Martina Agazzi. Corso di Tecniche plastiche contemporanee. Prof. Carlo Lanzi

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1 Martina Agazzi Corso di Tecniche plastiche contemporanee Prof. Carlo Lanzi

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3 RILEVAMENTO 3D DI UN OGGETTO ARTISTICO (SCULTURA)

4 Luce strutturata Dispositivo portatile, facilmente trasportabile digitalizzazione tridimensionale di modelli fisici velocità di acquisizione rapidità di scansione grande precisione alta risoluzione

5 Luce strutturata Scanner a singolo ricevitore unità di trasmissione che emette un pattern di luce strutturata verso l oggetto con un angolo che viene incrementalmente variato e del quale è noto istantaneamente il valore, ed in una unità ricevente costituita da un sensore CCD posizionato all estremità opposta dello strumento rispetto all emettitore laser. La distanza emettitorericevitore è nota a priori e rappresenta la base del triangolo (oggetto emettitore ricevitore): la posizione del punto sulla superficie viene determinata risolvendo trigonometricamente questo triangolo. pattern

6 Luce strutturata SCANNER Verifica delle condizioni di presa (luce, umidità) Posizionamento dell oggetto da rilevare (altezza adeguata, possibilità di presa a 360 ) OGGETTO

7 Luce strutturata Stessa distanza dall oggetto in tutte le prese Variazione minima dell angolo di acquisizione (necessaria la sovrapposizione delle scansioni) Registrazione di 15 frame al secondo Verifica delle scansioni (eventuali errori di registrazione)

8 Luce strutturata Primo allineamento fusiondei frame ed eventuale eliminazione dei frame errati Preallineamento manuale (3 punti min) delle nove scansioni Icp allineamento automatico delle scansioni Rimozione errori di ciascuna scansione

9 Allineamento scansioni Luce strutturata

10 Comando fusion -unione delle scansioni- con errore di allineamento Luce strutturata

11 Rifinitura dei bordi delle scansioni -comando gomma- Luce strutturata

12 Rifinitura dei bordi delle scansioni -chiusura dei fori- Luce strutturata

13 Fusione delle scansioni ritagliate -parte posteriore- Luce strutturata

14 Luce strutturata Sovrapposizione scansioni (s1, s9) -Parte frontale-

15 Fusione delle scansioni (s1, s9) -Parte frontale- Luce strutturata

16 Fusione della parte frontale Luce strutturata

17 Fusioni della parte posteriore Luce strutturata

18 Fusioni della parte posteriore Luce strutturata

19 Comando liscia Luce strutturata

20 Luce strutturata

21 Luce strutturata

22 Luce strutturata

23 Luce strutturata

24 Le 12 scansioni aperte contemporaneamente Luce strutturata

25 Momento di fusione delle scansioni già ottimizzate Luce strutturata

26 Luce strutturata

27 Luce strutturata

28 Luce strutturata

29 Luce strutturata

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31 123D catch Ricostruzione automatica di superfici ed oggetti 3D mediante immagini digitali Principio della stereo-restituzione: - individua i punti in comune nelle foto; - dalle immagini arriva all orientamento della camera; - crea un modello 3d, che a sua volta può essere importato in altri software di modellazione 3d per l ottimizzazione (es. Artec 3D Scanner). Ogni porzione dell oggetto deve essere visibile in almeno 3 immagini in modo da sfruttare le potenzialità del matching multi-immagine.

32 123D catch Stesso soggetto del primo rilievo (scultura) Scattate circa 40 foto (uguale distanza dall oggetto, focale della macchina digitale e condizioni di luce) Minima variazione dell angolo di acquisizione ruotando intorno all oggetto

33 123D catch

34 123D catch Errore di allineamento

35 123D catch Allineamento corretto

36 Misura di due distanze tra i punti 123D catch

37 123D catch Associazione della distanza in uno dei fotogrammi

38 Scala del 3d per esportarlo in Artec Scanner 123D catch

39 123D catch Questo software crea degli oggetti 3d rapidamente e in maniera corretta, se questi sono di dimensioni contenute e di semplice geometria. Con volumi più complessi non riesce ad essere preciso, ma aggiungendo target di riferimento si facilita il lavoro. Sovrapponendo i due oggetti tridimensionali ottenuti con due metodi ben differenti, lo scarto è minimo (inferiore ai 2 mm).

40 RILEVAMENTO 3D DI UN PAESAGGIO URBANO (PIAZZA)

41 Laser scanner Dispositivo trasportabile digitalizzazione tridimensionale di ambienti di vario tipo (interno o esterni di edifici, architetture complesse, paesaggi naturali, scavi, dighe etc.) adatto sia per la documentazione che per le misurazioni velocità di scansione regolabile grande precisione, alta risoluzione (arriva a 1 milione di punti al secondo) Lavora su lunghe distanze (a diff. di fase: portata m a stazione) Possibilità di integrare l informazione colore rgb

42 Laser scanner Laser scanner a differenza di fase La luce laser è: - monocromatica, - direzionale, - coerente le onde elettromagnetiche emesse sono in fase tra loro Questo laser scanner ha al suo interno un distanziometro a misura di fase, che valuta la misura dello sfasamento tra l'onda emessa e quella ricevuta.

43 Laser scanner

44 Laser scanner NORD Piazza del foro, Brescia BS

45 Laser scanner SUD Piazza del foro, Brescia BS

46 Laser scanner Laser scanner Rilievo della piazza Topografia (target e stazione totale)

47 Laser scanner Progetto di acquisizione dei dati: - valutazione delle condizioni ambientali (umidità, sole, polvere, macchine parcheggiate che ostacolano la vista etc.) Progettazione delle scansioni: - Scelta del numero delle scansioni (5) - loro collocamento nello spazio Posizionamento dei target cartacei (19), su superfici ben visibili

48 Laser scanner Rilevamento dei punti (target) con la stazione totale Posizionata in due punti, orientati tra loro per mezzo del prisma Prisma riflettente

49 Laser scanner Schema delle scansioni (posizione della stazione totale nei due punti di presa -100 e 200-, posizione dei target numerati) Questo schema semplifica poi il lavoro manuale, nel software, di riconoscimento del target in ciascuna scansione

50 Laser scanner Scansioni con laser scanner - 5 scansioni - impostati i parametri (risoluzione, circa un punto ogni 6 mm a dieci metri ) - durata 5 min circa a scansione - campo di misura a 360 (tranne piedi e cielo)

51 Laser scanner

52 Laser scanner

53 Laser scanner Registrazione delle scansioni: - allineamento dei due sistemi di riferimento (del laser e delle scansioni) - Associazione dei dati della stazione totale (i puntitarget) alle scansioni

54 Laser scanner

55 Laser scanner Registrazione delle scansioni: - aprendo l immagine di riflettanza di ciascuna scansione, si individuano i target presenti e, in automatico, il software ne individua il centro, associando ad esso le coordinate x,y,z - una volta individuati tutti i target delle scansioni, essi sono nello stesso sistema di riferimento, che è quello della stazione totale

56 Laser scanner

57 Laser scanner

58 Laser scanner In seguito alla rototraslazione, che permette di mettere nello stesso sistema di riferimento dati stazione e scansioni, si registrano degli scarti, residuals (in mm) per ciascuna scansione

59 Laser scanner

60 Laser scanner

61 Laser scanner

62 Laser scanner

63 Laser scanner Da questi modelli 3d possiamo ricavare: - informazioni metriche - informazioni sui materiali/degrado/stato di fatto - ortofoto - sezioni - piante - prospetti

64 Laser scanner Le ortofoto: - a differenza di una semplice foto, possono essere usate per misurare distanze reali - importate in cad - non rallentano il pc (più veloce che lavorare direttamente sulla nuvola di punti) - Mostrano le differenze dei materiali - Posso scegliere la porzione di punti da proiettare sul piano di riferimento dell ortofoto

65 Laser scanner

66 Laser scanner

67 Laser scanner

68 Laser scanner

69 Laser scanner

70 Laser scanner

71 Laser scanner

72 Laser scanner Le sezioni: - danno informazioni sulla geometria degli edifici, del terreno - permettono di disegnare delle piante con valore metrico preciso - possono essere fatte a intervalli regolari

73 Laser scanner

74 Sezione longitudinale e trasversale viste in pianta Laser scanner

75 Sezione longitudinale Laser scanner

76 Sezione trasversale in autocad Laser scanner

77 Laser scanner Pianta (ottenuta dalla sezione portata in cad) Sezione longitudinale (che mostra la pendenza della piazza)

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