Il laser scanner è una tecnologia utilizzata nel settore dei rilievi di manufatti complessi e di ampie dimensioni per creare dei modelli virtuali altamente affidabili in quanto rispondenti alle caratteristiche del bene reale.

Rilievi laser scanner 3D – Come funzionano?

I rilievi laser-scanner prevedono di acquisire le coordinate spaziali dell’edificio, con passo millimetrico e velocità pari ad un milione di punti al secondo e di restituire assieme a fotocamere professionali una nuvola di punti digitali dall’altissima precisione. Da tali scansioni si ottiene un unico modello, che se accostato ad un rilievo topografico può essere georeferenziato, che a sua volta rappresenterà un’immagine intermedia elaborata del reale utile a fini di navigazione e valutazione dei punti acquisiti e anche per eseguire misurazioni direttamente sul modello stesso. Questi modelli sono molto indicati per l’analisi e il restauro dei beni artistici, architettonici e archeologici, di elementi civili strutturali come cavalcavia, ponti, edifici.

A partire dalle nuvole dei punti generate vengono creati dei modelli digitali informatici avanzati BIM (Building Information Modeling). I rilievi digitali 3D possono essere declinati in un gran numero di situazioni e in questo modo abbiamo servizi di fotogrammetria digitale 3D, rilievi civili, rilievi industriali, rilievi archeologici.

Rilievi con laser scanner: servizi di rilievi ad alta definizione

I rilievi 3D con laser scanner sono una metodologia particolarmente avanzata per pianificare ed eseguire progetti edilizi, per monitorare da vicino lo stato di avanzamento di interventi edili per ridurne i costi. Si tratta della metodologia di analisi più completa per il rilievo di una architettura per mezzo dei tempi ridotti e dell’ampiezza e precisione di informazioni raccolte.
I dati scansionati conducono alla produzione di eventuali ortofoto esportabili in CAD per estrarne i corrispondenti architettonici (pianta, prospetti, sezioni).
Gli elaborati in modelli 3D contengono un volume enorme di informazioni di strutture ed edifici (dettagli di pareti, soffitti, pavimenti, affreschi, mosaici…) e possono essere conservate sia in relazione dell’edificio nel complesso che della porzione in oggetto in questione.

Rilievi laser scanner e Restituzioni 3D

I rilievi laser scanner permettono di misurare in maniera diretta per ottenere un grande volume di dati metrico-spaziali così come dati qualitativi dei punti visibili.
Al termine dei rilievi si passa alla fase delle restituzioni, ovvero gli interventi eseguiti su grandi numeri di punti per ricavare modelli tridimensionali BIM digitali fatti di elementi sui quali si possono applicare immagini fotografiche e trattamenti metrici digitali per ricavare vedute fotorealistiche dei modelli sviluppati. Le attività di rilievo laser scanner permette di acquisire dati altamente precisi e interrogabili in ogni momento. Le singole scansioni vengono poi unite con scarti millimetrici generando una nuvola di punti a colori, alla base di rappresentazioni 2D o modelli BIM.

Nel corso dell’ottenimento delle restituzioni dai rilievi 3D viene eseguita una necessaria semplificazione dei dati acquisiti siccome una nuvola di 150 milioni di punti costituisce un modello digitale troppo impegnativo da trattare anche con computer potenti a disposizione.
Il laser scanner è uno strumento ottico-meccanico che consente di registrare un oggetto nelle sue tre dimensioni, sotto forma di coordinate tridimensionali in maniera automatica e con grande densità; associato ad altre tecnologie fotogrammetriche e topografiche permette di produrre:

• modelli tridimensionali
• restituzioni 2D e modelli 3D
• basi per interventi successivi di ampliamento e ristrutturazione
• studi di fattibilità sulla convenienza a eseguire interventi di ampliamento e loro impatto sull’ambiente
• rappresentazioni virtuali esplorabili a 360 gradi
• ortofoto a colori
• planimetrie del quadro fessurativo e materico

Rilievi laser-scanner: a che cosa servono

Dal rilievo laser-scanner si ottengono un gran numero di scansioni che verranno ricomposte in un unico modello georeferenziato da un milione di punti, il quale andrà a formare un’immagine tridimensionale. La restituzione può avvenire nel formato di file ortofoto, disegni CAD 2D e modelli BIM. Le ortofoto sono rappresentazioni virtuali di numeri di punti che permettono di analizzare nel dettaglio le condizioni e la composizione di un bene fisico, a costi contenuti e con tempi non eccessivi.

La tecnologia laser scanner è una delle metodologie più accurate e veloci per monitorare a 360 gradi l’ambiente circostante, che permette di ottenere una grande varietà di modelli quali ortofoto a colori, restituzioni in BIM, modelli 3D a superfici o mesh, sezioni, planimetrie del quadro fessurativo e materico, tour virtuali, modelli 3D per il web e la stampa, file kmz per Google Earth.
Questa metodologia di scansione 3D consente di rilevare e di valutare nella propria interezza eventuali danni a carico di stabili, la portata di interventi di riqualificazione idrica da compiere, memorizzare le caratteristiche di edifici di pregio storico, materiale alla base di interventi di razionalizzazione degli edifici, computi metrici per restauri di interni e facciate.

Rilievi digitali 3D: i vantaggi

I rilievi digitali 3D permettono, grazie alle avanzate tecnologie moderne, di compiere operazioni di misurazione fotogrammetrica per niente invasive ma del tutto accurate, con un risparmio di tempi e di costi. Queste scansioni permettono di ottenere fotografie, nuvole di punti o video a seconda delle esigenze del committente. In particolare, i vantaggi dei rilievi 3D si concretizzano in:

• rapidità dei rilievi e grande dettaglio
• grande accuratezza nei dati forniti
• possibilità di confrontare lo stato di progetto con l’esecuzione effettivamente svolta
• possibilità di realizzare tour virtuali navigabili tridimensionalmente
• possono essere applicati a ogni genere di oggetto fisico
• possibilità di eseguire i rilievi anche in condizioni notturne e di forte luminosità
• rapidità nell’esecuzione e flessibilità nei tempi di intervento a partire dalle esigenze degli istituti
• facilità nell’effettuare monitoraggi a più riprese nel tempo e confrontare i risultati
• permettono di ottenere informazioni per eventuali interventi di ristrutturazione o ampliamento
• possibilità di verificare le modifiche applicate a tubature, impianti elettrici e condotti d’aria interessate da interventi fisici
• facilità nell’ottenere modelli del terreno ad altissima definizione
  tempi ridotti nella restituzione della nuvola dei punti e dei risultati dell’elaborazione
• possibilità di raccogliere i dati anche a distanza per mezzo di droni adibiti a rilievi topografici
• possibilità di simulare i risultati di eventuali interventi, variare di luci e colori
  
• possibilità di analizzare stato di conservazione dei materiali

Rilievi laser scanner 3D: le attrezzature di Relevo

• Stazione Totale Leica TCR 1201 R1000
• Stazione Totale Motorizzata Leica TCR 1025+ R1000 comprensiva di power search
• Stazione Totale Leica TS02 R1000
• Stazionale Totale Nikon DTM820
• GPS Leica 1250 (base)
• GPS Leica 1230 (rover)
• GPS Leica VIVA (rover)
• GPS Leica 900 (base)
• GPS Leica 900 (rover)
• Termocamera testo 885
• Laser Scanner Riegl LMS 390i
• Laser Scanner Laser Scanner Z+F 5006H
• Drone Phantom v2 AC – Certificazione Enac n.4571
• Testa Panoramica motorizzata Dr-Clauss Pixplorer
• Fotocamere: Canon ES0 6D (fullframe) , Sony a5100, Canon 450D, Nikon D80, GoPro 3 BE
• Software gestione points CloudCompare, meshlab
• Software topografico Sierrasoft Topko e Rasta

Rilevi laser scanner 3D: Le esperienze di Relevo

• Rilievo Laser Scanner e fotogrammetrico di censimento, digitalizzazione e modellazione 3D di tutti i beni immobili dei Musei Vaticani per conto di Archimede Arte
• Rilievo Laser Scanner della Torre Campanaria di Papiano (PG) per rilevare le muratura dell’immobile in seguito al sisma di agosto 2016
• Rilievo laser scanner e restituzione ex chiesa di San Francesco al Prato per realizzare copertura in piombo del nuovo auditorium
• Rilievo laser scanner della Chiesa di San Bartolomeo di Solomeo (PG) per comprendere l’effettivo spessore murario dell’immobile prima della posa in opera del rivestimento esterno ed estrapolarne piante, prospetti e sezioni per progettazione e ristrutturazione
• Rilievo Laser Scanner e fotogrammetrico e successiva restituzione Chiesa San Giovannino degli Scolopi in Firenze per evidenziare lo stato di fatto della volta
• Rilievo Laser Scanner e restituzione Municipio di Valfabbrica (PG) per conto del Comune di Valfabbrica
• Rilievo laser scanner e restituzione Giardini Carducci di Perugia per conto di UNIPG
• Rilevo laser scanner e restituzione Fabbricato Colonico Prop Carboni Nicola per conto di UNIPG
• Rilievo laser scanner Arca di Sant’Ubaldo di Gubbio (PG) per creare modello 3D a scopo di conservazione
• Rilievo laser scanner e restituzione Palazzo Caraccini a Todi (PG) per evidenziare deformazioni sulle murature e dei solai su palazzo Caraccini attraverso piante, sezioni e fuori piombo
• Rilievo laser scanner e restituzione Logge di Braccio per conto della Soprintendenza per i Beni Architettonici e Paesaggistici dell’Umbria per modellare in 3D e rilevare deformazioni della muratura e strutturale del loggiato
• Rilievo laser scanner e restituzione fronte di frana SS Visso-Norcia per conto della società Tecnostrade per determinare la quantità dei materiali rimossi
• Rilievo commissionato da UNIP sezione Ingegneria DICA per restituire in 3D i prospetti del Palazzo della Regione Umbria