Il know-how di EGS per l’urbanistica e l’architettura

maggio 13, 2016 5:14 pm

La Tecnologia EGS rappresenta la base per lo sviluppo di potenti software di acquisizione 3D usati in architettura e urbanistica.

In architettura, purchase e nella gestione del patrimonio storico-artistico, and la maggior parte delle tecniche di conservazione è basata su una conoscenza e un’analisi complete dello stato di fatto. Il successo in ogni opera di intervento dipende strettamente dalla qualità delle informazioni di partenza.

Uno dei più interessanti e promettenti metodi di ispezione e misurazione è la scansione tridimensionale. La possibilità di lavorare su un modello completo, stuff preciso e dettagliato per le fasi di studio ed elaborazione degli interventi rappresenta una enorme opportunità per la conservazione, il restauro e la promozione del patrimonio.

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Virtualgeo, impresa con esperienza trentennale nel settore, propone soluzioni di rilevazione tridimensionali per oggetti di dimensioni molto grandi, come edifici, complessi architettonici e territorio. Le misurazioni sono condotte attraverso una serie di scansioni, ognuna delle quali acquisisce nel dettaglio una delle diverse sezioni in cui viene diviso il complesso. La serie di dati acquisiti, descritti in nuvole di punti, viene poi elaborata per unire le diverse scansioni ottenendo un modello finale. Il carico di informazioni da elaborare è sempre estremamente elevato.

Questo ha sempre rappresentato una delle più serie limitazioni nell’uso di questa tecnologia: la quantità di dati acquisita, calcolabile mediamente in diversi miliardi di punti, può rivelarsi così grossa che la costruzione della mesh 3D finale, ottenuta unendo matematicamente le nuvole di punti, può richiedere settimane di elaborazione al computer per poter essere completata, e può generare in un file di dimensioni così grandi e di uso così ingombrante che solo le più avanzate macchine sul mercato potrebbero risultare abbastanza veloci da permettere ulteriori elaborazioni. Il costo dell’intera operazione sarebbe immenso e antieconomico.

La sfida affrontata da Virtualgeo era ardua: trovare una soluzione software precisa e veloce per elaborare enormi quantità di dati e immagazzinarle in un formato che potesse comunque essere utile. Era chiaro che l’unico modo di risolvere il problema era di sviluppare che possedesse entrambe queste caratteristiche apparentemente incompatibili. Virtualgeo ha così deciso di unire il proprio know-how a quello di EGS, società con 15 anni di specializzazione nel campo del CAD.

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La collaborazione con EGS si è rivelata un successo. EGS ha fornito le librerie software su cui Virtualgeo ha progettato la propria soluzione: CloudCube. CloudCube usa una serie di algoritmi per far combaciare le nuvole di punti e ridurre la complessità senza perdere accuratezza. Questo è possibile attraverso la gestione del livello di dettaglio. Il livello di precisione richiesto da una scansione 3D per architettura può essere calcolato in millimetri: un errore di un mm o meno su una superficie che può arrivare anche a decine di metri di lunghezza e che viene trattata con strumenti che possono avere margini di errore superiori è trascurabile. Gli scanner usati per acquisire le immagini, però, sono molto più accurati di così. Basare CloudCube sulle librerie EGS ha permesso di sviluppare una base solida per l’elaborazione rapida, e ha permesso ai tecnici di concentrarsi sul mantenere il livello di errore attorno alla soglia del mm, mantenendo così un perfetto livello di dettaglio ma portando al minimo il numero di punti e poligoni necessari per il modello.

Il risultato è notevolissimo: decine di miliardi di punti possono venire ridotti a meno di un milione di poligoni, e il completo e dettagliato modello 3D così generato è sia rapido da navigare che da visualizzare, e facile da archiviare in file di ridotte dimensioni. La dimensione minima dei modelli, senza fotografie incluse, può scendere al di sotto dei 30 MB.

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Le librerie fornite da EGS hanno rappresentato una parte cruciale del successo. Una delle caratteristiche più importanti  è la velocità alla quale le nuvole di punti vengono unite insieme nel modello finale; dal momento che rallenta il lavoro e dilata il tempo necessario, questa è una delle parti più costose. Con le librerie di EGS alla base del sistema di gestione delle nuvole di punti in CloudCube, Virtualgeo è stata in grado di fare della rapidità di elaborazione uno dei punti di forza del proprio prodotto. Per elaborare dati che possono arrivare anche alla cifra record di oltre 79 miliardi di punti, su oltre 1000 scansioni, e riunire tutte le informazioni in un unico modello facile da visualizzare, occorrono infatti pochi giorni.

Il software offre anche altri importantissimi vantaggi. Il processo di creazione del modello non genera una singola mesh, la cui utilità per trattare interi edifici in architettura è relativa, ma offe la possibilità di creare un modello diviso in una serie articolata di layer sovrapposti, permettendo misurazioni rapide e precise e una facile accessibilità agli ambienti interni. È anche possibile assegnare a ogni elemento un codice materiale differente, garantendo un accesso grafico a una delle più importanti e utili informazioni nel campo dell’architettura.

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Secondo le parole di Erminio Canevese, presidente e fondatore di Virtualgeo, “la segmentazione è una delle principali caratteristiche del prodotto, insieme all’accuratezza e alla velocità di acquisizione ed elaborazione delle nuvole di punti, in cui la tecnologia di EGS si è rivelata importantissima”.

Nel corso degli anni, le soluzioni sviluppate da Virtualgeo sulla tecnologia di EGS sono state applicate a diversi progetti, per società e istituzioni italiane e straniere, e hanno ottenuto importanti risultati. Tra i lavori più importanti possono essere ricordati la scansione e rendering della Porta di Pietro nella fortezza di Pietro e Paolo a San Pietroburgo (Russia), il modello rende rizzato del Convento di San Domenico a Tecpatàn (Messico), la scansione del Castello Rosso a Tripoli (sede del Museo Archeologico Libico), per un’estensione totale di 38.000 mq che ha richiesto 45 miliardi di punti acquisiti, e il modello 3D del Teatro dell’Opera e Balletto di Baku (Azerbaijan), composto con i dati raccolti in oltre 850 scansioni. Anche l’Italia gioca un ruolo molto importante: due dei più importanti lavori finora effettuati riguardano l’Italia: il modello 3D dell’Ospedale al Mare, a Venezia, che ha richiesto oltre 70 miliardi di punti per descrivere i 29 edifici del complesso, e le misurazioni effettuate presso l’Autodromo del Mugello, il cui nuovo strato di asfalto è stato steso secondo le indicazioni altimetriche fornite dal modello generato da Virtualgeo.

VIRTUALGEO
Virtualgeo è nata nel 1994 come spin-off dello Studio Topografico Canevese. Fornisce servizi a supporto dello studio, della conservazione e della valorizzazione del patrimonio culturale (architettonico, archeologico in particolare) e ambientale.