¿Qué soluciones de escaneo 3D debe elegir para su proyecto?
Elegir una solución de topografía 3D adaptada a su proyecto
De la aplicación de Escaneo de teléfonos inteligentes a lo esencial Matterport, a los escáneres móviles que ofrece nuestro socio NavVis Mediante escáneres estáticos Leica, Trimble O Faro, las tecnologías de escaneo 3D están en constante evolución. Estas últimas corresponden al uso de cada caso más específico y permiten avanzar a una velocidad de adquisición o precisión cada vez que se tienen más puntos. Al mismo tiempo, los escáneres 3D tienen funciones y software más avanzados que les permiten optimizar el flujo de trabajo tanto para los operadores como para los modeladores, y promover el escaneo para los procesos BIM.
A continuación se muestra una descripción general de las diversas tecnologías de topografía 3D.
Algunos conceptos básicos: LiDAR, el sensor en la base de la lasergrametría
Para el sector de la construcción, muchas personas utilizan LiDAR para pensar cómo utilizar la topografía 3D o el «escáner láser». De hecho, todos los escáneres láser 3D estáticos y dinámicos que presentan incorporan continuamente sensores LiDAR (detección y alcance de la luz).
El LiDAR es la base de la telemetría, es un sistema láser activo para medir la distancia a un objeto. Siempre que se entiendan la posición y la orientación del sensor, es posible calcular las coordenadas XYZ de un punto en la zona donde se refleja el láser. La repetición de este proceso y del escáner láser emitido por el sensor en todo el espacio permiten constituir un «Nube de puntos».
Escáneres estáticos
Los Escaneres estáticos (escaneo con tripode) son las soluciones de escaneo más comunes en el mundo actual. Permite generar levantamientos muy precisos y grupos de puntos muy densos. Sin embargo, en vista de la evolución de estas tecnologías, porque estas tecnologías son más lentas que las cámaras móviles en áreas muy y muy extensas.
Para garantizar la calidad de los datos capturados, se deben seguir varias reglas al utilizar un escáner estático:
- La posición de las estaciones debe permitir una superposición significativa entre las nubes de dos estaciones consecutivas, sin aumentar el volumen de datos capturados;
- «Completar» el proceso para limitar el riesgo de desviación y mejorar el procesamiento posterior de los datos;
- Utilice objetos y campos para optimizar la consolidación de la nube cuando el entorno tenga varios elementos geométricos característicos. Debemos estar en una posición ideal: si es posible, no alineados, con una variación de altura y ser visibles desde varias estaciones. Requiere un mínimo de 3 objetivos o áreas comunes entre dos estaciones;
- Identifica una densidad de puntos que se combina con las especificaciones del cliente y permite obtener puntos suficientes en términos de expectativas y objetivos;
- Defina el modo correcto de color de la nube: esto solo se puede observar cuando se utilizan varias tecnologías de escaneo, pero crear estaciones en blanco y negro (que se leen mucho más rápido) puede ser útil para consolidar otras nubes de color capturadas con un escáner dinámico;
- En el caso de las cámaras estáticas, hay un máximo de una foto de 360° por estación, por lo que debes ajustar cuidadosamente la posición de las estaciones para crear un registro virtual que no agite y te permita explorar todos los rincones. Sin embargo, cabe esperar que la optimización evite que desaparezcan el tiempo de intervención y el volumen de datos capturados.
Mobile Scan Systems
Les Escáneres móviles, o dinámicos, corresponden a los sistemas de topografía 3D que tienen un sistema de localización que les permite ubicarse en el espacio. Se calcula en función de varios elementos:
- un sistema de posicionamiento por satélite (Sistema de navegación global para satélites o GNSS) que utiliza mapas simultáneos (localización y cartografía simultáneas o SLAM) que permite al escáner crear su lista de posiciones a lo largo del tiempo;
- una unidad de medicina inercial (IMU) para integrar los movimientos y movimientos del escáner para estimar su orientación y velocidad lineal. Su ubicación precisa se deriva de la fusión de los diferentes datos de los sensores (IMU, LIDAR, cámara).
La venta de estas tecnologías radicales de adquisición móvil a su velocidad de captura. Si utilizamos el ejemplo del escáner móvil NavVis M6 que utilizamos en nuestros principales proyectos, podemos inspeccionar hasta 15 000 m² por día (según la configuración del área).
Adquisición por dron
Finalmente, el uso de drones permitirá identificar las áreas menos accesibles de un edificio (fachadas extremadamente altas, técnicas y áreas inaccesibles para los operadores).
En el campo del levantamiento aéreo 3D de edificios, coexisten dos métodos de adquisición de drones:
- Adquisición 3D mediante LiDAR, mediante sensores LiDAR integrados en el dron, para generar una nube de puntos 3D
- La producción de renderizados fotogramétricos, que consiste en reconstruir un modelo 3D a partir de fotos del edificio tomadas desde diferentes puntos de vista.
Nota: el uso de drones en el diseño de interiores es común y permite completar áreas interiores cerradas con un escáner dinámico o estático.
¿Por qué optar por una encuesta multitecnológica?
La elección de las tecnologías estará directamente vinculada a la explotación final de los datos, a las especificaciones del cliente y a las especificidades de los edificios. Cada proyecto debe estudiarse de acuerdo con estas variables para definir qué soluciones se adaptarán y si sería óptimo combinar varias de ellas.
En My Digital Buildings, dominamos un protocolo de Escaneo 3D de edificios multitecnológicos. De esta manera, aprovechamos al máximo cada sistema de adquisición del mercado para satisfacer mejor las especificidades de los edificios y las necesidades expresadas por nuestros clientes. También nos permite ampliar nuestro campo de acción, ser más eficientes in situ y reducir nuestros tiempos de intervención y entrega.
Por ejemplo, combinamos regularmente nuestros escáneres dinámicos para cubrir rápidamente grandes áreas de fácil acceso con escáneres estáticos que permiten acceder a áreas más congestionadas, puntos más altos o para identificar áreas que requieren una captura más precisa. Cuando se trata de escanear con drones, generalmente reservamos esta solución para tejados y fachadas de difícil acceso cuando el proyecto incluye escanear el exterior del edificio.
¿Cómo democratizan las nuevas tecnologías de escaneo 3D los proyectos de digitalización?
Las nuevas tecnologías de escaneo 3D, especialmente las más rápidas, no solo han reducido el costo asociado con una encuesta, sino también el tiempo necesario para intervenir in situ. De este modo, también se reducen las interrupciones asociadas a la intervención, lo que puede ser clave en el sector industrial, en un sitio en construcción u ocupado.
Además de eliminar estos dos posibles obstáculos para los proyectos de digitalización, los escáneres 3D de nueva generación también han democratizado los proyectos de «Escanear a BIM» o nuevos usos que implican la recurrencia en las encuestas. En particular, podemos tomar el ejemplo de la detección de conflictos, un método destinado a definir las acciones correctivas antes de las etapas clave de un proyecto de construcción basándose en las diferencias observadas entre el modelo de diseño y la nube de puntos.
Al mismo tiempo, las soluciones de escaneo dinámico permiten implementar recorridos virtuales de edificios más utilizables. De hecho, durante un estudio con escáner estático, la cantidad de fotos capturadas es igual a la cantidad de estaciones realizadas. Por lo tanto, es necesario multiplicar las estaciones para reconstituir una visita virtual que permita tener una visión exhaustiva del edificio, lo que resulta llevar demasiado tiempo. Por el contrario, cuando se utiliza un escáner dinámico, tomar una foto no requiere mucho tiempo ni es restrictivo, ya que será continuo y relativo a los movimientos del escáner.
La evolución continua de estas tecnologías es, por lo tanto, un vector real para la democratización del escaneo 3D, que por extensión promoverá varios temas relacionados con la digitalización, como la implementación del BIM o las visitas virtuales a gran escala, por ejemplo.
Glosario
Objetivos : «paneles» compuestos por un tablero de ajedrez colocado en lugares clave del edificio que se va a levantar. Promueven la consolidación de la nube de puntos.
Nube de puntos : un conjunto de puntos colocados en un sistema de coordenadas tridimensional. Cada punto se define por sus coordenadas x, y y z y, posiblemente, por su color. Esta nube es la huella geométrica de un objeto o edificio.
Escanear a BIM : proceso de modelar un edificio en función de su nube de puntos
Esferas : un objeto esférico idealmente colocado en el entorno y utilizado como referencia para ensamblar varias partes de una nube de puntos.
Estudiemos juntos su proyecto
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Póngase en contacto con nosotros y estudiaremos su proyecto para ofrecerle un presupuesto en el menor plazo posible.
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