Tecnico - Identificativo catrastale Inizialmente, è disponibile solamente la riga 9: -Quota sul livello del mare - La coordinata est media del luogo - Le precisioni strumentali - La tipologia del tipo di aggiornamento da effettuare

10 Selezioniamo la riga 1 con cui inseriamo i dati della prima stazione effettuata. Vengono richiesti: - Identificativo del punto - L altezza strumentale (necessaria solo nel caso in cui il rilievo abbia carattere planoaltimetrico). Dopo aver definito la stazione, è possibile inserire i dati delle misurazioni effettuate da quel punto attraverso la riga 2. Si inserisce: -Punto collimato - Direzione azimutale - Direzione zenitale - Distanza inclinata - Altezza mira

11 Procediamo con l inserimento di una riga 3 per segnalare la presenza di una poligonale che collega le stazioni inserite nel libretto. Ultimo passaggio l inserimento di una riga 8 per per imporre un preciso sistema di riferimento. Impongo semi-asse positivo lungo l allineamento (in caso contrario PREGEO utilizza un sistema di riferimento con origine nella prima stazione e semiasse positivo delle ordinate diretto come lo zero strumentale della prima stazione).

12 Si ottiene il libretto codici Libretto A questo punto è possibile risolvere il rilievo. Dal menu a tendina seleziono elaborazione per ordinare al software di risolvere il rilievo Si ricava lo schema del rilievo andando nel menu e selezionando vettorizza Report L operazione di verifica della poligonale permette di determinare l errore di chiusura angolare e lineare e soprattutto permette di determinare se il rilievo presenta errori entro le tolleranze richieste durante le operazioni catastali.

13 Pro Minor comandi e risulta più semplice e maneggevole; Semplicità nel effettuare ogni tipo di compensazioni per trilaterazioni, rilievi plano-altimetrici, livellazioni; Genera immediatamente report e modello grafico con ellissi d errore; Contro Non ha finestre con indicazioni dei dati; Conoscenza dei codici e delle sequenze di immissione;

14 Pro Duplice modalità si inserimento dei dati; Finestre di inserimento con indicati i dati da inserire; Genera e trasmettere le pratiche catastali all Agenzia del Territorio; Contro PreGeo richiede la definizione della poligonale mediante la sequenza di vertici e la verifica della poligonale; Numero eccessivo di finestre; Abbastanza macchinoso;

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16 Fase 1 Foto con la camera del monitor, avendo impostato la griglia quadrata di Lens; Fase 2 Caricate le foto si passa al calcolo dei parametri della camera;

17 Fase 3 Lens restituisce un Output che è possibile salvare per utilizzarlo in Photomodeler o altri programmi che necessitano dei parametri di calibrazione della camera.

18 Fase 1 Sono state eseguite varie foto con varie inclinazioni ; Fase 2 Caricate le foto si passa al calcolo dei parametri della camera;

19 Fase 3 Photomodeler restituisce i parametri esplicitando anche i parametri che poi verranno salvati e utilizzati per la funzione principale del programma.

20 Pro Metodo abbastanza rapido, consente con poche foto e in poco tempo di ottenere i parametri; Consente di esportare i parametri ottenuti in formati compatibili con altri programmi. Contro Da valutare la qualità delle foto eseguite su uno schermo ; Importante valutare la luce, riflessi e deformazioni derivanti dallo schermo.

21 Pro Maggiore dettaglio sui parametri utilizzati dal programma. Contro Maggior numero di foto necessari; Consigliabile l utilizzo di un cavalletto; Consigliabile la calibrazione su foglio A3.

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23 Fase 1 Il metodo geometrico a differenza dell analito presenta meno problematiche ma meno precisione, scelta l immagine; si procede a individuare le rette verticali e orizzontali dell immagine

24 Fase 2 Fase 3 Fase 4 Individuate le rette cliccando su individua punti di fuga e Calcola parametri si procede in maniera del tutto automatizzata a calcolare i parametri per il raddrizzamento; Si selezione l area della foto da raddrizzare tramite il comando seleziona area ricampionamento ; Tramite la schermata RDF si determina la risoluzione dell immagine e si definiscono due figure note dell immagine che serviranno a scalare e raddrizzare il disegno;

25 Fase 5 Si passa infine a raddrizzare l immagine.

26 Fase 1 Dopo aver completato il libretto di campagna, ricavando le coordinate dei punti collimati, utilizzando il programma RDF è possibile effettuare il raddrizzamento di un immagine. Si procede quindi con la scelta dell immagine.

27 Fase 2 Si procede con la scelta dei punti collimati sull immagine (Tab. coordinate immagine), l inserimento delle coordinate collimate (Tab. coordinate oggetto), quindi di procede conl unione delle coordinate ed il calcolo dei residui.

28 Fase 3 Il programma consente la visualizzazione dei residui sull immagine. Viene quindi selezionata l area ri ricampionamento, quindi con il comando RDF è possibile effettuare il raddrizzamento, dopo avere scelto il valore in metri di un pixel (nel nostro caso 1pixel = 0,01 m)

29 Fase 1 Caricata l immagine si definiscono le linee verticali e orizzontali dell immagine aiutandosi con lo zoom;

30 Fase 2 Tramite l icona Misura si danno i valore della dimensione di un elemento conosciuto, almeno una misura verticale e una orizzontale ;

31 Fase 3 Impostata l area da raddrizzare si procede a raddrizzare l immagine.

32 Pro Facilità di utilizzo; Rapido nel raddrizzare l immagine; Per il processo servono solo due linee di fuga; orizzontali, due verticali e due misure; In RDF è possibile definire la risoluzione dell immagine; Rectifier è dotato di una funzione mosaico, per la combinazione di due o piu immagini in un unico raddrizzamento nel caso in cui una non mostra l intero edificio. Contro Bisogna essere a conoscenza di almeno due misure di qualsiasi elemento risultante sulla foto per il corretto raddrizzamento e la messa in scala; RDF risulta leggermente più complicato di Rectifier.

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34 Fase 1 Realizzazione foto in formato RAW e JPG in modo tale d avere una sovrapposizione del 60% tra una foto e l altra; Fase 2 Caricare le foto all interno del programma e procedere al riconoscimento delle foto;

35 Fase 3 Attraverso la schermata di gestione è stata corretta l immagine in modo tale da migliorare la qualità della restituzione.

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37 Fase 1 Realizzate tutte le panoramiche si è proceduto a caricarle all interno di Autopano Tour; Fase 2 Tramite gli hotpoint si sono collegate le varie panoramiche per creare un tour attorno ai laboratori.

38 Clicca sull immagine per iniziare il Tour Per ottenere il seguente Tour sono state scattate un totale di 225 foto e circa 15 / 20 foto per panoramica.

39 Clicca sull immagine per iniziare il Tour Per ottenere il seguente Tour sono state scattate un totale di 182 foto.

40 Pro Interfaccia intuitiva ; Controllo del risultato e dell Output; Gestione delle immagini Raw.

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42 Fase 1 Fase 2 Si caricano le foto che saranno oggetto della ricostruzione 3D che consentirà anche un fotoraddrizzamento o il calcolo delle coordinate dei punti riconosciuti etc.; Tramite i marcatori determino punti visibili in tutte le foto; Marcatori Referencing mode

43 Fase 3 Tramite il pulsante di referenziazzione associo i punti della fotografia marcata con le altre foto;

44 Fase 4 Procedo a referenziare circa 4/6 punti ;

45 Fase 5 Tramite il pulsante Process, il programma calcola la collocazione dei punti nello spazio tridimensionale; Utilizzando le funzioni per generare piani, creo delle superfici sulle quali verranno calcolate le texture;

46 Fase 6 Il modello restituito va scalato tramite il pulsante Scale/ Rotate, grazie al quale potrò esportare un modello dimensionalmente corretto da poter utilizzare in programmi cad, 3D etc.

47 Vista 3D

48 Fase 1 Per la restituzione di un particolare della facciata si è proceduto scattando foto consecutive sovrapposte il più ortogonali all oggetto e altre a 45 rispetto l oggetto;

49 Fase 2 Per una migliore qualità del risultato sono stati inseriti i parametri di calibrazione della camera determinati tramite Lens ;

50 Fase 3 La successiva fase ha visto il settaggio e l elaborazione del modello tramite tre passaggi : allineamento foto, costruzione geometria e costruzione texture ;

51 Alcuni esempi

52 Pro Ricava le coordinate dai punti già da due foto; Controllo sul risultato e degli output; Contro Non tutti gli edifici si prestano all utilizzo del programma, soprattutto edifici che non permettono l individuazione di punti certi ; Occorre uno studio particolareggiato per sfruttare al meglio il programma; A volte si riscontrano problematiche nella riproduzione dei piani;

53 Pro Crea nuvole di punti gestibili poi attraverso altri programmi, tipo Matlab; Processi automatici nella collimazione ma è possibile impostare molti parametri per un miglior risultato; Contro Per facciate o particolari con tante foto sono necessari Workstation per aver tempi di calcolo inferiore, per il calcolo della finestra ci è voluta circa 90 minuti; Problematiche di interpolazione dei punti su superfici lucide;

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55 Fase 1 La prima fase riguarda lo scatto di foto cilindriche attorno all oggetto, le foto vanno realizzate mantenendo fermo l oggetto scattando serie di foto sovrapposte, con una più possibile rindondanza; Fase 2 123DCatch in modo completamente automatico elabora le immagini restituendo un modello 3D dell oggetto.

56 Alcuni esempi

57 Fase 1 Stereoscan seppur ottimizzato per foto con maccchine stereofotografiche da la possibilità di inserire 2 foto per realizzare un modello 3D, il tentativo è stato fatto con l utilizzo di due immagini raster e non stereofotografiche; Left Right

58 Fase 2 Caricate le immagini si è provato a generare il modello 3D ma con risultati poco soddisfaccenti;

59 Fase 3 Si è riprovato a caricare le due immagini con contrasti delle immagini aumentati e una colorazione uniforme delle sfondo, ma il risultato è rimasto di scarsa qualità ;

60 Pro Buoni risultati su oggetti piccoli, in situazione di luce diffusa; Buoni risultati anche su oggetti tondeggianti o curvi; Calcolo eseguito esternamente al Computer; Contro Nessun controllo su risultato; Le foto devono essere fatte a 360, quindi strumento inutilizzabile per facciate;

61 Pro Tempi di calcolo rapidi. Contro Risultati scarsi se non si utilizzano macchine stereofotografiche; Individua con difficoltà punti in comune tra le due foto; Restituzione è parziale e l oggetto quasi mai viene restituito nella sua interezza.