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Tecniche di Rilievo - Intervento dell'Ing. Simone Garagnani

Tecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D. Informa(ca	  grafica e	  tecniche	  di	  rilievo	  archite4onico	  ad	  alta	  definizioneIng. Simone Garagnani, Ph. D.Tecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D.  2UNA	  BREVE	  INTRODUZIONEda:  R.  Scateni,  P.  Cignoni,  C.  Montani,  R.  Scopigno.  Fondamen6  di  Grafica  Tridimensionale  Intera>va,  2005,  McGraw  HillCOMPUTER	  GRAPHICS	  disciplina che studia le tecniche e gli algoritmi per la visualizzazione di informazioni numeriche prodotte da un calcolatore Tecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D.  3COMPUTER	  VISION	  disciplina che studia le tecniche e gli algoritmi per costruire apparati o sistemi in grado di acquisire informazioni dalle immagini. da:  R.  Scateni,  P.  Cignoni,  C.  Montani,  R.  Scopigno.  Fondamen6  di  Grafica  Tridimensionale  Intera>va,  2005,  McGraw  HillUNA	  BREVE	  INTRODUZIONETecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D. Computer Graphics e Computer Vision sono moderne discipline che in architettura permettono  di rappresentare lo spazio o trarne informazioni. Lo spazio può essere reale o immaginato: nel primo caso si parla di RILIEVO	  DELL’ESISTENTE,	  nel secondo di PROGETTAZIONE	  EX-­‐NOVO	   4UNA	  BREVE	  INTRODUZIONETecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D.  5RILIEVO	  DELL’ESISTENTETecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D. Alcune tecniche di rilievo digitale per raccontare l’architettura con livelli crescenti di precisione.RILIEVO	  DELL’ESISTENTE 6Tecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D. RILIEVO	  DELL’ESISTENTE:	  TECNICHE	  DI	  MISURAZIONE	  DERIVATE	  DALLA	  COMPUTER	  VISIONPassive A;veTopografiaFotogrammetriaMicroscopia	  confocaleTriangolazioneTempo	  di	  volo	  (TOF)Differenza	  di	  fase	  (Phase	  shiN)Scansioni	  laser 7Tecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D. La fotogrammetria è la scienza che permette di ottenere una misura accurata delle caratteristiche geometriche di un oggetto, attraverso l’impiego congiunto di fotografie che lo ritraggono da posizioni differenti. 8RILIEVO	  DELL’ESISTENTE:	  LA	  FOTOGRAMMETRIA	  DIGITALETecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D. Per comprendere come sia possibile definire quantità metriche da una immagine si può iniziare considerando un modello molto semplice: la Pinhole Camera! !!!Il foro stenopeico seleziona tra gli infiniti raggi solo uno per ogni punto del soggetto, consentendo la formazione di una immagine proiettata su un piano retrostante il foro. 9RILIEVO	  DELL’ESISTENTE:	  LA	  FOTOGRAMMETRIA	  DIGITALETecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D. Il primo schema di “camera obscura”, termine coniato da Giovanni Keplero, compare in un testo di astronomia di Reinerus Gemma-Frisius che la utilizza per analizzare l’eclisse solare nel 1544. 10RILIEVO	  DELL’ESISTENTE:	  LA	  FOTOGRAMMETRIA	  DIGITALETecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D. Nel rispetto della condizione di collinearità, la misura di punti reali a partire da proiezioni fotografiche avviene mediante la soluzione delle equazioni di collinearità: 11RILIEVO	  DELL’ESISTENTE:	  LA	  FOTOGRAMMETRIA	  DIGITALEMediante la soluzione di tali equazioni, gli algoritmi di calcolo “ c a t t u r a n o ” n e l l o s p a z i o geometrico punti di misura ricavati da fotografie. Tecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D. Fotogrammetria digitale: sulla base di alcune immagini, gli algoritmi sono in grado di estrarre geometrie tridimensionali anche complesse. Filmato on-line: http://www.youtube.com/watch?v=zMOgD30ZsZQ 12Tecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D.  13Il software free Autodesk 123D Catch  RILIEVO	  DELL’ESISTENTE:	  LA	  FOTOGRAMMETRIA	  DIGITALE	  FREE	  PER	  TUTTITecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D.  14RILIEVO	  DELL’ESISTENTE:	  LA	  FOTOGRAMMETRIA	  DIGITALE	  FREE	  PER	  TUTTIIl software free Autodesk 123D Catch  Tecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D.  15Il software free Autodesk 123D Catch  RILIEVO	  DELL’ESISTENTE:	  LA	  FOTOGRAMMETRIA	  DIGITALE	  FREE	  PER	  TUTTITecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D.  16RILIEVO	  DELL’ESISTENTE:	  LA	  FOTOGRAMMETRIA	  DIGITALE	  PER	  LA	  MODELLAZIONE	  3DTecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D.  17RILIEVO	  DELL’ESISTENTE:	  LA	  FOTOGRAMMETRIA	  DIGITALE	  PER	  LA	  MODELLAZIONE	  3DTecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D.  18RILIEVO	  DELL’ESISTENTE:	  LA	  MODELLAZIONE	  3D	  E	  LA	  STAMPA	  TRIDIMENSIONALETecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D. Analogamente alla fotogrammetria digitale, anche un rilievo con stazioni totali permette di definire la posizione spaziale di punti nelle tre coordinate cartesiane 19RILIEVO	  DELL’ESISTENTE:	  IL	  LASER	  SCANNING	  AMBIENTALETecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D.  20Tecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D. Triangolazione: La distanza a - b è nota gli angoli alfa e beta sono notiTriangoli simili: Teoremi di Talete ( VI secolo a.C.) 21RILIEVO	  DELL’ESISTENTE:	  LASER	  SCANNER	  A	  TRIANGOLAZIONETecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D. Triangolazione: Applicazione ad un sistema di scansioneKonica-Minolta Range 7: laser scanner a triangolazione 22RILIEVO	  DELL’ESISTENTE:	  LASER	  SCANNER	  A	  TRIANGOLAZIONETecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D.  23RILIEVO	  DELL’ESISTENTE:	  LASER	  SCANNER	  A	  TEMPO	  DI	  VOLOTecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D.  24Il rilievo 3D ad alta risoluzioneRILIEVO	  DELL’ESISTENTE:	  IL	  LASER	  SCANNING	  AMBIENTALEFilmato on-line: http://www.youtube.com/watch?v=TD1QOQmxUGkTecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D. Viene misurata la fase della lunghezza d’onda di ritorno per il fascio coerente di luce laser e ne vengono stimate le interferenze. ! 25RILIEVO	  DELL’ESISTENTE:	  LASER	  SCANNER	  A	  DIFFERENZA	  DI	  FASETecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D. Paul E. Debevec, “The Parthenon” - SIGGRAPH 2004 26Filmato on-line:  http://vimeo.com/31890599Tecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D.  27RILIEVO	  DELL’ESISTENTE:	  LASER	  SCANNER	  A	  DIFFERENZA	  DI	  FASETecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D.  28RILIEVO	  DELL’ESISTENTE:	  LASER	  SCANNER	  A	  DIFFERENZA	  DI	  FASETecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D.  29ORIZZONTI	  FUTURI:	  TECNOLOGIA	  SEMPRE	  PIÙ	  ACCESSIBILETecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D.  30“We shape our tools and they in turn shape us”.	 	!Marshall McLuhan	Understanding Media : The Extensions of Man, 1964IN	  CONCLUSIONETecniche di rilievo ad alta risoluzione  Ing. Simone Garagnani, Ph.D.  31Grazie per l’attenzione! simone.garagnani@unibo.it

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