Novas Metodologias de Levantamento para Conservação, Restauro e Reabilitação: Fotogrametria Digital e Varrimento Laser 3D 1
2
A DOCUMENTAÇÃO E A CONSERVAÇÃO - A análise Icónica Análise da imagem, da forma, da geometria, das relações volumétricas. A análise distributiva Análise da distribuição dos espaços, da articulação entre funções. - A análise construtiva Análise dos materiais e dos sistemas construtivos. - A análise do estado de conservação Análise das formas de degradação. - A análise estrutural Compreensão e modelação do comportamento estrutural. - A análise estratigráfica Diferenciação das várias camadas históricas e acções construtivas. 3
ANÁLISE ICÓNICA 4
ANÁLISE DISTRIBUTIVA 5
ANÁLISE CONSTRUTIVA 6
ANÁLISE DO ESTADO DE CONSERVAÇÃO 7
ANÁLISE ESTRUTURAL 8
ANÁLISE ESTRATIGRÁFICA 9
MÉTODOS DE LEVANTAMENTO - Métodos directos Cada ponto do objecto a registar é criteriosamente seleccionado e registado no acto de recolha de informação. Na prática selecciona-se e regista-se um número relativamente pequeno de pontos do objecto. Exemplos: Levantamento manual, Levantamento topográfico, Posicionamento por GPS - Métodos indirectos No acto de recolha de informação é seleccionada uma zona mais ou menos ampla e a recolha e registo dos pontos é indiferenciada Na prática recolhe-se e regista-se uma quantidade de pontos que seria impraticável recolher pelos métodos directos. Exemplos: Varrimento Laser 3D, Fotogrametria. 10
OS SISTEMAS DE VARRIMENTO LASER 3D (baseados na medição de distâncias) O varrimento laser 3D é uma tecnologia activa que utiliza a luz laser para determinar as coordenadas de uma grande quantidade de pontos de forma quase contínua e quase em tempo real. SISTEMAS FOTOGRAMÉTRICOS (baseados em imagens) Tradicionalmente a fotogrametria tem sido definida como o processo de obtenção de informação métrica sobre um objecto através de medições efectuadas sobre fotografias estabelecendo rigorosamente a relação geométrica entre a imagem e o objecto representado. 11
Critérios de classificação dos sistemas de VL3D VL3D de Satélite (profilers) VL3D Aéreo VL3D Terrestre VL3D de tempo de voo (pulsos discretos de luz laser) VL3D de comparação de fase (emissão contínua de uma onda modulada de luz laser) VL3D de triangulação (emissão de um feixe plano de luz laser) VL3D estático VL3D dinâmico VL3D de muito curto alcance <5m VL3D de curto alcance <100m VL3D de médio alcance <300m VL3D de longo alcance >300m 12
1. Tempo de voo (alcance maior que 100m) http://www.riegl.com 13
1. Tempo de voo (objectos de média e grande escala) 14
2. Comparação de fase (alcance até 100m) http://www.faro.com/ 15
2. Comparação de fase (objectos de média escala) 16
3. Triangulação (alcance até 3 a 5 m) http://www.konicaminolta.com/ 17
3. Triangulação (objectos de pequena escala) 18
Os sistemas fotogramétricos (baseados em imagens) São utilizados modelos matemáticos, implementados através de aplicações de software, que permitem a reconstrução tridimensional a partir de múltiplas imagens fotográficas digitais. 19
1. Manuais (operador selecciona todos os elementos a registar) 20
2. Semi-automáticos (operador selecciona alguns elementos a registar e parte da reconstrução tridimensional é automática) 21
3. Automáticos (toda a reconstrução tridimensional é automática sem intervenção de operador) 22
3. Automáticos (toda a reconstrução tridimensional é automática sem intervenção de operador) 23
Utilização de Veículos Aéreos Não Tripulados (balão e avião teleguiado) 24
25
26
27
28
29
30
31
LEVANTAMENTO DO EXTERIOR DA NAVE MANUELINA DO CONVENTO DE CRISTO POR VARRIMENTO LASER 3D 32
1. DATA ACQUISITION point clouds and digital images 33
2. DATA PROCESSING point clouds relative orientation Before After 34
3. POINT CLOUD 3D MODEL Oriented point clouds Reflectance mapped 35
4. DATA PROCESSING texture mapping Projecting image Adding color point cloud 36
5. POINT CLOUD TEXTURED MODEL 37
6. EXAMPLES OF DELIVERABLES 2D drawings Ortho images 38
LEVANTAMENTO DO ARCO DA RUA AUGUSTA POR VARRIMENTO LASER 3D 39
Preparação (plano de levantamento) 40
Preparação (plano de levantamento) 41
Preparação (colagem de alvos) 42
Levantamento topográfico de apoio (DRCLVT) 43
Registos manuais de apoio 44
4 sessões de varrimento laser 3D 175 Nuvens de pontos 45
As nuvens de pontos 46
Eliminação de dados espúrios 47
Orientação relativa das nuvens e produção do modelo base 48
Verificação dos resultados da orientação relativa 49
Orientação externa (pelo referencial topográfico) 50
Extracção de bases 2D (secções) 51
Extracção de bases 2D (orto-imagens) 52
Composição das orto-imagens (Alçado 01) 53
Composição das orto-imagens (Alçado 01) 54
55
56
57
58
59
60
Obrigado pela atenção! (http://archc3d.fa.utl.pt/archc3d.html) 61