Strumenti e potenzialità: Scalabilità del servizio nel Scan to BIM

Il processo di Scan to BIM (Building Information Modeling) rappresenta un metodo innovativo per la creazione di modelli 3D accurati di edifici esistenti, utilizzando diverse tecnologie di scansione. Questo articolo esplora le diverse tecnologie di scansione disponibili, dalle più statiche alle più dinamiche, e discute come queste tecnologie influenzano la scalabilità del servizio e i livelli di profondità della scansione. 

 

Tecnologie di Scansione nel Scan to BIM 

1. Scansione Laser Statica (TLS) 

La tecnologia di scansione laser statica, o TLS (Terrestrial Laser Scanning), utilizza scanner laser fissi per catturare dati dettagliati dell’ambiente circostante. Questi scanner sono posizionati in vari punti strategici per raccogliere una serie di scansioni sovrapposte che vengono poi unite per creare un modello 3D completo. Le caratteristiche principali di questa tecnologia includono: 

  • Alta Precisione: Fornisce dati estremamente dettagliati e accurati, ideali per progetti che richiedono un alto livello di dettaglio. 
  • Tempo di Scansione: Richiede il tempo fisico di stazionamento per l’acquisizione del dato (tipicamente inferiore ai 3 minuti per ogni singola scansione) ed il tempo di spostamento tra uno stazionamento e l’altro. Uno studio “a tavolino” del lavoro permette una forte riduzione dei tempi in campo. 
  • Applicazioni: Adatta per edifici complessi, siti storici e interni di edifici dove la precisione è fondamentale. 

 

2. Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) 

La tecnologia SLAM combina sensori di scansione con algoritmi avanzati per mappare e localizzare simultaneamente lo scanner in ambienti dinamici. Questa tecnologia è utilizzata in dispositivi mobili, come carrelli o zaini, permettendo una maggiore mobilità durante la scansione. Le caratteristiche principali includono: 

  • Mobilità: Può essere utilizzata in movimento, riducendo il tempo necessario per completare la scansione. 
  • Flessibilità: Adatta per ambienti complessi e dinamici dove è difficile posizionare scanner fissi. 
  • Precisione e Peso dei Dati: Sebbene la nuvola di punti ottenuta sia leggermente meno accurata rispetto alla TLS, essa risulta più leggera e maneggevole in fase di post-processing, facilitando l’elaborazione e la gestione dei dati. 

 

3. Scansione con Droni (UAV) 

I droni equipaggiati con sensori laser scanner offrono una soluzione altamente flessibile per la scansione di grandi aree e strutture esterne. Le caratteristiche principali includono: 

  • Copertura Estesa: Possono coprire grandi superfici e aree difficili da raggiungere a terra. 
  • Efficienza: Riduce significativamente il tempo necessario per acquisire dati rispetto ai metodi tradizionali. 
  • Precisione e Peso dei Dati: Come nel caso della tecnologia SLAM, la nuvola di punti ottenuta dai droni è meno dettagliata ma più leggera rispetto ad un TLS, rendendo più semplice il post-processing. 
  • Applicazioni: Ideale per la mappatura di terreni, tetti, facciate di edifici e infrastrutture su larga scala. 

 

Livelli di Profondità della Scansione e Tipologie di Nuvole di Punti 

Le tecnologie di scansione producono nuvole di punti, insiemi di dati 3D che rappresentano le superfici degli oggetti scansionati. La profondità della scansione e la risoluzione delle nuvole di punti variano in base alla tecnologia utilizzata: 

Nuvole di Punti ad Alta Risoluzione 

Generate principalmente, ma non esclusivamente, da TLS, queste nuvole di punti offrono un alto livello di dettaglio, con punti densamente distribuiti. Questo livello di profondità è ideale per: 

  • Rilievi Architettonici: Dove è necessaria una rappresentazione dettagliata degli elementi costruttivi. 
  • Restauri Storici: Dove ogni dettaglio e irregolarità devono essere catturati e documentati. 

Nuvole di Punti a Media Risoluzione 

Prodotte da dispositivi SLAM, queste nuvole di punti sono meno dense ma sufficientemente dettagliate per: 

  • Progettazione di Interni: Dove la rapidità della scansione è più importante della precisione assoluta. 
  • Ispezioni e Manutenzioni: Dove è necessario un buon equilibrio tra dettaglio e velocità di acquisizione. 

 

Nuvole di Punti a Bassa Risoluzione 

Acquisite da droni dotati di sensori laser scanner, queste nuvole di punti hanno una risoluzione inferiore ma coprono vaste aree rapidamente. Sono utilizzate per: 

  • Mappatura di Siti Esterni: Come terreni, facciate di edifici e infrastrutture esterne. 
  • Analisi Preliminari: Dove la panoramica generale del sito è più importante dei dettagli fini. 

 

Conclusioni 

La scelta della tecnologia di scansione nel processo di Scan to BIM dipende dalle esigenze specifiche del progetto, bilanciando tra precisione, velocità e copertura. La scalabilità del servizio, dalla scansione statica alla tecnologia SLAM fino all’uso dei droni, permette di adattarsi a diverse situazioni e requisiti, garantendo una rappresentazione accurata e dettagliata degli edifici esistenti. Inoltre, la scalabilità è data anche dal fatto che tutte e tre le tecnologie possono produrre un output utilizzabile in un unico ambiente software di elaborazione del dato, rendendo il processo estremamente fluido. 

 

La scalabilità va intesa anche a livello temporale, poiché lo stesso rilievo può essere eseguito per fasi successive con tecnologie differenti, per approfondire il livello di dettaglio solo dove necessario. Con l’evoluzione continua di queste tecnologie, le possibilità e le applicazioni del Scan to BIM continueranno a crescere, offrendo soluzioni sempre più efficienti e versatili nel campo dell’architettura e dell’ingegneria. 

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