Da SLAM a SLAM avanzato, come migliora la tecnologia del rilievo 3D per il Digital Twin e perché

Evoluzione delle tecnologie di rilievo 3D con Laser Scanner

Il settore delle soluzioni basate su Laser Scanner con approccio SLAM rappresenta uno dei mercati emergenti più significativi. La fusione tra uno dei leader di mercato, come FARO, e il principale produttore mondiale di soluzioni SLAM, come GeoSLAM, ha consentito di conciliare la tecnologia tradizionale ad alta precisione con il LIDAR SLAM.

Questa collaborazione ha portato alla creazione del primo sistema "Stop & Go Lidar SLAM" nel campo della geomatica, progettato per raggiungere livelli di produttività senza precedenti rispetto ai sistemi SLAM tradizionali.

La decisione di realizzare un'intervista anziché scrivere un articolo divulgativo su questo innovativo sistema nasce dalla volontà di porre domande pertinenti, anche se semplici, al responsabile del Supporto Tecnico e dei Servizi di MicroGEO, Luca Nardini.

L'obiettivo è quello di far emergere le caratteristiche tecniche, i vantaggi operativi e i benefici tecnologici offerti da questa soluzione ai potenziali clienti.

Strumento innovativo per il rilievo 3D in movimento

L’evoluzione delle soluzioni GeoSLAM e FARO, in particolare quella denominata ORBIS, sembra l'unica vera innovazione che sta portando novità pratiche agli utenti che hanno necessità di facilità d'uso dei sistemi LIDAR e là dove serve anche di precisione. Puoi raccontarci in breve la storia di questa nuova proposta tecnologica proposta da FARO e i sui riflessi pratici nel mercato del rilievo geo-topografico e dei nuovi trend legati al mondo dei Digital Twin?

ORBIS nasce dall’unione delle aziende FARO e GeoSlam. Questo strumento integra la grande velocità e flessibilità del rilievo SLAM in movimento con la precisione delle scansioni statiche acquisibili in pochi secondi grazie alla tecnologia Flash.

La Flash Technology è un flusso di lavoro accelerato unico nel suo genere che combina la precisione di una scansione laser 3D con la velocità di una fotocamera panoramica.

Il risultato che si ottiene è un gemello digitale del contesto reale in formato nuvola di punti a colori con precisione sub-centimetrica. Nello spazio virtuale generato è possibile:

• estrarre misure, aree, volumi;
• generare planimetrie e prospetti;
• e georiferire il dato.

I software di elaborazione Connect e SCENE premettono di gestire una grandissima mole di dati e di progetti, di connettersi con altri software per l’elaborazione BIM (es. Revit) e di caricare i dati in Cloud in modo che rimangano sempre accessibili e scaricabili.

All’interno del mercato topografico è l’unico sistema che, ad oggi, integra le due modalità del rilievo laser scanner: quella statica e quella dinamica.

La sua versatilità e facilità di utilizzo permettono il suo uso a chiunque e in qualunque contesto.

Trasformare una nuvola di punti in un modello 3D intelligente non è così complesso se si utilizzano i giusti strumenti

L’integrazione verso il Digital Twin e il BIM richiede spesso la convivenza di un rilievo speditivo, integrato da rilievi di precisione che possano ben adattarsi alle esigenze del BIM operativo per il mondo delle costruzioni e della gestione di asset strategici come le infrastrutture, l'architettura e il mondo dell'industria manifatturiera o diversa. La soluzione ORBIS di FARO sembra dare continuità tra il mondo dei modelli 3D di tipo architettonici, con quelli più esigenti del BIM, e finalmente una forte convergenza tra Digital Twin e BIM potrà mettere insieme le esigenze dell'ingegneria con quelle dei 3D City models e dell'architettura in generale. Ci piacerebbe raccontare ai nostri lettori i vantaggi di queste soluzioni innovative, e le prospettive di lavoro che ne potranno nascere nel contesto generale della digitalizzazione dei diversi processi e nei diversi contesti. Puoi darci una visione d'insieme del contesto evolutivo a cui il mondo dell’AEC sta andando incontro?

L'evoluzione del mondo dell'AEC (Architecture, Engineering, and Construction) è guidata da una serie di tendenze e cambiamenti che stanno trasformando radicalmente il settore.

Grazie anche a questo nuovo e innovativo strumento, FARO sta cavalcando l’onda di questa rivoluzione.

La digitalizzazione in questo settore sta accelerando, con l'adozione di tecnologie come la modellazione informativa per le costruzioni (BIM), la realtà aumentata (AR), la realtà virtuale (VR) e l'intelligenza artificiale (AI). Tutte queste tecnologie sono presenti all’interno del flusso di lavoro di ORBIS.

È possibile trasformare una nuvola di punti in un modello 3D intelligente con pochi click; navigare con occhiali speciali all’interno del mondo virtuale; eliminare o modificare il dato in maniera automatica grazie ad algoritmi AI presenti all’interno delle procedure e del software.

Tutti i vantaggi lato utente per chi utilizza il Laser Scanner ORBIS di FARO

L'esigenza degli utenti e delle aziende del settore è più o meno sempre la stessa, ovvero il miglioramento delle performance operative e l'aumento della produttività. Con il sistema ORBIS, sul campo hanno la possibilità di rilevare velocemente con 2 modalità integrate, quella dei modelli 3D a scala “Digital Twin”, e quella in modalità "BIM" di precisione, ovvero facendo approfondimenti anche a scale di precisione 2-5 mm. In sostanza l’utente staziona su palina o tripode leggero, e cattura una scena LIDAR in alta precisione senza doversi preoccupare di processamenti differenziati ed altre operazioni. Puoi raccontarci queste semplificazioni operative per l'utente, i vantaggi funzionali e anche la complessità degli strumenti di elaborazione e/o di restituzione del modello digitale restituito?

L’utente può acquisire i dati in diversi modi, personalizzando il rilievo a suo piacimento.

Al rilievo SLAM si possono aggiungere scansioni statiche fatte in qualsiasi momento mettendo lo strumento in “standing” attraverso su un semplice cavalletto monopiede. Grazie all’app istallata sul dispositivo si può avviare la scansione Flash pigiando un semplice tasto.

Con l’applicazione FARO Stream è, inoltre, possibile rilevare dei punti a terra o su parete per georiferire successivamente il rilievo.

Il processamento dei dati avviene poi all’interno del software FARO Connect dove la scansione dinamica e quelle statiche vengono unite in maniera automatica; non servono operazioni di allineamento manuale da parte dell’utente.

L'innovazione Hybrid Reality Capture si basa sulla convergenza tra la tecnologia di GeoSLAM e le soluzioni Flash Technology di Faro. Immaginiamo che per gestire queste nuove potenzialità operative, di pari passo anche i processi software debbano essere cambiati radicalmente verso soluzioni sempre più semplici e performanti. Puoi spiegarci il riflesso pratico sui workflow operativi dell'utente, e quali sono le soluzioni software che facilitano l'approccio Hybrid Reality Capture?

Acquisire i dati sul campo sta diventando sempre più facile e speditivo. Con questo sistema basta camminare attorno al soggetto che vogliamo rilevare per acquisire un buon dato.

Di pari passo anche i software di elaborazione sono diventati più facili da utilizzare.

Ovviamente la componente umana e le regole della topografia non spariscono ma ci si avvicina sempre più ad un processo automatizzato.

L’utente non deve far altro che scaricare il dato dallo strumento con una chiavetta USB, o tramite Wi-Fi, e avviare il software di processamento dati FARO Connect. Con un semplice click il programma elabora, allinea, filtra e colora i dati della nuvola di punti.

Inoltre, le scansioni Flash con tecnologia Hybrid Reality Capture vengono unite automaticamente alla traiettoria eseguita in campo dall’operatore e visibile nel software.

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Soluzioni software per operare nel mondo del 3D Reality Capture e dei Digital Twin

Un'ultima domanda è d'obbligo. Operare nel mondo del 3D Reality Capture e dei Digital Twin per il marketplace dell'AEC comporta investimenti sempre più onerosi in soluzioni IT per la gestione di nuvole di punti, modelli 3D e soluzioni che possano rendere facile l'uso di prodotti digitali cosi complessi. Puoi parlarci un po' delle soluzioni software a supporto di questa filiera produttiva?

Le soluzioni software per gestire i dati generati da ORBIS sono molteplici. Oltre ai già citati FARO Connect e FARO SCENE, abbiamo tanti altri programmi che facilitano il post-processamento dei dati.

Con PointCab, ad esempio, è molto semplice estrarre piante, sezioni e prospetti in 2D e 3D.

3DF Zephyr permette, invece, di unire le acquisizioni a terra di Orbis con un volo da drone per completare in toto il gemello digitale.

Infine, con FARO As Built si possono creare in pochi minuti modelli BIM intelligenti o CAD 3D semplificati e leggeri.