Nuovo FARO Orbis Premium
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Lo scanner SLAM Faro Orbis è uno strumento avanzato utilizzato per mappare e creare modelli tridimensionali di ambienti interni ed esterni. Utilizzando la tecnologia SLAM (Simultaneous Localization and Mapping), il Faro Orbis può acquisire dati in tempo reale mentre si sposta attraverso un ambiente, consentendo di creare mappe dettagliate senza la necessità di posizionare punti di riferimento esterni.
L’apparecchio è dotato di un sistema di sensori laser che misura con precisione la distanza tra l’unità e gli oggetti circostanti, consentendo di catturare dettagli accurati dell’ambiente in cui è utilizzato. Inoltre, il Faro Orbis è progettato per essere facilmente trasportabile e maneggevole, consentendo agli operatori di utilizzarlo in una varietà di contesti e condizioni.
Grazie alla sua capacità di generare mappe in tempo reale e alla sua precisione nella raccolta di dati, lo scanner SLAM Faro Orbis è ampiamente utilizzato in settori come l’ingegneria civile, la costruzione, l’architettura, la gestione delle infrastrutture e molte altre applicazioni dove la modellazione tridimensionale è essenziale.
Lo strumento con la modalità di scansione statica , in 15 secondi di stazionamento permette di ottenere dettagli e precisioni molto elevate.
Lo scanner permette di misurare 640 mila punti al secondo in un raggio di 120 metri. La precisione in movimento è di 5 mm , mentre l’utilizzo delle scansioni flash ( 15 secondi statico) permette di migliorare il dato fino a 2 mm di errore con una densità di punti di 1,3 cm @ 10 metri di distanza
Il Duomo di Ancona presenta una pianta a croce greca, che è una delle forme architettoniche più comuni per le cattedrali cristiane. Questa pianta è caratterizzata da una navata centrale lunga e rettangolare, fiancheggiata da due navate laterali più basse. Alla fine della navata centrale si trova il transetto, che si estende trasversalmente rispetto alla navata, formando così la croce. Il braccio orizzontale della croce è chiamato transetto, mentre il braccio verticale è la navata. Nella croce latina, il braccio orizzontale (transetto) è solitamente più corto della navata principale. Questa disposizione architettonica permette una migliore distribuzione dello spazio interno e spesso viene utilizzata anche per scopi simbolici, rappresentando la crocifissione di Gesù Cristo.
La pianta a croce latina è stata una delle forme architettoniche più utilizzate per la costruzione delle cattedrali cristiane nel corso dei secoli, e ha radici profonde nella simbologia e nella liturgia della Chiesa cattolica.
Il rilievo a scopo dimostrativo è stato eseguito sia all’interno che all’ esterno della struttura. la vera e propria parte di rilievo ha avuto una durata di 17’ e 28” in cui si è seguito un percorso dove punto di inizio e punto di arrivo coincidono, questo per avere una migliore compensazione del dato. (vale il principio simili a quello di “poligonale aperta” o “poligonale chiusa” per la distribuzione dell’ errore)
I punti di scansione sono circa 33 milioni per il percorso in continuo e circa 4.5 milioni di punti per ogni singola scansione flash.
Durante questo percorso si sono effettuate 15 scansioni in modalità “ statico” da 15 secondi ognuna. Sotto lo schema del rilievo percorso fatto a piedi dove si nota come il punto di inizio e di fine coincidono in basso nell’immagine, le icone con il flash indicano le posizioni di scansione statica.
Le scansioni statiche vanno fatte tenendo fermo lo scanner su di un’asta in carbonio per 15 secondi. Questa modalità permette di avere maggiore dettaglio e pulizia della nuvola di punti 3D.
Ecco alcune viste delle scansioni statiche del portale.
A colori:
Con valore di riflettanza (derivato dalla misura dell’intensità del segnale di ritorno)
Altri dettagli della tessitura muraria:
La vista in pianta (sempre dalla nuvola di punti)
Il Duomo di Ancona presenta una pianta a croce latina:
Nella vista assonometrica (sotto) possiamo vedere la cupola al centro delle navate e le differenze di altezze tra il transetto e la navata.
Sotto vista assonometrica sezionata al di sotto dell’intradosso di copertura
Lo strumento durante il percorso cattura anche un’immagine sferica ad ogni secondo di scansione. Questo permette la navigazione fotografica nel modello e la possibilità di effettuare delle prime misurazioni:
Il dato è già usufruibile come nube di punti nei formati più diffusi tra cui LAS,LAZ ed E57, quindi possiamo aprirlo tranquillamente in tutta la suite Autodesk (autocad, revit, maya, 3d studio etc) software dell’ACCA quali edificius e tutte le piattaforme in grado di aprire i dati a “nuvola di punti”.
Per ottenere invece velocemente i classici dati di piante, prospetti e sezioni utilizziamo il software “DRAW” che appartiene al “pacchetto” FARO.
Questo sw presenta all’apertura 3 viste in trasparenza di tutto quello che è stato misurato.
Vista dall’alto e viste laterali del Duomo:
Queste sono già immagini raster ad alta definizione. il software crea anche il file dwg con le immagini già inserite e collocate già nella giusta posizione nello spazio, o una di fianco all’altra per facilitare la restituzione. Lavorando su queste immagini, e facilitati dal non dover mai toccare in nessun modo un dato tridimensionale andiamo ad interrogare il software per tirare fuori le linee di taglio per ottenere:
Creiamo una sezione verticale passante per il centro della cupola. Il software ci permette di tenere la linea di taglio parallela agli assi del rilievo. Tutto quello all’interno della zona gialla verrà considerato nel calcolo della sezione. L’immagine verrà ri-campionata con la dimensione del pixel di 5mm da me impostato. La freccetta rossa indica la direzione di vista:
e questo è il risultato, che possiamo aprire successivamente su cad in formato .dxf o .dwg oppure usare per fare alcune misurazioni ed osservazioni.
Così ad esempio abbiamo estrapolato il prospetto del portale a toni di grigio o a colori e della scansione di dettaglio:
Sezione orizzontale in quota ed osservazioni e planimetria della cripta:
Quanto “accurato” è sufficientemente accurato? Se sei come la maggior parte dei topografi, la risposta è “il più possibile”.
Con un drone RTK, i topografi e altri tipi di piloti di droni professionali possono aspettarsi un’accuratezza posizionale di livello centimetrico con ogni volo. Questo sistema rappresenta un notevole miglioramento rispetto ai dati satellitari e può contribuire a garantire che tu abbia le informazioni accurate di cui hai bisogno per portare a termine il lavoro.
Cos’è esattamente l’RTK?
La cinematica in tempo reale, abbreviata RTK, è una tecnica speciale di posizionamento satellitare che può produrre risultati accurati a livello centimetrico, rendendola uno strumento prezioso per i topografi di tutto il mondo. Il metodo coinvolge la misurazione dei dati satellitari rispetto a una stazione terrestre per ottenere informazioni precise in tempo reale.
Le parti chiave della tecnica RTK comprendono:
Base Station: La stazione GNSS RTK, anche nota come stazione di riferimento, rimane in un punto definito sul terreno, dove la sua posizione GPS viene costantemente confrontata con la posizione di un drone. Per funzionare correttamente, un drone RTK deve rimanere in costante connessione con la stazione base.
Ricevitore RTK: Questo dispositivo fa parte dell’hardware del drone e invia segnali sia al controller che a un satellite.
Un controller: Il controller remoto del tuo drone invia segnali per spostare il drone e visualizza le variazioni delle coordinate.
Satellite: I dati satellitari sono una parte fondamentale di qualsiasi sistema RTK. Tuttavia, anziché comunicare semplicemente con il ricevitore del drone, le informazioni vengono anche confrontate con la stazione base, stabilendo l’accuratezza della posizione.
I dati GPS RTK sono molto superiori ai dati satellitari perché possono essere utilizzati per correggere inesattezze e discrepanze, garantendo che le informazioni siano il più vicino possibile alla realtà. Ci sono numerosi fattori che possono influenzare le coordinate satellitari, tra cui il clima, gli edifici alti, le montagne e altri problemi che richiedono una correzione RTK. Questi sono chiamati “ritardi troposferici”. Il sistema RTK colma queste lacune con dati in tempo reale dalla stazione base e dal drone.
I principali vantaggi di un sistema RTK includono:
Maggiore precisione: Questo è il punto principale. In confronto ai dati satellitari, un sistema RTK offre un’alta precisione, solitamente fino al livello centimetrico.
Correzioni in tempo reale: Mentre altre tecnologie di correzione come il PPK (ne parleremo in seguito) correggono i dati distorti e colmano le lacune dopo il volo, le correzioni RTK correggono gli errori automaticamente. Ciò significa che i dati che vedi durante un volo sono dati in cui puoi fidarti.
Meno punti di controllo a terra: I punti di controllo a terra sono punti fissi sul terreno con coordinate conosciute che possono essere utilizzati per ricalibrare i dati GPS. L’installazione e la misurazione di questi punti possono richiedere tempo. Tuttavia, con l’RTK, la stazione base rende inutili i punti di controllo a terra, consentendoti di completare i progetti con meno complicazioni.
La differenza tra droni simili con e senza RTK è sorprendente. In uno studio recente, DJI e DroneDeploy hanno confrontato il Phantom 4 RTK e il Phantom 4 Pro (una versione per consumatori che non ha un ricevitore RTK integrato) su oltre 30 voli diversi con un sistema di punti di controllo per un rilevamento del tetto di un edificio. I risultati hanno mostrato che il drone abilitato RTK calcolava meglio l’accuratezza orizzontale e verticale dei punti misurati, così come l’accuratezza delle misurazioni lineari.
Sebbene la tecnologia RTK rappresenti un importante passo avanti rispetto all’uso dei dati satellitari (specialmente se non vengono corretti con punti di controllo a terra), presenta alcune limitazioni. Ad esempio, se il tuo drone perde la connessione con il controller o il satellite, la trasmissione di dati in tempo reale non funzionerà. Alcuni lavori, specialmente quelli più lunghi in terreni impegnativi, rendono difficile o addirittura impossibile mantenere una stabile trasmissione di dati.
Di conseguenza, il sistema RTK non è l’unico modo per i topografi e altri professionisti dei droni per correggere le coordinate satellitari ed assicurare l’accuratezza. Un altro metodo si chiama “cinematica post-elaborazione”, abbreviato PPK. Anche se spesso si parla di RTK e PPK insieme, è importante notare che la tecnologia RTK e PPK sono effettivamente molto diverse.
Il PPK richiede essenzialmente lo stesso equipaggiamento dell’RTK ma è gestito con un flusso di lavoro completamente diverso. A differenza dell’RTK, un flusso di lavoro PPK significa che non avrai bisogno di correzioni in tempo reale. Invece, il sistema del drone archivia i dati a bordo del drone, e i calcoli post-volo combinano sia i dati dell’aeromobile che i dati della stazione base, producendo risultati in un software PPK su un computer. I dati vengono creati con coordinate geotag da un’unità GPS integrata. Nel frattempo, la tua stazione base seguirà anche le informazioni sulla posizione del drone. Questi numeri possono poi essere confrontati dopo il completamento di un volo.
Sebbene non si ottenga la comodità delle correzioni in tempo reale, un sistema PPK richiede meno trasmissioni e può quindi completare il lavoro anche con una scarsa ricezione del segnale di rete o altre ostruzioni. Per massimizzare il potenziale e coprire le limitazioni di ciascun metodo, molte soluzioni aziendali di droni di alta gamma utilizzano sia la tecnologia RTK che PPK per garantire la posizione più accurata possibile. Ad esempio, il servizio Cloud PPK per il Phantom 4 RTK di DJI può essere utilizzato per effettuare calcoli sul controller remoto del drone, oltre all’app di pianificazione dei voli DJI GS RTK. Questa configurazione significa anche che puoi adattare il Phantom 4 RTK al flusso di lavoro che ha più senso per il tuo lavoro.
I dati risultanti possono essere rapidamente importati nel software avanzato di mappatura di DJI, DJI Terra, per ulteriori analisi.
Se stai cercando un sistema RTK affidabile per ogni volo, vorrai un drone aziendale DJI. I nostri sistemi RTK utilizzano un modulo a bordo del drone e una stazione mobile GNSS ad alta precisione. La combinazione di un ricevitore RTK a bordo e una stazione di riferimento GNSS offre un alto grado di precisione RTK. Che tu decida di fare affidamento esclusivamente sull’RTK o che abbia anche capacità PPK come backup, utilizzare un drone DJI significa che puoi aspettarti di rimanere connesso indipendentemente dalla missione.
Alcuni dei principali droni RTK di DJI includono:
Matrice 350 RTK: Benvenuti nel futuro dei droni commerciali. Il Matrice 350 RTK accentua il suo avanzato sistema di posizionamento RTK con avanzate capacità di intelligenza artificiale e posizionamento con rilevamento in sei direzioni. Aggiungi un tempo massimo di volo di 55 minuti, batterie sostituibili a caldo e una vasta gamma di temperature operative, otterrai un drone pronto per qualsiasi lavoro tu gli possa affidare.
Matrice 30: La Matrice 30 prende tutto ciò che la Matrice 300 ha e lo inserisce in un pacchetto portatile. Con una dimensione e un peso inferiori, la Matrice 30 è molto più facile da portare con te per le missioni di ispezione. Con moduli RTK integrati, è la soluzione perfetta se hai bisogno di condurre ispezioni precise di droni su beni o infrastrutture che richiedono un’accuratezza di livello centimetrico.
Mavic 3 Enterprise: ridefinisce gli standard del settore dei droni commerciali di piccole dimensioni. Con un otturatore meccanico, una fotocamera con zoom a 56× e un modulo RTK per una precisione di livello centimetrico, Mavic 3E porta l’efficienza di ogni missione e la mappatura a un livello superiore. È disponibile anche una versione termica per operazioni antincendio, di ricerca e soccorso, ispezioni e operazioni notturne. Questo strumento compatto e pieghevole è dotato di un doppio sensore da 48MP con risoluzione termica da 640×512 px. Il modulo RTK incorporato consente a questo drone di eseguire missioni di ispezione precise e ripetibili. Con un tempo massimo di volo di fino a 31 minuti, questa è una soluzione potente e portatile.
FARO Technologies ha orgogliosamente presentato alla fiera INTERGEO di Berlino Orbis, un innovativo scanner laser destinato a ridefinire il panorama dell’acquisizione di dati geospaziali integrando in modo fluido la tecnologia SLAM con metodologie di scansione terrestre e la tecnologia Flash. Questa soluzione stabilisce un nuovo punto di riferimento nel campo della raccolta di dati precisa, efficiente e completa.
Con il lancio dell’Orbis, FARO mantiene la sua promessa di migliorare la precisione e la portata con una precisione di 5 mm e una portata di 120 metri in modalità di acquisizione SLAM e una precisione di 2 mm con una portata di 80 metri in modalità Flash TLS. Inoltre, l’Orbis è capace di acquisire 640.000 punti al secondo, grazie a un potente sensore a 32 linee. Per ottenere questi risultati, l’Orbis, alimentato dalla tecnologia GeoSLAM, utilizza un nuovissimo algoritmo SLAM aggiornato che fa il suo debutto oggi. I miglioramenti hardware sull’Orbis sono significativi, ma è importante notare che non sono l’unica cosa da considerare, e che non è possibile acquistare uno scanner laser basandosi solo sulle specifiche tecniche!
L’Orbis è riuscito ad andare oltre lo GeoSLAM ZEB Horizon, che è dotato di un laser a 16 linee, una portata di 100 metri e una capacità di 300.000 punti al secondo e lanciato per la prima volta nel 2018. L’introduzione dell’Orbis traccia una nuova traiettoria in vari settori, offrendo ai professionisti della costruzione, dell’ingegneria, della scienza forense e di altri campi uno strumento incomparabile per la raccolta completa e dettagliata di dati geospaziali.
FARO Orbis non si limita a scansionare. Il nuovo sistema crea un ponte verso una nuova era di cattura di realtà ibrida, offrendo agli utenti un’efficace combinazione di tecnologia SLAM e elevate capacità di scansione terrestre Flash ad alta velocità. Questo approccio completo consente agli utenti di effettuare una scansione SLAM tradizionale, una scansione terrestre FLASH di 15 secondi o entrambe, tutto nello stesso rilievo.
Comprendendo le diverse esigenze dei settori e dei professionisti, Orbis offre agli utenti una scelta per l’elaborazione dei dati. I clienti possono optare per l’elaborazione su desktop con FARO Connect o esplorare le ampie possibilità di elaborazione in Cloud con FARO Sphere XG, garantendo adattabilità e flessibilità nella gestione e nell’utilizzo dei dati acquisiti. La scelta è vostra!
Sostanzialmente ci sono 3 tipologie di laser scanner: TOF (a tempo di volo), a differenza di fase ed a triangolazione.
La tecnologia laser scanner a Tempo di Volo permette di generare la nuvola di punti tramite il calcolo del tempo impiegato dal raggio laser a percorrere la distanza dall’emettitore al soggetto colpito e viceversa, sapendo che la velocità di propagazione del fascio laser è paritetica a quella della luce. Conoscendo l’angolo verticale ed orizzontale dell’emissione del raggio potremo definire la coordinate del punto misurato. Questi laser scanner si caratterizzano per l’abilità di rilevare dati molto distanti, arrivando addirittura a 6 km di raggio.
Nei laser scanner a differenza di fase la distanza è calcolata comparando la differenza di fase tra l’onda trasmessa e quella ricevuta, questa tecnica richiede dedicati algoritmi di calcolo per generale le informazioni delle coordinate nello spazio. Questi laser scanner si caratterizzano per una velocità di acquisizione molto rapida e per una elevata densità di dato acquisito che può arrivare fino a 0.6 mm tra un punto e l’altro ad una distanza di 10 metri.
La tecnologia dei laser scanner a triangolazione si basa sull’acquisizione da parte di un sensore IR di un pattern di punti infrarossi in un determinato spazio, i proiettori IR ad oggi permettono di proiettare fino a 300.000 raggi 60 volte al secondo permettendo acquisizione 3D in movimento ed in tempo reale. Questi laser scanner si caratterizzano per la maneggevolezza d’uso e per l’abilità di scansionare zone d’ombra non rilevabili con i laser scanner precedenti..
L’evoluzione del rilievo 3D sta vivendo un passaggio epocale. Sempre di più si sente la necessità di passare da un Laser Scanner Terrestre a un Laser Scanner in movimento.
Esigenza d’altronde dettata dal mercato: è richiesta sempre più velocità nell’acquisizione dei dati laser e sempre più produttività.
Il rilievo in movimento non è certamente una novità, ma il vero limite nell’utilizzare questa tecnologia è vincolata alla presenza del segnale GPS, oltre ai costi elevati di questi sistemi.
Il passaggio epocale nell’utilizzo del Laser Scanner in movimento in assenza di segnale GPS oggi è possibile grazie alla tecnologia SLAM.
Senza entrare troppo nello specifico si tratta di una tecnica dove lo strumento che si muove in un ambiente sconosciuto costruisce in “tempo reale” la mappa di tale ambiente.
SLAM è l’acronimo di Simultaneous Localisation And Mapping e i leader indiscussi di questa tecnologia è la società inglese GeoSLAM.
Oltre ad ottimizzare l’algoritmo SLAM si sono spinti a creare hardware e software estremamente versatili e unici.
Ecco le 5 principali unicità:
… ma vediamole nel dettaglio queste unicità
Modularità dei sistemi Laser
GeoSLAM produce strumenti per tutte le tasche e per tutte le applicazioni.
Infatti se devo effettuare rilievi principalmente in interno il prodotto più adatto è lo ZebGO. Il sistema è anche implementabile con un Tablet qualora si avesse la necessità di vedere direttamente in campagna il risultato.
Inoltre, è possibile inserire una video camera oppure con una fotocamera panoramica.
Se i rilievi si svolgono in esterno fino a 30 m è possibile utilizzare sempre lo Zeb Go, ma per distanze superiori lo strumento più idoneo è lo Zeb Horizon.
Quest’ ultimo in particolare è estremamente versatile. La GeoSLAM, ad esempio, produce una staffa dedicata per il posizionamento su drone e su auto.
È possibile espandere il sistema a mezzo di uno zaino dedicato con una macchina fotografica sferica ad alta risoluzione qualora per esempio l’oggetto del rilievo è un centro abitato, o addirittura integrare sempre nello zaino anche un’antenna GPS.
Laser in grado di rilevare con qualsiasi inclinazione
Questo è un aspetto per nulla trascurabile. Sono presenti sul mercato Laser Scanner sempre con tecnologia SLAM che non possono essere inclinati per acquisire in quanto si bloccano nella fase di acquisizione.
Questo non avviene con GeoSLAM, tant’è che una delle applicazioni è proprio quella del rilievo dei pozzi. In questi particolari contesti viene prodotta un’asta per calare il sistema nei pozzi o per portare lo strumento in quota.
Lavora anche in assenza di luce
Altro aspetto fondamentale, a differenza di altri sensori SLAM sul mercato che utilizzano le fotocamere per “vedere” dei punti e correggere la traiettoria, i prodotti GeoSLAM lavorano anche totalmente al buio perché sono in grado di riconoscere le geometrie degli oggetti acquisiti.
Possibilità di acquisire punti di controllo
Questa caratteristica rende il Laser Scanner GeoSLAM uno strumento topografico.
A mezzo di una piastra alloggiata alla base dello strumento è possibile acquisire punti di coordinate note siano essi orizzontali e verticali. In post-processamento dei dati, quindi, è possibile effettuare una roto – traslazione rigida e non rigida migliorando ulteriormente il calcolo della traiettoria.
Ri – processamento dei dati laser
Questo è un aspetto che non ha prezzo. Molto probabilmente ti starai chiedendo perché potresti avere la necessità di riprocessare i dati.
Prendiamo ad esempio che nella zona di rilievo non sono presenti sufficienti superfici di collegamento tali da permettere al software di svolgere il calcolo con i parametri standard, e questa mancanza di superfici la scopriamo solamente quando si elaborano i dati.
Questo significa non eseguire il rilievo o dover ritornare ed effettuare le misure.
Avere la possibilità di intervenire sull’elaborazione per modificare per esempio il parametro di sovrapposizione della superficie in comune, oppure aumentare o diminuire il numero di punti utili per definire una geometria e altri parametri, garantisce di non bloccarsi in campagna e concludere sempre il lavoro.
I Laser Scanner sono strumenti in grado di misurare ad altissima velocità la posizione di centinaia di migliaia di punti i quali definiscono la superficie degli oggetti circostanti. Il risultato dell’acquisizione è un insieme di punti molto denso comunemente denominato “nuvola di punti”.
Possiamo definire i laser scanner come sistemi di misura diretta permettendo di ottenere misurazione correlate ad una precisione strumentale definita da un certificato di calibrazione.
Come funziona il laser scanner?
Prima di avviare la nostra scansione per ottenere la già citata “nuvola di punti” occorre impostare i parametri della stessa. Infatti la velocità e il passo delle rotazioni possono essere impostate dall’operatore, il quale agendo su questi parametri determina la risoluzione della scansione, cioè la densità della griglia di punti rilevati ad una certa distanza, e la qualità del dato acquisito, tipicamente più alta per rotazioni più lente. I due parametri determinano quindi anche la durata della scansione che può variare da circa trenta secondi fino a varie decine di minuti per scansioni complete a 360°.
Durante l’acquisizione lo strumento archivia, per ciascun punto rilevato, la distanza calcolata e gli angoli orizzontale e verticale in base alla posizione del corpo e dello specchio. Oltre a queste informazioni, viene acquisito anche il valore di riflettanza della superficie colpita dal laser che sarà tanto più alto quanto la superficie tenderà al colore bianco.
Inoltre esistono laser scanner 3D che montano una fotocamera digitale integrata che, dopo la fase di acquisizione dei dati geometrici, viene utilizzata attraverso procedure automatiche per l’acquisizione di immagini dello spazio rilevato. Le foto così acquisite saranno successivamente mosaicate dai software di elaborazione dei dati e applicate alle nuvole di punti per arricchirle delle informazioni di colore.
Come funziona il Laser Scanner Mobile?
Oltre al laser scanner terrestre esistono sistemi laser che acquisiscono dati in movimento, i cosiddetti laser scanner mobili.
Essi possono essere integrati a bordo di autoveicoli, veicoli su rotaie, imbarcazioni, aerei, elicotteri o droni.
Questi scanner sono molto utili per rilevare grandi aree in tempi brevi.
Le applicazioni principali possono essere:
Durante lo spostamento questi scanner acquisiscono il dato e lo registrano in tempo reale; il sistema di stabilizzazione IMU e il posizionamento tramite GPS aiutano lo strumento in questa fase.
Scanner Mobile con tecnologia SLAM
Esistono, inoltre, sistemi di scansione in movimento che non fanno uso del GPS ma utilizzano la tecnologia SLAM.
Per SLAM (dall’inglese Simultaneous Localization And Mapping) si intende il processo per cui uno strumento si muove in un ambiente sconosciuto, costruisce la mappa di tale ambiente ed è capace di localizzarsi all’interno di quella mappa.
I dispositivi come gli strumenti GeoSLAM prendono i dati dai sensori, in questo caso un Laser Scanner, per costruire un’immagine dell’ambiente che li circonda e riuscendo a posizionare gli elementi all’interno di quell’ambiente. I dati forniti dal Laser Scanner e contemporaneamente da una piattaforma inerziale (IMU) all’interno dello strumento consentono di calcolare e di posizionarsi nell’ambiente circostante.
Da sempre si pensa che il Laser Scanner sia uno strumento riservato ad acquisire rilievi di edifici come ad esempio le chiese, e che restituisca un dato difficile da gestire.
In realtà il Laser Scanner è molto simile nell’utilizzo ad una Stazione Totale ed oltre a restituire angoli e distanza, come quest’ultima, permette anche di:
E gli ambiti applicativi sono un’infinità.
Scopriamo insieme le 10 Applicazioni fondamentali dello Scanner Laser
1 – Beni Culturali
La documentazione, intesa come sistematica attività di registrazione e gestione delle informazioni, vuol dire conoscere per conservare e valorizzare, rendendo i Beni Culturali maggiormente fruibili per la popolazione e creando un sistema di coscienze che ne impedisca irrimediabili ed inestimabili perdite.
Oggigiorno qualsiasi attività di gestione del patrimonio culturale dovrebbe essere strutturata su una solida base di conoscenze, al fine di assicurare una migliore progettazione degli interventi di gestione e recupero, monitorando costantemente i cambiamenti nel corso del tempo, anticipando talvolta avvenimenti catastrofici e inaspettati.
2 – Industriale
L’utilizzo di tecnologia Laser Scanner nel settore industriale è un supporto fondamentale per una manutenzione preventiva che produca maggiore efficienza e minori costi.
Un rilievo Laser Scanner presenta una completezza e accuratezza di informazioni che nessun’altra metodologia di rilievo consente di ottenere.
Proprio per questo motivo viene largamente utilizzato nei rilievi industriali per effettuare il censimento, la misurazione e la mappatura completa di strutture, layout impiantistici, linee di tubazioni (piping) ecc…
Inoltre, nel caso di rilievi industriali di impianti in funzione, il rilievo laser scanner è l’unica soluzione possibile per effettuare il rilievo in sicurezza di elementi posti ad altezze elevate, di grandi dimensioni, pericolosi o inavvicinabili per la presenza di materiali nocivi, strutture instabili, temperature elevate, ecc…
3 – Infrastrutture e Ingegneria
Il rilievo Laser Scanner è particolarmente adatto per il rilievo di strade, gallerie, ponti e per il monitoraggio a lungo termine di edifici o porzioni di territorio specialmente se si tratta di infrastrutture particolarmente complesse e, quindi, difficilmente rilevabili mediante utilizzo di strumentazione tradizionale.
Il rilievo 3D è indispensabile per effettuare analisi specialistiche sulle strutture come ad esempio le verifiche, le analisi del fuori piombo, delle superfici e del degrado strutturale.
Questo sistema di rilievo permette di ottenere con estrema precisione piante, prospetti e sezioni in qualsiasi punto e direzione desiderati ed, inoltre, può essere eseguito con qualsiasi condizione di luminosità.
4 – Territoriale
Particolarmente adatto al rilievo di cave a cielo aperto grazie ad acquisizioni ad elevata portata di ripresa e alla velocità di acquisizione.
Puoi ottenere un modello DTM del terreno in breve tempo, dal quale è possibile effettuare un calcolo di volumi o superfici o estrarre curve di livello già vettorizzate.
L’integrazione con strumentazione GPS permette inoltre di georiferire automaticamente il modello e di monitorare lo sviluppo dello scavo nel tempo attraverso la valutazione delle variazioni geometriche.
Tramite acquisizioni Laser scanner puoi ottenere:
5 – Cantiere
La fase di realizzazione di un progetto è un momento molto complesso ed è importante trarre beneficio dalle innovazioni tecnologiche per ridurre i tempi di realizzazione, di controllo e di documentazione.
In questo ambito il laser scanner è una tecnologia che offre potenziali vantaggi rispetto alle tecniche di rilievo classiche in termini di rapidità, numerosità di punti, ecc…
Hai la possibilità di rilevare elementi caratteristici del cantiere, come edifici costruiti o in fase di completamento, zone di scavo, posizione di macchine da cantiere, ecc…, fornendo così una sorte di fotografia “visitabile” e “misurabile” dello stato di fatto ad una certa epoca, in ogni momento aggiornabile e confrontabile con le fasi successive della costruzione.
6 – Architettura
Il rilievo laser Scanner costituisce oggi la metodologia più precisa per il rilievo di una architettura, soprattutto se particolarmente complessa, grazie alla elevata velocità di acquisizione e alla notevole quantità di informazioni raccolte.
Dalla nuvola di punti sono facilmente estraibili, grazie a software dedicati, elaborati 2D quali piante, sezioni e prospetti, potendo valutare dettagliatamente tutti gli elementi fondamentali per interventi di ristrutturazione e/o nuove costruzioni.
Ogni elaborato 3D contiene un numero incredibilmente elevato di informazioni (arredi, affreschi, impianti, mosaici, dettagli dei pavimenti…), che vanno a costituire un database dove vengono conservate nel tempo la totalità delle informazioni relative ad ogni singolo oggetto, dettaglio o porzione a cui è possibile attingere in qualunque momento senza necessità di tornare sul manufatto.
7 – Navale
I lavori di costruzione delle imbarcazioni si basano su tecniche di misurazione e documentazione 2D e 3D per garantire la realizzazione di barche, yachts e barche a vela di elevata qualità a partire dalla fase di progettazione fino alla produzione vera e propria.
Che si tratti di riprogrammare i lati di uno yacht da gara, di sostituire il manto in teak dell’impalcato o di altre sagome 2D, di allineare gli alberi portaelica o di ispezionare interi stampi in fibra di vetro, il rilevamento attraverso la tecnologia laser scanner è la risposta per la costruzione di yacht.
8 – Scena del crimine e incidenti
In pochissimi minuti, attraverso una scansione laser scanner, siamo in grado di restituire dati accurati di rilievo della scena del crimine e di incidenti, in interno o in esterno. Questi dati permettono un valido e preciso supporto alle fasi investigative “congelando” la scena del crimine scansionata e documentando lo stato di fatto.
Questi dati possono poi esser portati in fase di dibattimento poiché vengono ritenuti giuridicamente affidabili.
9 – Archeologia
La tecnologia laser scanner rappresenta la metodologia di rilievo ad oggi più precisa per la catalogazione dei beni archeologici di pregio, permettendo di pianificare in modo totalmente innovativo il processo di registrazione, analisi e archiviazione dei dati e proponendo rilievi digitali tridimensionali georeferenziati collegabili a database specifici in modo da creare dei GIS facilmente interrogabili.
Il trattamento informatico dei dati permette di rispondere immediatamente alle esigenze del cliente fornendogli servizi e supporti altamente personalizzati.
Oltre al rilievo e alla catalogazione, il rilievo laser di un sito archeologico permette la creazione di un modello tridimensionale navigabile utile alla realizzazione di un museo virtuale dello scavo consultabile on line dagli utenti. L’elevata precisione del rilievo permette anche la riproduzione fedele di oggetti mediante l’utilizzo di macchine a controllo numerico.
creazione di un database navigabile
10 – Tunneling
Le scansioni laser permettono di rilevare in breve tempo la geometria di scavo della galleria. Attraverso il confronto con il modello 3D di progetto è possibile analizzare la geometria dello scavo e individuare le zone di sovrascavo e sottoscavo. Inoltre, è possibile rilevare anche l’opera, una volta conclusa, per verificare l’esatta rispondenza al progetto esecutivo.
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