Importazione dei dati di scansione 3D: Come funziona

La tecnologia di scansione 3D sta trasformando i settori industriali consentendo la creazione di rappresentazioni digitali altamente dettagliate di oggetti e ambienti del mondo reale. Che si tratti di progetti edilizi, manifatturieri o energetici, i dati di scansione 3D svolgono un ruolo cruciale nella visualizzazione, nell'analisi, nella gestione delle risorse, nella manutenzione, nella progettazione di modelli e nel processo decisionale. Tuttavia, la sfida consiste nell'importare e gestire in modo efficiente diversi tipi di dati di scansione 3D.

Questo articolo esplora i vari tipi di dati di scansione 3D, tra cui scansioni strutturate, non strutturate, basate su droni e immagini a 360 gradi, e fornisce una panoramica tecnica approfondita su come importarli senza problemi. La comprensione dell'importazione dei dati di scansione 3D è essenziale per migliorare i flussi di lavoro, garantire l'interoperabilità e massimizzare il potenziale della tecnologia digital twin e dei sistemi di Building Information Modeling (BIM).

Tipi di datidi scansione 3D

Dati di scansione strutturati

I dati di scansione strutturati provengono da scanner laser terrestri o da sistemi basati su LiDAR. Questi scanner acquisiscono dati di nuvole di punti altamente precisi utilizzando impulsi laser o di luce strutturata. Le nuvole di punti risultanti sono dense e tipicamente organizzate in griglie spaziali precise, con ogni punto che riporta coordinate XYZ, valori di intensità e talvolta informazioni RGB. I formati di scansione strutturata più comuni sono:

• E57 (un formato aperto ampiamente utilizzato per le nuvole di punti e i metadati)

• LAS/LAZ (ottimizzato per i set di dati LiDAR, comunemente utilizzato nelle applicazioni geospaziali)

• PLY (include informazioni vettoriali sul colore e sulle normali, utili per la visualizzazione)

• RCP/RCS (formato proprietario di Autodesk per progetti ReCap e nuvole di punti)

Dati di scansione non strutturati

I dati di scansione non strutturati sono comunemente generati da soluzioni di scansione mobili, come i dispositivi palmari o indossabili. A differenza delle scansioni strutturate, questi dati non hanno un'organizzazione spaziale predefinita e spesso richiedono una post-elaborazione per la riduzione del rumore e l'allineamento delle caratteristiche. I formati più comuni sono:

• OBJ (formato basato su mesh, spesso utilizzato nei flussi di lavoro della fotogrammetria)

• XYZ (file di coordinate di base con posizioni X, Y e Z)

• PTS/PTX (formati di esportazione per i dati di scansione grezzi, che a volte richiedono una trasformazione per essere utilizzati)

• PLY (spesso utilizzato in applicazioni LiDAR mobili in cui vengono acquisiti colore e texture)

Dati di scansione del drone

I droni dotati di telecamere LiDAR o di fotogrammetria raccolgono dati 3D aerei su larga scala. Questi dati sono tipicamente utilizzati per la modellazione del terreno, il monitoraggio delle costruzioni e la mappatura di grandi aree. I dati di scansione dei droni possono essere strutturati (LiDAR) o non strutturati (nuvole di punti derivate dalla fotogrammetria) e spesso necessitano di fasi di elaborazione come la georeferenziazione, lo stitching e la classificazione. I formati più comuni sono:

• GeoTIFF (per ortofoto e modelli di elevazione)

• LAS/LAZ (nuvole di punti LiDAR con metadati geospaziali)

• OBJ/FBX (output basati su mesh da software di fotogrammetria)

• XYZ (set di dati grezzi di coordinate)

Dati immagine a 360 gradi

Le immagini a 360 gradi catturano viste immersive di un ambiente, spesso utilizzate per passeggiate virtuali, ispezioni e documentazione. Pur non essendo dati di nuvole di punti, completano le scansioni 3D fornendo immagini contestuali. Queste immagini sono archiviate in:

• JPEG/PNG (per le immagini sferiche)

• EXR (immagini ad alta gamma dinamica per una maggiore precisione di illuminazione)

• MP4/MOV (se utilizzato nella documentazione video)

Come importare diversi tipi di dati di scansione 3D

Importazione di scansioni strutturate

Il processo di importazione dei dati di scansione strutturati prevede in genere:

1. Caricamento dei file: Il primo passo è la selezione di una piattaforma software compatibile che supporti nuvole di punti ad alta densità, semplificando il caricamento e la gestione. Cintoo è agnostico rispetto all'hardware, il che significa che è possibile caricare e importare qualsiasi dato di scansione 3D da una gamma di scanner terrestri, mobili o da drone senza perdita di qualità o precisione. Cintoo comprime i dati e li trasmette con la massima fedeltà.

2. Pre-elaborazione: Include il filtraggio del rumore, la rimozione degli outlier e l'allineamento di più scansioni per generare un set di dati unificato. In Cintoo, classificate le vostre zone di lavoro e organizzate i vostri progetti Cintoo.

3. Registrazione: Le scansioni strutturate richiedono spesso un allineamento preciso mediante punti di controllo o algoritmi di corrispondenza automatica delle caratteristiche.

4. Esportazione in CAD/BIM: la fase finale prevede la conversione dei dati elaborati in formati compatibili con il BIM come IFC, RCP o l'integrazione diretta con Revit o Navisworks. Integrare questi dati in Cintoo caricando qualsiasi modello BIM/CAD, eseguendo i confronti ed effettuando le esportazioni.

Importazione di scansioni non strutturate

I dati di scansione non strutturati richiedono ulteriori fasi di elaborazione:

1. Caricamento dei dati di scansione mobile grezzi: Di solito sono in formati come PLY o X.

2. Riconoscimento delle caratteristiche basato sull'intelligenza artificiale: Molte piattaforme moderne, comprese le soluzioni con intelligenza artificiale, utilizzano algoritmi di classificazione per separare gli oggetti dal rumore di fondo.

3. Densificazione e lisciatura della nuvola di punti: questa fase affina i dati di scansione interpolando le aree mancanti e riducendo gli artefatti del rumore.
4. Allineamento e fusione: Le scansioni multiple da dispositivi mobili spesso necessitano di una registrazione mediante marcatori di riferimento o algoritmi SLAM (Simultaneous Localization and Mapping).
5. Esportazione per ulteriori utilizzi: Una volta perfezionato, il set di dati viene esportato in formati compatibili con piattaforme GIS, CAD o digital twin.

Cintoo ha appena rilasciato la funzione di gestione delle nuvole di punti unificate, che consente a voi e al vostro team di caricare senza problemi i dati di scansione non strutturati. A differenza delle nuvole di punti tradizionali, che rimangono segmentate nei loro singoli stati di scansione, le nuvole di punti unificate devono essere ristrutturate in un tipico flusso di lavoro per fornire l'intera gamma di informazioni contenute nei dati di scansione. In genere, le nuvole di punti unificate non sono strutturate e quindi è impossibile sfruttare tutte le informazioni del progetto.

Cintoo offre ora più modi per utilizzare le nuvole di punti strutturate ristrutturando la nuvola di punti unificata alla risoluzione del file di origine. Comprimendo le nuvole di punti con le funzionalità di Cintoo, la struttura viene mantenuta e i dati diventano utilizzabili. Per saperne di più sulle nuvole di punti unificate, visitate la nostra Knowledgebaseper iniziare a importare i dati in Cintoo .

Importazione di dati di droni

I dati di scansione dei droni comportano diverse considerazioni tecniche:

Generazione di mesh e texturing: I set di dati derivati dalla fotogrammetria vengono convertiti in mesh 3D testurizzate per facilitare la visualizzazione. Il motore TurboMesh di Cintoo trasmette senza problemi tutti i dati delle nuvole di punti al formato mesh 3D, senza alcuna perdita di precisione.

Importazione di immagini a 360 gradi

Le immagini a 360 gradi seguono un flusso di lavoro diverso:

Vantaggi di una facile importazionedei dati di scansione 3D

L'importazione di dati senza problemi riduce i tempi di elaborazione manuale e aumenta la produttività, consentendo a ingegneri, geometri e project manager di concentrarsi sull'analisi piuttosto che sulla gestione dei dati. Con piattaforme all-in-one come Cintoo, i team di progetto possono eliminare l'uso di dischi rigidi per trasferire i dati. Invece, le applicazioni basate sul web trasmettono nuvole di punti ad alta densità, consentendo il caricamento di scansioni illimitate.

Interoperabilità migliorata

Molti settori si affidano a un mix di strumenti software. Flussi di lavoro efficienti per l'importazione garantiscono la compatibilità tra piattaforme come Autodesk, Bentley, ESRI e Navvis, solo per citarne alcune. Cintoo consente di accettare tutti i formati e gli strumenti di integrazione grazie al suo agnosticismo.

Migliore visualizzazione e analisi

I dati di scansione di alta qualità migliorano l'accuratezza delle misure, il rilevamento dei difetti e i flussi di lavoro di manutenzione predittiva.

Scalabilità per progetti su larga scala

L'importazione dei dati di scansione dei droni consente il rilievo rapido di vaste aree, essenziale per la pianificazione delle infrastrutture, la silvicoltura, gli enormi siti produttivi e le applicazioni del settore energetico.

Applicazioni industriali

• Edilizia e BIM: modellazione precisa del sito, rilevamento degli scontri e documentazione as-built. Sovrapposizione di modelli BIM/CAD su importazioni di dati di scansione ad alta fedeltà.

• Gestione delle risorse: Integrazione del gemello digitale per il monitoraggio e la manutenzione in tempo reale. Gestione degli asset con classificazione basata sull'intelligenza artificiale. Garantire la disponibilità di un monitoraggio remoto, mantenendo il ciclo di vita dell'asset con maggiore precisione e accuratezza.

• Geospaziale e rilevamento: Mappatura topografica, pianificazione urbana e valutazione del rischio di alluvione.

• Produzione e controllo qualità: Reverse engineering, rilevamento dei difetti e automazione. Rilevamento dei difetti prima che si verifichino e progettazione di modelli basati sulle condizioni di costruzione/installazione.

L'importazione efficiente dei dati di scansione 3D è fondamentale per massimizzare il valore degli ambienti scansionati in vari settori. Semplificando il processo di importazione di dati strutturati, non strutturati, da droni e immagini a 360 gradi, i professionisti possono sfruttare in modo più efficace i gemelli digitali, il BIM e gli strumenti di visualizzazione avanzata. Grazie a soluzioni di importazione ottimizzate, le organizzazioni possono migliorare l'efficienza operativa, potenziare la collaborazione e prendere decisioni più informate tra più discipline, aumentando il livello di accuratezza e precisione e ampliando la portata dei formati di scansione laser per una soluzione complessivamente migliore.