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Tecniche di modellazione 3D a partire da dati rilevati con Laser Scanner terrestre e Fotogrammetria digitale; il caso del Castello dell'Imperatore a Prato

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I INDICE INDICE INDICE INDICE INTRODUZIONE INTRODUZIONE INTRODUZIONE INTRODUZIONE....................................................................................................................... - 1 - CAPITOLO 1 CAPITOLO 1 CAPITOLO 1 CAPITOLO 1 - - - - FOTOGRAMMETRIA TERR FOTOGRAMMETRIA TERR FOTOGRAMMETRIA TERR FOTOGRAMMETRIA TERRESTRE ESTRE ESTRE ESTRE ............................................................... - 3 - INTRODUZIONE.........................................................................................................................- 3 - FONDAMENTI............................................................................................................................- 4 - Storia della fotogrammetria.................................................................................................. - 4 - Fotogrammetria terrestre non convenzionale .......................................................................... - 7 - Caratteristiche di un sistema fotogrammetrico non convenzionale ..................................................... - 8 - Stereofotogrammetria ........................................................................................................... - 9 - Orientamento interno ed esterno ...................................................................................................- 12 - Strumenti ...................................................................................................................................- 18 - Fotocamera digitale............................................................................................................ - 18 - Immagini digitali .............................................................................................................. - 20 - Punti di appoggio .............................................................................................................. - 24 - Output ............................................................................................................................. - 25 - DSM, DEM e DTM ...................................................................................................................- 25 - Ortofoto......................................................................................................................................- 26 - Restituzione vettoriale ..................................................................................................................- 26 - Modelli testurizzati......................................................................................................................- 27 - ZScan (Menci Software) .................................................................................................... - 28 - Moduli di Zscan..........................................................................................................................- 28 - Zscan tradizionale .......................................................................................................................- 30 - Zscan Evo ...................................................................................................................................- 33 - CAPITOLO 2 CAPITOLO 2 CAPITOLO 2 CAPITOLO 2 - - - - LASER SCANNER TERRE LASER SCANNER TERRE LASER SCANNER TERRE LASER SCANNER TERRESTRE STRE STRE STRE .................................................................... - 37 - INTRODUZIONE.......................................................................................................................- 37 - FONDAMENTI..........................................................................................................................- 38 - Storia del laser scanner....................................................................................................... - 38 - Raggio laser....................................................................................................................... - 40 - Comportamento del laser a contatto con i materiali.............................................................. - 41 - Problema della divergenza del raggio laser ........................................................................... - 43 - Laser scanner terrestre ........................................................................................................ - 43 - Geometria di scansione....................................................................................................... - 44 - Scanner distanziometrici ..............................................................................................................- 44 - Scanner a triangolazione ottica.....................................................................................................- 44 - Principio di misura della distanza ...................................................................................... - 45 - Scanner a tempo di volo ...............................................................................................................- 45 - Scanner a differenze di fase...........................................................................................................- 46 - Classificazione in base alla portata del laser ......................................................................... - 46 - Confronto ...................................................................................................................................- 47 - Caratteristiche tecniche ...................................................................................................... - 48 - Velocità di acquisizione................................................................................................................- 48 - Campo di acquisizione.................................................................................................................- 48 - Tecniche di acquisizione dei dati ..................................................................................................- 48 - Precisione angolare ......................................................................................................................- 51 - Precisione nella distanza ..............................................................................................................- 51 - Risoluzione..................................................................................................................................- 51 - Spot size......................................................................................................................................- 51 - Effetto “mixed pixel”....................................................................................................................- 52 - Portate effettive ...........................................................................................................................- 52 - Intensità del segnale riflesso...........................................................................................................- 52 - Riconoscimento automatico dei segnali (software) ...........................................................................- 52 - Acquisizione RGB .......................................................................................................................- 52 - II Il software...................................................................................................................................- 54 - Fase di lavoro .................................................................................................................... - 54 - Acquisizione................................................................................................................................- 54 - Selezione.....................................................................................................................................- 55 - Filtraggio....................................................................................................................................- 55 - Decimazione ...............................................................................................................................- 55 - Trasformazione tra diversi sistemi di coordinate.............................................................................- 57 - Georeferenziazione ......................................................................................................................- 59 - Elaborazione modello di punti......................................................................................................- 60 - Segmentazione (entità geometriche più piccole)...............................................................................- 60 - Estrazione dei dati.......................................................................................................................- 61 - Laser Scanner vs Fotogrammetria Terrestre.......................................................................... - 62 - PRINCIPALI STRUMENTI ...........................................................................................................- 64 - Laser Scanner “LEICA C 10” “Leica Geosystem” ....................................................... - 65 - Laser Scanner“LEICA HDS 7000” “Leica Geosystem”............................................... - 67 - Laser Scanner“STONEX X9”............................................................................................. - 68 - Laser Scanner“RIEGL VZ 1000” “Microgeo”.............................................................. - 70 - Laser Scanner“FARO FOCUS 3D” “Topcon” ............................................................ - 72 - PRINCIPALI SOFTWARE .............................................................................................................- 73 - Leica Cyclone “Leica Geosystem” ................................................................................ - 74 - Formati importabili....................................................................................................................- 75 - Jrc 3D Reconstructor “Gexcel”.................................................................................... - 76 - RiscanPro “Riegl - Microgeo” ...................................................................................... - 78 - PolyWorks “InnovMetric” ...................................................................................... - 80 - Z-map Laser “Menci Software” ................................................................................. - 81 - CloudCube “Virtualgeo” ......................................................................................... - 83 - PointCloud “Kubit”................................................................................................ - 84 - CAPITOLO 3 CAPITOLO 3 CAPITOLO 3 CAPITOLO 3 - - - - MODELLAZIONE GRAFIC MODELLAZIONE GRAFIC MODELLAZIONE GRAFIC MODELLAZIONE GRAFICA CAD E BIM A CAD E BIM A CAD E BIM A CAD E BIM................................................... - 86 - INTRODUZIONE.......................................................................................................................- 86 - FONDAMENTI DI DISEGNO CAD...............................................................................................- 87 - Storia del CAD ................................................................................................................. - 87 - CAD 2D........................................................................................................................... - 88 - CAD 3D........................................................................................................................... - 89 - Tipologie di modellatori ..................................................................................................... - 89 - Modellatori di solidi ....................................................................................................................- 90 - Modellatori di superfici................................................................................................................- 91 - Modellatori misti.........................................................................................................................- 91 - Modellatori per nuvola di punti....................................................................................................- 91 - FONDAMENTI DI MODELLAZIONE BIM.....................................................................................- 91 - Storia del BIM .................................................................................................................. - 92 - Definizione di BIM ........................................................................................................... - 94 - Interoperabilità tra CAD e BIM......................................................................................... - 96 - CAD VS BIM...........................................................................................................................- 97 - AUTODESK REVIT ARCHITECTURE............................................................................................- 99 - Storia e filosofia di Revit .................................................................................................... - 99 - Livelli, piani di riferimento e griglie.................................................................................. - 100 - Muri, serramenti, solette, scale, ringhiere, coperture............................................................ - 101 - Gestione della topografia .................................................................................................. - 106 - Nuvole di punti (Point Cloud) ......................................................................................... - 106 - Formati importabili con Point Cloud..........................................................................................- 107 - Impostazione della vista .............................................................................................................- 107 - Impostazione dei materiali .........................................................................................................- 109 - Rendering ....................................................................................................................... - 110 - III Animazione .................................................................................................................... - 111 - Interoperabilità ............................................................................................................... - 113 - Importazione.............................................................................................................................- 114 - Esportazione..............................................................................................................................- 115 - Vantaggi e svantaggi di Revit............................................................................................ - 116 - LEICA CLOUDWORX FOR REVIT..............................................................................................- 117 - CAPITOLO 4 CAPITOLO 4 CAPITOLO 4 CAPITOLO 4 - - - - CASO STUDIO CASO STUDIO CASO STUDIO CASO STUDIO - - - - RILIEVO DEL CASTELL RILIEVO DEL CASTELL RILIEVO DEL CASTELL RILIEVO DEL CASTELLO DELL’IMPERATORE O DELL’IMPERATORE O DELL’IMPERATORE O DELL’IMPERATORE ....... - 119 - INTRODUZIONE.....................................................................................................................- 119 - STORIA DEL CASTELLO...........................................................................................................- 120 - INQUADRAMENTO GEOGRAFICO .............................................................................................- 124 - STRUMENTAZIONI UTILIZZATE DURANTE IL RILIEVO ...............................................................- 127 - RELAZIONE TECNICA GENERALE..............................................................................................- 128 - Pianificazione del rilievo.................................................................................................. - 128 - Documentazione fotografica ............................................................................................. - 130 - Acquisizione dei dati........................................................................................................ - 135 - Stazione totale TCRP 1205 .......................................................................................................- 135 - Laser scanner Faro Focus 3D......................................................................................................- 137 - Laser scanner Riegl Vz-1000 ......................................................................................................- 138 - Laser scanner Leica C-10 ...........................................................................................................- 138 - Laser scanner Hds 7000.............................................................................................................- 139 - Laser scanner Stonex X9.............................................................................................................- 139 - Fotogrammetria terrestre (EvoScan – Umap)...............................................................................- 141 - Osservazioni.................................................................................................................... - 142 - POST-ELABORAZIONE DEI DATI...............................................................................................- 144 - Target............................................................................................................................. - 145 - EvoScan - Umap ............................................................................................................. - 148 - Cyclone........................................................................................................................... - 152 - Costruzione dei database: Leica, Stonex, Faro Focus e EvoScan-Umap...........................................- 152 - Allineamento dei dati e referenziazione rispetto alla rete topografica ..............................................- 152 - Creazione di un nuovo database: Unione totale delle scansioni ......................................................- 155 - Eliminazione degli “outliers” ......................................................................................................- 156 - Unione dei dati “puliti” .............................................................................................................- 156 - Selezione parziale della nuvola di punti.......................................................................................- 156 - Decimazione dei dati – passo 1 cm..............................................................................................- 157 - Unione dei dati “decimati”.........................................................................................................- 157 - Osservazioni..............................................................................................................................- 157 - Revit + Cloudworx “Modellazione BIM” .......................................................................... - 160 - Osservazioni..............................................................................................................................- 162 - PRODOTTI FINALI ..................................................................................................................- 163 - CONCLUSIONI CONCLUSIONI CONCLUSIONI CONCLUSIONI ...................................................................................................................... - 164 - RIFERIMENTI BIBLIOGR RIFERIMENTI BIBLIOGR RIFERIMENTI BIBLIOGR RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI AFICI AFICI AFICI ........................................................................................ - 166 - “FOTOGRAMMETRIA DIGITALE”....................................................................................- 166 - “LASER SCANNER TERRESTRE”........................................................................................- 167 - “MODELLAZIONE GRAFICA CAD E BIM”........................................................................- 168 - “CASO STUDIO”.................................................................................................................- 169 - RIFERIMENTI SITOGRAF RIFERIMENTI SITOGRAF RIFERIMENTI SITOGRAF RIFERIMENTI SITOGRAFICI ICI ICI ICI ............................................................................................ - 170 - “FOTOGRAMMETRIA DIGITALE”....................................................................................- 170 - “LASER SCANNER TERRESTRE”........................................................................................- 170 - “MODELLAZIONE GRAFICA CAD E BIM”........................................................................- 172 - “CASO STUDIO”.................................................................................................................- 173 - IV BIBLIOGRAFICA GENERA BIBLIOGRAFICA GENERA BIBLIOGRAFICA GENERA BIBLIOGRAFICA GENERALE LE LE LE ............................................................................................ - 174 - SITOGRAFIA GENERALE SITOGRAFIA GENERALE SITOGRAFIA GENERALE SITOGRAFIA GENERALE ................................................................................................... - 178 -
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Informazioni tesi

  Autore: Gabriele Lantini
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2012-13
  Università: Università Telematica Guglielmo Marconi
  Facoltà: Scienze e Tecnologie
  Corso: Scienze geo-cartografiche, estimative ed edilizie
  Relatore: Maria Clara Ghia
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 190

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Parole chiave

laser scanner
fotogrammetria digitale
bim
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topografia
geomatica
castello dell'imperatore
modellazione 3d
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