IPaRos Architettura. Raddrizzamento

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1 IPaRos Architettura Raddrizzamento External per PowerCADD 8 Ing. Paolo Rossi corso Cavour 66/ Garlasco (PV) Italia tel fax paolo@iparos.it WEB

2 Sommario INTRODUZIONE...3 INSTALLAZIONE...4 UTILIZZO DEGLI STRUMENTI...5 INTRODUZIONE...6 PRINCIPI DEL RADDRIZZAMENTO FOTOGRAFICO...8 STRUMENTO IPAROS COORDINATE REALI...11 STRUMENTO IPAROS COORDINATE REALI INFO...12 MENU IPAROS RADDRIZZAMENTO...13 COMANDO INFORMAZIONI...14 COMANDO SELEZIONA PUNTI DI APPOGGIO...15 COMANDO MOSTRA COORDINATE DEI PUNTI DI APPOGGIO...16 COMANDO CAMBIA LE DIMENSIONI DEI PUNTI DI APPOGGIO...17 COMANDO ESEGUI IL RADDRIZZAMENTO...18 CENNI SUL RADDRIZZAMENTO FOTOGRAFICO...22 Pag. 2

3 Introduzione Questo external fornisce a PowerCADD la possibilità di eseguire il raddrizzamento fotografico di facciate di edifici oppure la rettificazione di mappe acquisite da scanner. Pag. 3

4 Installazione Per installare l external trascinarlo all interno della cartella Plug-Ins che si trova a sua volta all interno della cartella PowerCADD. Durante l avvio di PowerCADD verrà mostrato il seguente dialogo per la richiesta del codice di installazione: Se non si dispone del codice di installazione quando si eseguirà il raddrizzamento verrà creata una nuova finestra di PowerCADD nella quale verranno disegnati gli oggetti raddrizzati ma nessun oggetto verrà di fatto aggiunto alla nuova finestra di PowerCADD ed eseguendo il ridisegno della finestra non si vedrà più il raddrizzamento eseguito. Pag. 4

5 Utilizzo degli strumenti Di seguito vengono mostrati gli strumenti di IPaRos Prospetti e ne viene spiegato il funzionamento e le caratteristiche peculiari. Pag. 5

6 Introduzione Gli strumenti messi a disposizione da IPaRos Raddrizzamento sono solamente due e sono visibili nella seguente figura: Oltre a questi due strumenti che permettono il primo di inserire i punti di coordinate reali ed il secondo di visualizzare ed editare le coordinate reali dei punti inseriti, vi è il menu IPaRos Raddrizzamento nel menu strumenti. Attraverso questo menu è possibile elaborare il disegno ed i punti di coordinate reali introdotti per ottenere il raddrizzamento di facciate o la rettificazione di mappe. Pag. 6

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8 Principi del raddrizzamento fotografico Con questo external è possibile eseguire il raddrizzamento fotografico per la restituzione puntuale di elementi piani. Il raddrizzamento fotografico si basa sul rilievo, ad esempio nel caso di una facciata di un edificio, mediante una fotografia realizzata con una macchina fotografica posta il più possibile parallela al piano da rilevare e nella successiva individuazione di almeno quattro punti significativi per i quali bisogna, mediante un opportuno sistema di assi, definirne le coordinate. Nell esempio seguente si è individuato il sistema di assi con origine nello spigolo in basso a sinistra della prima finestra con asse X orizzontale verso destra ed asse Y verticale. Utilizzando questo sistema di assi si possono misurate le coordinate dei punti 2, 3, e 4 mediante allineamenti sull orizzontale e sulla verticale. Pag. 8

9 Y X Eseguita la foto è possibile importarla in PowerCADD e quindi digitalizzarla su un nuovo lucido ottenendo ad esempio il seguente risultato: Pag. 9

10 Fatto ciò basta introdurre almeno 4 punti di coordinate reali ed eseguire il raddrizzamento ottenendo il prospetto della facciata rilevata. NOTA: L ordine di inserimento dei punti non è vincolante ed i punti possono essere introdotti come meglio si crede. Inoltre è possibile introdurre fino a 15 punti di coordinate reali. Quando sono presenti più dei quattro punti necessari il calcolo del raddrizzamento compenserà gli errori distribuendoli su tutti i punti inseriti al fine di ottenere il miglior risultato possibile. Pag. 10

11 Strumento IPaRos Coordinate Reali Con questo strumento vengono inseriti nel disegno i punti di coordinate reali misurati sull oggetto da rilevare. Lo strumento ha come opzione la dimensione del punto da introdurre: Facendo clic sul disegno verrà posizionato il punto di coordinate reali e verranno richieste le coordinate reali del punto attraverso il seguente dialog: Pag. 11

12 Strumento IPaRos Coordinate Reali Info Questo strumento permette di visualizzare rapidamente le coordinate reali dei punti introdotti e di modificarne i valori. Selezionando lo strumento e posizionandosi sopra un punto di coordinate reali verranno visualizzare le coordinate reali all interno di un box con bordo del colore di evidenziazione definito in PowerCADD. Di seguito un esempio di visualizzazione: Facendo clic sul punto si potranno editarne i valori di coordinate reali attraverso il seguente dialogo: Pag. 12

13 Menu IPaRos Raddrizzamento Attraverso questo menu si può: - ottenere informazioni sul programma; - selezionare tutti i punti di appoggio; - mostrare le coordinate reali di tutti i punti; - modificare la dimensione dei punti iseriti; - eseguire la procedura di raddrizzamento. Pag. 13

14 Comando Informazioni Attraverso questa voce del menu IPaRos Raddrizzamento si ottengono le informazioni sul programma: Pag. 14

15 Comando Seleziona punti di appoggio Questo comando seleziona tutti i punti di appoggio presenti nel lucido corrente del disegno. Pag. 15

16 Comando Mostra coordinate dei punti di appoggio Questo comando mostra le coordinate dei punti di appoggio introdotti fintanto che non si esegue un click del mouse. Durante la visualizzazione delle coordinate dei punti di appoggio è possibile effettuare operazioni di zoom con gli usuali comandi da tastiera di PowerCADD o di panning della finestra trascinando il mouse. Di seguito come appiano le coordinate dei punti di appoggio (il box attorno al testo è disegnato nel colore di evidenziazione definito in PowerCADD dall utente). Pag. 16

17 Comando Cambia le dimensioni dei punti di appoggio Questo comando permette di modificare le dimensioni dei punti di appoggio già introdotti. Verrà mostrato il dialogo di impostazione della dimensione dello strumento IPaRos Coordinate Reali nel quale si editerà il valore della dimensione dei punti. Dato l OK tutti i punti di appoggio introdotti avranno la nuova dimensione impostata. Pag. 17

18 Comando Esegui il raddrizzamento Questo comando esegue il vero e proprio raddrizzamento di tutti gli oggetti PowerCADD presenti nel lucido corrente ove sono presenti i punti di appoggio ed inoltre è in grado di raddrizzare il box delle immagini inserite siano esse PICT o PDF oltre ad essere in grado di raddrizzare le bitmap presenti. In quanto l operazione di raddrizzare una bitmap richiede, nel caso di immagini bitmap grandi, un forte impegno di elaborazione è possibile, al fine di regolare al meglio i parametri del raddrizzamento, elaborare solamente i box delle immagini bitmap senza eseguire il raddrizzamento della bitmap stessa. Operativamente si può ipotizzare avendo una foto di una facciata convertita in bitmap in PowerCADD e andando a ricalcare gli elementi principali della facciata di eseguire un primo raddrizzamento senza la bitmap così da poter valutare la bontà dei valori e della posizione dei punti di appoggio introdotti. Eventualmente si ricollocheranno con maggior precisione i punti di appoggio o si potranno correggere eventuali errori nell introduzione dei valori delle coordinate reali ed una volta ottenuto il risultato desiderato si potrà eseguire il raddrizzamento dell intera bitmap che potrà essere ricalcata per ottenere la rappresentazione metrica della facciata stessa. La procedura di raddrizzamento utilizza la scala impostata nel disegno origine (quello ove è stata inserita la foto della facciata) per mettere in scala gli oggetti disegnati ricalcando la foto e per raddrizzare le bitmap. Pertanto bisogna definire in base alle proprie necessità la scala del documento PowerCADD di origine. Pag. 18

19 Una volta che viene impartito il comando Esegui il raddrizzamento verrà mostrato il seguente dialogo nel quale si può decide se raddrizzare i box delle immagini e/o le bitmap stesse. Pag. 19

20 Di seguito vengono mostrati un paio di esempi di raddrizzamento facciate di chiese prima e dopo il raddrizzamento. Pag. 20

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22 Cenni sul raddrizzamento fotografico Il raddrizzamento fotografico deriva dalla pratica fotogrammetrica mediante la quale, attraverso due fotogrammi è possibile ottenere una rappresentazione in scala del territorio (per la fotogrammetria aerea) o di facciate di edifici (per la fotogrammetria terrestre). Il raddrizzamento fotografico si avvale di una sola presa fotografica di un elemento piano o che si possa ritenere tale con buona approssimazione. Dovendo raddrizzare delle prese aree si fa ricorso, per il loro orientamento globale, ad almeno quattro punti di appoggio, nell ipotesi di non utilizzare, anche se noti, i parametri dell orientamento interno del fotogramma; si scende ad un minimo di tre punti nel caso che tali parametri vengano invece presi in considerazione. Se piano del fotogramma e piano di proiezione fossero poi paralleli (ad esempio nel caso di terreno piano ed orizzontale e di volo rigorosamente nadirale) basterebbero due soli punti ai fini della trasformazione. Le prese terrestri per architettura vengono eseguite con monocamera disposta in modo da avere l asse di presa giacente con quello principale in un piano verticale. La camera terrestre ha in generale la base permutabile con quella di un teodolite, quanto non sia essa stessa disponibile sopra lo strumento. Spesso si opera in modo tale per cui il piano verticale è pure normale alla facciata da riprendere, o comunque ad uno dei piani verticali cui è riferita la maggior parte dell edificio considerato. In questo caso saranno identificate, per analogia con quanto si usa per le riprese aree, con ϕ, ω, κ le tre rotazioni intorno agli assi primario, secondario e terziario della camera, ϕ = κ = 0. Può darsi poi che l asse di presa sia mantenuto orizzontale, per cui anche la ω è nulla. Pag. 22

23 " #! La restituzione di prese di oggetti praticamente piani può essere effettuata con operazioni puramente grafiche, invocando le relazioni di prospettività; soprattutto nel decennio dal 1930 al 1940 tali metodi furono oggetto di molti sudi. I metodi grafici sono però di lunga esecuzione e non sono certo in linea con le attuali possibilità operative e di calcolo. Il raddrizzamento permette la restituzione puntuale di elementi piani o quasi prescindendo dagli elementi dell orientamento interno ed esterno delle prese. Si può altresì prendere in considerazione l utilizzo di una camera parafotogrammetrica, ovvero di una macchina di buona fattura al posto di una macchina dedicata alle riprese fotogrammetriche. Pag. 23

24 Per operare in questa maniera è necessario individuare almeno 4 punti sull oggetto da restituire per i quali si possano misurare le coordinare assolute riferite ad un sistema di assi ortogonali definiti a piacere dall operatore (ad es. l asse X è la linea di terra di un fabbricato mentre l asse Y è lo spigolo verticale esterno dell edificio). È quindi possibile, note le coordinate assolute e relative (cioè le coordinate sulla lastra) dei quattro punti di riferimento, calcolare le coordinate assolute di un qualsiasi punto sulla lastra. È bene ricordare che si avranno risultati migliori nella restituzione di una facciata se questa è stata ripresa con una fotocamera di buona qualità che utilizza un obbiettivo che non introduce deformazioni ottiche particolari (a barilotto o a cuscino tipiche dei grandangoli) e se la presa viene eseguita mantenendo il piano pellicola quanto più parallelo al piano della facciata da rilevare così da diminuire il più possibile le eventuali deformazioni introdotte dall obbiettivo. Pag. 24