SCANNER 3D
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Ya sea para la restauración, el análisis científico, protección o representaciones virtuales de los lugares históricos que los visitantes no pueden acceder, le suministramos una documentación completa y detallada. Creamos 3D fotorrealistas, archivos de puntos y objetos 3D con una fiel representación de la realidad .
La mejor manera de conservar, rehabilitar, catalogar, inventariar y difundir el patrimonio es tener una información completa de nuestros activos, suministramos modelos exactos de los bienes en formato digital que proporciona una información exacta y fiel que traspasa el tiempo.
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El sistema de escaneo láser es una tecnología ampliamente aplicable adaptado en la arquitectura, ingeniería, y construcción, etc. y por sus potenciales beneficios durante el proyecto, desarrollo de las operaciones y el mantenimiento de los activos existentes. Este documento intenta aportar claridad a este tema:
-Los beneficios del cliente y la propuesta de valor de la digitalización 3D.
-Analizar el proceso de aplicación del análisis en todas las fases del proyecto.
-Identificación de desafíos clave a la aplicación exitosa de la tecnología.
Una idea falsa muy común de tecnología de escaneado 3D es que es simplemente un adelanto tecnológico incremental de la prospección. Realmente, proporciona un método más seguro, más rico y más rápido de adquisición de datos espaciales. Esta tecnología ofrece innumerables oportunidades para supervisar, evaluar y analizar datos físicos capturados del ambiente. Además de ahorrar tiempo y dinero para hacer las mismas tareas con métodos tradicionales, la digitalización 3D permite a los tomadores de decisiones una herramienta revolucionaria para evaluar las condiciones existentes, el progreso de la construcción, evaluaciones estructurales y culturales, registrar condiciones de cómo está construido y administrar carteras de múltiplos activos. En muchos sentidos, la digitalización 3D es una herramienta sólida para la general mejora de información, la precisión, gestión de proyectos, gestión de activos, y programas de difusión.
Presentamos una variedad de aplicaciones y sus procesos asociados: Las áreas claves de aplicación son:
-Arquitectura modelado, gestión de activos.
-Infraestructura y cartera.
-Monitorage, evaluación y análisis.
-Estructura y inspección.
Para cada tipo de aplicación, nos centraremos en equipo adecuado y los procesos, con el asesoramiento en el establecimiento de metas y requisitos funcionales para la adquisición de servicios de digitalización 3D. El proceso de entrega de estos servicios dependerá de las aplicaciones más relevantes para las diferentes fases de un proyecto.
INTRODUCCIÓN
Los sistemas de exploración capturan la posición física, representado como una serie de puntos (formando una "nube de puntos" o "pointclouds") en coordenadas cartesianas (*XYZ). Esto se consigue comparando el pulso de luz emitido y devuelto; y determinar el valor del objeto relación a la posición del instrumento de análisis mesurando el tiempo de vuelo, o la fase (dependiente del equipo utilizado).
-Monitorage e inspección
-Color e intensidad
Cada dato o punto obtenido registra el color de dicho punto en formato *RGB.
El escáner registra también una medida de la energía de vuelta, representado como un valor de intensidad de la superficie en función de las características de la superficie de destino.
-Nube de puntos.
La suma de todos los puntos obtenidos en todos los escaneos forma un conglomerado que denominamos “NUBE DE PUNTOS” o bien “*POINTCLOUDS”. Los valores de medición se almacenan en archivos con formatos que expresan la posición, intensidad y color de cada punto individual. Los datos pueden ser codificados en varios formatos (ASCII, *PTS, *LAS, *LAZ, *XYZ, TXT, E57, etc.), que utilizan variaciones en el esquema de posición-intensidad-color. Los diferentes formatos descritos anteriormente varían según el software que utilizamos debido a que muchas marcas tienen su propio formato patentado, pero el formato básico y de código abierto para la conversión general a otros formatos consideramos que se lo E57.
METODES CLÀSSICOS DE MEDICCIÓN vs LÁSER ESCANER 3D
El sistema de escaneo láser es una tecnología ampliamente aplicable adaptado en la arquitectura, ingeniería, y construcción, etc. y por sus potenciales beneficios durante el proyecto, desarrollo de las operaciones y el mantenimiento de los activos existentes.
La topografía Escáner Láser 3D versus la tecnología Tradicional para trabajos de topografía se destaca la primera pues disminuye considerablemente los procesos de planificación, menores recursos humanos y logísticos. Además el Escáner Láser 3D nos permite entregar información con un máximo nivel de detalle en un tiempo corto de trabajo en terreno utilizando un método no invasivo sin necesidad de hacer parada de planta por un tiempo prolongado permitiendo realizar un trabajo seguro.
Entre las aplicaciones principales del escáner láser 3D se encuentra:
-
ingeniería inversa
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análisis de deformaciones
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medición de túneles
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minería subterránea
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minería rajo abierto
Cabe señalar que estos equipos tienen la capacidad de realizar trabajos con las siguientes características.
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Precisión
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Rapidez
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Detalle
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Eficacia
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Alcance
MEDICIÓN DE DISTANCIA
Los sistemas de exploración capturan la posición física, representado como una serie de puntos (formando una "nube de puntos" o "pointclouds") en coordenadas cartesianas (*XYZ). Esto se consigue comparando el pulso de luz emitido y devuelto; y determinar el valor del objeto relación a la posición del instrumento de análisis mesurando el tiempo de vuelo, o la fase (dependiente del equipo utilizado).
-Medición de distancia
-Color e intensidad
Cada dato o punto obtenido registra el color de dicho punto en formato RGB.
El escáner registra también una medida de la energía de vuelta, representado como un valor de intensidad de la superficie en función de las características de la superficie de destino.
-Nube de puntos.
La suma de todos los puntos obtenidos en todos los escaneos forma un conglomerado que denominamos “NUBE DE PUNTOS” o bien “*POINTCLOUDS”. Los valores de medición se almacenan en archivos con formatos que expresan la posición, intensidad y color de cada punto individual. Los datos pueden ser codificados en varios formatos (ASCII, *PTS, *LAS, *LAZ, *XYZ, TXT, E57, etc.), que utilizan variaciones en el esquema de posición-intensidad-color. Los diferentes formatos descritos anteriormente varían según el software que utilizamos debido a que muchas marcas tienen su propio formato patentado, pero el formato básico y de código abierto para la conversión general a otros formatos consideramos que se lo E57.
BENEFICIOS
Si esta presa de datos lo tuviéramos que obtener con los equipos y sistemas tradicionales de topografía sería totalmente inviable, los costes serían prohibitivos en términos de cantidad de equipos, movilización y tiempo de procesamiento, y sería prácticamente imposible conseguir la cantidad y calidad de los datos y puntos que ofrece el escáner 3D. Los clientes encuentran más fiabilidad y seguridad en el momento de la ejecución y toma de decisiones, un claro ejemplo seria en el momento de tomar los datos de un edificio en estado actual construido a principios del siglo XX, detallar su geometría y la situación de los muros, paredes, límites y verticalidad. Esta tarea es imposible realizarla con exactitud y precisión con los métodos tradicionales, en cambio el escaneado 3D aporta los datos reales y con errores medianos de milímetros en su nube de puntos.
MONITORAJE / ANÁLISIS
ESTRUCTURAL / INSPECCIÓN
Monitorización y evaluación es una actividad clave en obras y en el seguimiento de posibles movimientos en fachadas, muros y tierras para garantizar la seguridad y la estabilidad. El escaneo 3D también puede utilizarse para crear un registro físico altamente preciso de una obra completa, de un trabajo en progreso, o bien, en un control de movimiento de edificaciones que puede ser útil durante las operaciones o durante el litigio.
-Monitoraje y evaluación
-Análisis estructural e inspección.
El escaneo 3D es muy eficaz para evaluación estructural. La exploración puede reducir significativamente el tiempo necesario proporciona datos más precisos para evaluar las infraestructuras críticas. Tiene la capacidad de recopilar datos de manera remota; por otra parte es una importante herramienta para la adquisición de los aspectos estructurales y arquitectónicos de edificios históricos, bienes patrimoniales, bienes arqueológicos y Patrimonio de la humanidad. Tanto para su catalogación, conservación o rehabilitación, como para su difusión mediante tecnología digital 3D. Capturando tanto la forma exacta y los colores. Sus aplicaciones: archivo, excavación arqueológica, estructural o la condición de monitorización, restauración, reconstrucción digital, pantallas interactivas o tours virtuales, interpretación arqueológica y análisis espacial.
TERMINOLOGÍA
A causa de la globalización de esta tecnología y su aplicación en varias disciplinas es necesaria la adquisición de un vocabulario común. Aunque la terminología sea extensa ofrecemos las palabras básicas a tener en cuenta:
-Escáner láser 3D- Dispositivo que utiliza un láser para mesurar la distancia mediante detección de tiempo de vuelo, basada en fase o de luz.
-Fotogrametría- Basado en una foto detección usando una cámara digital, donde fotos de alta resolución están "cosidas" o superpuestas. Utilizando cámaras digitales especiales llamadas cámaras métricas. Con software especializado con fotogrametría se consigue un modelo 3D.
-Nube de puntos- Un conjunto de datos que consiste en puntos detectados por el instrumento de proyección, se representan con coordenadas (*XYZ) y las intensidades de luz y valores *RGB. Se genera una nube de puntos de escaneos múltiples mesurados desde diferentes posiciones en relación con el objeto de destino.
-Metadatos- Complementa los datos vinculados a las mediciones de la nube de puntos ("los datos sobre los datos"); la posición del explorador y el movimiento (detectada a través de una unidad de medición inercial), objetos 3D vinculados a sistemas de gestión de información de proyecto o empresa y la base de datos de enlaces a sistemas de información geográfica (*SIG).
-Filtrado- Eliminación de datos erróneos (ruido) o no deseados, la vegetación, superposición de puntos, obstrucciones, afloramientos, etc.
-Modelado 30- Creación de mallas de superficies o sólidos 3D partir de datos de la nube de puntos. Este paso utiliza los datos de la nube de puntos para desarrollar un conjunto de datos geométricos que pueden vincularse con metadatos adicionales utilizados para el análisis.
-Resolución de medición- La densidad de las mediciones de coordenadas sobre el área de destino, que está estrechamente relacionada con el punto de densidad general del conjunto de datos.
FORMATOS DE ARCHIVO
Su forma más básica de entrega 3D es, en general, datos del punto de la nube en formatos (por ejemplo, ASCII) registro la ubicación XYZ de cada punto, junto con la intensidad y datos RGB para cada punto. A causa del alta cantidad de datos las nubes de puntos a menudo suelen ser pesados. Por eso y a causa de la diversidad de software que los utiliza existen muchos tipos de archivos de conversión, pero los mes comunes son los siguientes:
-*PLY: formato de archivo basado en polígonos, desarrollado en la Universidad de Stanford por Turk et al.
-*STL: formato de archivo nativo para el software CAD estereolitografía creado por 3D Systems.
-*OBJ: formato de archivo de definición de geometría primero desarrollado por Wavefront Tecnologías.
-*X3D : el formato de archivo ISO estándar basado en XML para representar datos de gráficos 3D.
-*LAS : Lidar Fecha Exchange Formato Hilo
-*LAZ: *LASzip Compressed Lidar Fecha
-*WRL: Archivo de intercambio SolidWorks
-*DXF : Los archivos DXF también están asociados con 3D Graphic, 2D *Graphic, AutoCAD
Drawing interchange Formato (Autodesk lnc.)
-*XYZ : X, Y y Z coordenadas. Estos archivos XYZ normalmente se utilizan para proporcionar
ejemplos de modelos de datos.
-*IGS : Los documentos IGS su Archivos CAD asociados con CAD Overlay. Los archivos IGS
también están asociados con IGES-Formato, Image Systems Grayscale 8-bits.
Existen muchos mas formatos, este se pueden convertir sin ningún problema, pero sueño a petición del cliente.
EQUIPOS
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En cada servicio de escaneado libramos el resultado de los errores máximos y mínimos tanto del punto de escaneo como del objetivo. Dentro de este repuerto figuran los datos del trabajo y los datos del procesamiento, el error de punto mediano y el tanto por ciento máximo de superposición de los escaneos.
Estos resultados son el cálculo y ajuste de la nube de puntos y sirven de cerificado de control de los puntos tomados indicando los errores máximos y las tolerancias que se han utilizado para el ajuste y calibración de la nube de puntos.
TOMA DE DATOS Y ERORES
