Rilievo fotogrammetrico: cos’è e come ottenerlo in 5 semplici mosse
Il rilievo fotogrammetrico è un processo che permette di raccogliere dati spaziali e metrici di un oggetto tramite l’acquisizione di immagini. Scopri come farlo
In topografia, cartografia ed in architettura l’acquisizione della realtà circostante è un processo molto importante, soggetto all’evoluzione continua della tecnologia.
La fotogrammetria è una tecnica che ha offerto a tutti i professionisti del settore AEC una miriade di nuove possibilità. Questa tecnica, infatti, permette di effettuare rilievi in modo molto più rapido e preciso e di ottenere una rappresentazione 3D del costruito estremamente accurata, chiamata nuvola di punti.
Se ti stai addentrando nel mondo del rilievo fotogrammetrico ti consiglio di provare subito gratuitamente un point cloud to BIM software con cui potrai trasformare, in pochi semplici passi, la nuvola di punti ottenuta dal rilievo in un modello BIM.
Scopriamo ora, tutte le peculiarità di un rilievo fotogrammetrico.
Indice
Cos’è un rilievo fotogrammetrico?
Il rilievo fotogrammetrico è il processo con cui si rileva un oggetto, una costruzione o l’ambiente circostante, al fine di ottenere un modello tridimensionale utile per determinare forma ed estrarre misure, ma soprattutto per la generazione di un modello BIM.
La fotogrammetria nasce come una tecnica che permette di acquisire le caratteristiche metriche di un oggetto tramite l’acquisizione ed elaborazioni di immagini fotografiche. Le prime applicazioni furono eseguite con fotogrammi stereoscopici, ovvero da due fotogrammi distinti che riprendono lo stesso oggetto.
L’evoluzione di queste tecniche ha portato alle tecniche di SfM (Structure from Motion) che consente di ottenere una nuvola di punti tridimensionale a partire da più foto scattate secondo precisi criteri.
Sviluppo tecnico della fotogrammetria
La fotogrammetria viene classificata in base al tipo di presa ed al tipo di elaborazione.
In base al tipo di presa si ha:
- fotogrammetria terrestre: le riprese avvengono da terra, a distanze spesso inferiori a 200 m, come nel caso dei rilievi di edifici;
- fotogrammetria aerea: le riprese avvengono dal cielo, spesso tramite un drone.
In base al tipo di elaborazione si ha:
- fotogrammetria analogica: gli oggetti rilevati vengono ricostruiti mediante l’ausilio di dispositivi fisici, come bacchette metalliche, necessari a riprodurre l’inverso del fenomeno della presa;
- fotogrammetria analitica: gli oggetti rilevati vengono ricostruiti mediante strumenti di calcolo, le misure effettuate direttamente sui fotogrammi vengono elaborate numericamente.
Gli output di un rilievo fotogrammetrico: nuvola di punti, carte topografiche, fotografie elaborate
I dati rilevati mediante rilievo fotogrammetrico permettono di ottenere i seguenti output:
- nuvola di punti (o point cloud), un insieme di punti identificati attraverso la propria posizione su un sistema di coordinate (xyz);
- carte topografiche ossia rappresentazione di un territorio estremamente dettagliata;
- fotografie elaborate come le immagini raddrizzate o gli ortofotopiani.
Come si fa un rilievo fotogrammetrico?
Per fare un rilievo fotogrammetrico occorre una fotocamera digitale se si tratta di una fotogrammetria terrestre o di un drone se invece è aerea.
Se vuoi rilevare un oggetto o una costruzione con una macchina fotografica è importante studiare bene l’oggetto da rilevare:
- se hai a che fare con un oggetto di piccole dimensioni, come una statua ad esempio, è opportuno eseguire una serie di foto ruotando intorno ad esso, cambiando via via inclinazione e punto di vista;
- se si tratta di un prospetto occorre mantenersi sempre ortogonali al piano seguendo un andamento ad “S”.
Procedimento di rilievo fotogrammetrico di un prospetto
La fotogrammetria con drone è molto utile perché, grazie alla possibilità di fotografare un edificio dall’alto, permette di ottenere numerosi dettagli di ogni singola parte di un edificio:
- piante coperture dettagliate ed in scala;
- prospetti ad altissima risoluzione con informazioni chiare e accurate;
- modelli tridimensionali che inquadrano l’edificio nel suo intorno.
Fotogrammetria aerea ottenuta da rilievo con drone
Come ottenere un modello 3D da un rilievo fotogrammetrico: 5 semplici mosse
Per ottenere un modello 3D da un rilievo fotogrammetrico è importante seguire 5 semplici mosse:
- Valutare la tipologia di soggetto in esame e scattare le foto: se si tratta di un particolare architettonico è necessario definire il “percorso” da seguire con la macchina fotografica; al contrario se si tratta di un’opera o un paesaggio più grande da rilevare con drone è importante pianificare un piano di volo, che il pilota dovrà eseguire durante la fase di rilievo;
- Importare le foto nel software ed estrarre i dati: le foto vengono raddrizzate e allineate automaticamente nello spazio. Vengono così estratti i “key points”, i punti chiavi che sono necessari per fare l’imagine matching, ovvero per abbinare le foto tra di loro e per la successiva elaborazione della nuvola di punti;
- Creare la nuvola di punti: dai punti chiave è possibile generare una prima nuvola di punti “rada”, che potrà essere poi densificata;
- Generare la mesh: la nuvola di punti viene trasformata in mesh, una superficie continua composta da poligoni i cui vertici sono i punti caratteristici della nuvola di punti stessa;
- Generare la texture: sulla mesh generata precedentemente è possibile restituire i colori applicando le immagini del rilievo sui poligoni della mesh (texture mapping) oppure trasferendo il colore dalla nuvola di punti alla mesh (color per vertex).
La nuvola di punti può essere trasformata in un modello BIM attraverso l’utilizzo di un point cloud to BIM software e dal modello realistico dell’oggetto rilevato è possibile ottenere facilmente sezioni, prospetti, curve di livello, rendering, video. Puoi testare subito la versione trial di un point cloud to BIM software, è uno strumento davvero potente che permette di riconoscere in automatico i diversi elementi presenti nel modello e ridurre al minimo la possibilità di errori.
Quali sono i vantaggi di un rilievo fotogrammetrico?
Effettuare un rilievo fotogrammetrico comporta numerosi benefici rispetto ad un rilievo tradizionale; in particolare si presentano una serie di vantaggi, quali:
- acquisizione dei dati in maniera più veloce e precisa, rilevando interi edifici nella metà del tempo;
- confronto rapido tra i diversi dati;
- possibilità di esplorazione della nuvola in qualsiasi momento da qualsiasi dispositivo digitale tramite un point cloud viewer;
- visualizzazione tridimensionale del rilievo stesso;
- isolamento di porzioni di punti acquisiti per analisi e ricerche;
- maggiore precisione dei dati rilevati;
- possibilità di creare un modello BIM in maniera facile.
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