Le nuvole di punti per il Digital Twin: navigare nei modelli o realizzare video immersivi

Fly through, o video immersivi, ricavati dalle nuvole di punti (Point Cloud)

Lavorare con le nuvole di punti o con dati 3D geospaziali può essere un’attività complessa, soprattutto perché il problema è coniugare gli aspetti tecnici, quelli produttivi, e infine quelli “comunicativi”.

Infatti, per i più, comprendendo in ciò il cliente, le nuvole di punti o PC (Point Cloud) rappresentano se vogliamo un mondo bizzarro, che non è né disegno e né immagine, ma di fatto se la densità della PC è sufficientemente buona e con un buon livello di dettaglio, l’oggetto del rilievo diventa immediatamente fruibile in termini di visione 3D, navigazione, estrazione degli elaborati tecnici 2D, ma anche e soprattutto un prodotto immediato per una comunicazione semplice ed efficace come i video, o i cosiddetti “fly through".

In tutto ciò dobbiamo riconoscere che i video hanno una potenza comunicativa che non ha pari, superiore forse anche al modello 3D.

Ma passando alla realtà del mondo dell’AEC, il concetto di Digital Twin, o gemello digitale, sta guadagnando sempre più importanza nelle applicazioni industriali, urbanistiche e ambientali. Un elemento chiave nella creazione di Digital Twin è l'uso di nuvole di punti, che rappresentano in modo dettagliato la geometria tridimensionale di oggetti fisici o ambientali. Queste nuvole di punti possono essere elaborate e visualizzate attraverso diverse piattaforme e strumenti, offrendo varie possibilità per la navigazione e la presentazione dei modelli.

Un tour dall’alto del modello in Point Cloud delle Grotte di Camerano (AN)

Nuvole di Punti e Digital Twin

Il Digital Twin è una rappresentazione digitale di un oggetto fisico o di un sistema, che consente di monitorare e simulare il suo comportamento nel mondo reale. Questa rappresentazione digitale può essere alimentata da dati in tempo reale, facilitando il monitoraggio e la gestione di asset complessi.

Le nuvole di punti sono insiemi massicci di dati tridimensionali che catturano la forma e la struttura di oggetti o ambienti. Questi dati possono essere acquisiti mediante tecniche come la scansione laser terrestre, la fotogrammetria o sensori LiDAR. Le nuvole di punti forniscono una base dettagliata per la creazione di modelli 3D accurati e realistici all'interno del Digital Twin.

L'impiego delle nuvole di punti nel contesto dei Digital Twin, riveste un ruolo cruciale nella creazione di rappresentazioni virtuali altamente dettagliate e realistiche degli oggetti fisici o degli ambienti che si intendono replicare digitalmente. Le nuvole di punti sono costituite da un enorme insieme di coordinate tridimensionali, acquisite attraverso tecnologie come la scansione laser terrestre, la fotogrammetria o sensori LiDAR.

Questi dati forniscono una base dettagliata, catturando con precisione la forma, la struttura e la texture degli oggetti, consentendo la creazione di modelli 3D che si avvicinano in modo straordinario alla realtà.

Questa rappresentazione digitale, alimentata dalla vasta quantità di informazioni contenute nelle nuvole di punti, permette non solo la visualizzazione accurata ma anche l'analisi approfondita degli oggetti o degli ambienti, contribuendo così a migliorare la comprensione e la gestione dei sistemi reali.

La versatilità delle nuvole di punti nei Digital Twin si manifesta in molteplici settori, dall'industria all'urbanistica, dall'archeologia all'ingegneria, offrendo una piattaforma avanzata per simulare, monitorare e ottimizzare le prestazioni degli oggetti fisici nel mondo reale. Inoltre, l'integrazione di nuvole di punti consente di incorporare dettagli visivi e spaziali essenziali per una navigazione intuitiva e coinvolgente all'interno dei modelli digitali, amplificando l'esperienza interattiva degli utenti nel contesto del Digital Twin.

Uso dei sistemi di mapping dinamico realizzato con gli strumenti di Google Earth

Visualizzazione e Navigazione, tra strumenti open e tools avanzati

Il mondo delle Point Cloud, e così quello che si approssima al mondo dei Digital Twin in campo geomatico e non solo, ha la caratteristica di impiegare spesso una mole di dati enorme, e che è impossibile gestire a bordo dei PC tradizionali a cui siamo abituati.

Possiamo asserire con certezza che superati i giga di dati, senza tecnologie adeguate e senza architetture client/server e senza cloud è difficile poter effettuare certe elaborazioni, o solo navigare all’interno dei Big Data, ovvero le nostre amate nuvole di punti.

A ciò è dovuta l’idea di scrivere questo breve articolo, poiché la tecnica del calcolo differito, ovvero di post-processing non tramonterà mai, e quindi anche in questo caso realizzare un video è un modo classico per superare i limiti tecnici di visualizzazione dei Big Data come nuvole di punti e 3D.

D’altronde è nel corso naturale delle cose che la capacità di produrre dati sarà sempre superiore a quella di analizzarli, ed è per questo che anche nel nostro caso dovremo andare a scomodare il paradosso di "Achille e la tartaruga”.

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