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L’uso del rilievo LiDaR SLAM a supporto della documentazione tecnica per il Superbonus

Il rilievo dei fabbricati è una cosa complessa e che richiede tempo, specie se la produzione deve essere veloce e precisa in questo periodo in cui la mole di lavoro aumenta e i progetti vanno preparati velocemente.

Con le nuove tecniche LiDaR, è possibile rilevare interi fabbricati in poco tempo, portandosi in studio un vero e proprio “gemello digitale” del manufatto, di cui in ufficio è possibile conoscere misure, stato dei luoghi e produrre gli elaborati in breve tempo.

L’evoluzione del rilievo 3D sta vivendo un passaggio epocale. Sempre di più si sente la necessità di passare da sistemi tradizionali a quelli dotati di tecnologia Laser Scanner.

Esigenza d’altronde dettata dal mercato: è richiesta sempre più velocità nell’acquisizione dei dati laser e sempre più produttività.

Oggigiorno, infatti, i professionisti si trovano ad affrontare impegnative sessioni di rilievo che con le strumentazioni tradizionali, quali il disto e la Stazione Totale, potrebbero richiedere lunghe e numerose giornate lavorative. Senza considerare che gran parte del lavoro dovranno eseguirlo in studio disegnando manualmente sezioni e prospetti e qualsiasi altro elemento considerato utile al fine dell’intervento.

Il rilievo con tecnologie laser scanner sia statiche sia in movimento non è certamente una novità, ma il vero cambiamento è dovuto nell’utilizzo del Laser Scanner in movimento, e in assenza di segnale GPS. Tutto ciò è oggi possibile grazie alla tecnologia SLAM.

Cos’è l’innovativa tecnologia SLAM?

L’acronimo SLAM sta per Simultaneous Localization and Mapping, ossia Mappatura e Localizzazione Simultanee, ed è una tecnologia nata tra gli anni ’80 e ’90 nell’ambito dell’industria robotica. Gli ingegneri svilupparono un algoritmo che consentiva ai robot di mappare e navigare contemporaneamente all’interno di un ambiente chiuso senza l’ausilio del GPS.

I dispositivi come lo ZEB Horizon prendono i dati dai sensori, in questo caso una testa rotante dotata di un sensore LiDAR, per costruire un’immagine dell’ambiente che li circonda e riuscendo a posizionare gli elementi all’interno di quell’ambiente.

I dati forniti dal LiDAR e contemporaneamente da una piattaforma inerziale (IMU) all’interno dello strumento consentono di calcolare e di posizionarsi nell’ambiente circostante.

Spostando la sua posizione all’interno dell’area, tutte le geometrie dell’ambiente, cioè muri, pavimenti, pilastri, etc., assumeranno la posizione relativa al dispositivo e l’algoritmo SLAM potrà migliorarne la stima delle loro coordinate con le nuove informazioni di posizione.

Si tratta, quindi, di un processo iterativo: più iterazioni richiede il dispositivo, più accuratamente può posizionarsi all’interno di quello spazio.

Una volta capito qual è il principio di base degli strumenti GeoSLAM ci si rende immediatamente conto degli enormi vantaggi, ovvero:

  • Non è necessario l’impiego del GPS;
  • È un processo dinamico;
  • Si ottiene un modello 3D completo dell’ambiente rilevato sotto forma di una densa nuvola di punti.

Il rilievo di una palazzina finalizzato al SuperBonus

Il caso riportato di seguito riguarda il rilievo di una palazzina composta da 3 piani. Per la grandezza e la tipologia di fabbricato, affrontare il rilievo con gli strumenti tradizionali costringerebbe gli operatori a ritornare più e più volte sul campo, con conseguente perdita di tempo prezioso e un ammontare di costi non previsti.

Anche l’utilizzo di strumentazioni più recenti e veloci come i Laser Scanner statici potrebbe non essere la strategia più efficace. I Laser Scanner statici, infatti, nonostante garantiscano molti vantaggi rispetto alla Stazione Totale, tra cui i tempi di acquisizione dei dati notevolmente più bassi e l’ottenimento di un modello 3D completo, in questo caso specifico impiegherebbero diversi giorni di lavoro per acquisire l’intero fabbricato compreso ogni singolo appartamento e la parte esterna.

Per questa tipologia di scenario si è deciso, quindi, di impiegare uno strumento capace di ottenere il massimo rendimento senza scendere a compromessi con la qualità del dato acquisito.

Le attività di rilievo

L’attività di rilievo si è tenuta con un’unica sessione di circa 20 minuti per rilevare l’intera palazzina compresi di tutti gli ambienti e la parte esterna.

Il risultato ottenuto è sotto forma della cosiddetta nuvola di punti, un elemento scalato e misurabile che può essere continuamente analizzato per ottenere informazioni fondamentali in tale ambito quali il disegno di piante, sezioni, prospetti, calcoli di aree, misure classiche, volumi e via di seguito.

Gli strumenti usati per il rilievo e per l’elaborazione dei dati

In questa occasione è stato utilizzato lo strumento ZEB HORIZON, il top di gamma dell’azienda GeoSLAM, leader globale del mercato SLAM, con l’accessorio ZEB VISION, la nuova fotocamera panoramica in risoluzione 4K.

La parte hardware della GeoSLAM è accompagnata lato software da una Suite altrettanto potente e completa.
Terminata la fase di acquisizione in soli 20 minuti è stato importato il dataset all’interno della piattaforma GeoSLAM Connect.

Nel software è possibile navigare all’interno della nuvola e, grazie alle foto panoramiche ottenute dalla ZEB VISION, è possibile spostarsi all’interno delle bubble view, stile street view, dove è possibile anche prendere delle misure dirette in quanto si tratta di immagini perfettamente georeferenziate con la nuvola di punti ottenuta.

L’acquisizione delle immagini oltre ad essere di ausilio per il rilievo permette di avere traccia di quella che era la situazione al momento dei lavori. Se ad esempio il rilievo è stato eseguito durante la posa di tubature e/o cavi che inevitabilmente verranno ricoperti nella fase successiva, avere le informazioni dell’esatta posizione di questi impianti ci consentirà poi di poter compiere futuri lavori senza andare incontro a spiacevoli inconvenienti.

La suite GeoSLAM inoltre offre un modulo molto potente e interessante, GeoSLAM DRAW, che consente in maniera semplice di estrarre planimetrie e sezioni dai dati della nuvola di punti, nonché la vettorizzazione automatica degli elementi all’interno dell’ambiente rilevato.

formati delle sezioni e planimetrie generati in DRAW possono impiegarsi senza problemi con altri software di terze parti, come quelli CAD o delle piattaforme più note in ambito BIM.

Perché la soluzione ZEB HORIZON è il più diffuso e completo sistema SLAM sul mercato

Principalmente per i seguenti fattori:

  • Possiede l’algoritmo SLAM più robusto, affidabile e longevo al mondo
  • È l’unico in grado di lavorare con qualsiasi inclinazione
  • Lavora in assenza di luce
  • Portata di 100 m
  • Potente suite software che consente di utilizzare filtri per migliorare l’accuratezza della nuvola, il riprocessamento dei dati, la colorazione, di trasformare dal 3D al 2D in pochi click la tua nuvola di punti in modo da produrre in maniera rapida e veloce piante, sezioni e prospetti;
  • Possibilità di rilevare in maniera automatica punti di controllo sia orizzontali che verticali che permettono non solo di poter allineare i diversi rilievi tra di loro ma anche di georiferire la nuvola su punti di controllo acquisiti da strumentazioni topografiche tradizionali quali GPS e Stazioni Totali;
  • Possibilità di rototraslazione NON-RIGIDA della nuvola di punti su punti di controllo acquisiti sul campo per migliorare ulteriormente l’accuratezza del dato;
  • Configurabile con diversi accessori, quali GPS, camere panoramiche ad altissima risoluzione; adattabile su più piattaforme, quali auto, drone, pali estendibili, zaini; può anche adottare una copertura per eseguire ispezioni di sottoservizi, come pozzi piezometrici, tombini e altro.

Microgeo è a disposizione per una consulenza gratuita, e consigliarti le soluzioni più adatte ed efficaci per le vostre esigenze di rilievo 3D e per il vostro budget.

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