Territori 3D generati automaticamente

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The principles of a lidar scan

Mappe digitali in modalità tridimensionale

Che un giorno saremo in grado di vivere in un mondo virtuale come se fosse reale (cioè senza la capacità di rendercene direttamente conto) è cosa quasi certa e sicura come quella che ancora almeno domani sorgerà il Sole. Nel frattempo, si lavora e ci si attrezza per raggiungere quel risultato, cominciando ad usare quelle tecnologie per tridimensionalizzare il virtuale.

Fotogrammetria, laser scanner, stazioni totali, geodatabase, grafica computerizzata, tutte tecnologie in grado di associare ad un punto non soltanto informazioni bidimensionali ma anche la famosa coordinata Z, che ci mette in grado di registrare la profondità; tramite la stereoscopia siamo anche in grado di visualizzare tramite questa profondità direttamente a monitor. Con il passare del tempo, lo scopo è quello di automatizzare, robotizzare, accelerare i processi di creazione di elementi tridimensionali: il primo servizio che mi viene in mente è quello del controllo del territorio, in quanto ben presto l'abusivismo edilizio che distrugge la natura sarà combattuto con droni automatici e satelliti ad altissima risoluzione praticamente senza alcuna via di scampo. In tal senso si registra lo sviluppo di applicazioni software ed hardware per la creazione di territori 3D in modo automatico, un po' come la fotogrammetria sta facendo a livello architettonico (si pensi a Photofly di Autodesk o a Photosynt di Microsoft, o al progetto europeo Arc3D). Complesse strutture che oggi costano oltre $10.000 ma che con opportune ottimizzazioni domani potrebbero funzionare anche su un iPhone 5.

Attraverso Building Maker, Google consente all'utente di generare semplici modelli 3D che saranno automaticamente mappati e visualizzati su Google Earth, così da poter navigare in maniera interattiva all'interno di intere città. Yell Maps tenta di generare questi modelli attraverso le fotografie satellitari, sostanzialmente attraverso rilievi LiDAR. L'EPFL di Losanna ha costruito un UAV sul modello di quello sviluppato dalla SenseFly.

I risultati sono ancora decisamente scarsi, ma la strada è tracciata. Qui un esempio tratto dal sito yell.com: notate qualcosa di strano nel modello 3D di Buckingham Palace a Londra?

modello 3D di Buckingham Palace generato automaticamente su yell.com

In campo archeologico e più estensivamente nel campo dei Beni Culturali, l'obiettivo è utilizzare queste tecnologie per la generazione di modelli tridimensionali da usare a fini didattici, valorizzativi, scientifici, conservativi, etc. Naturalmente per fare questo bisogna prima raggiungere 2 scopi: fare in modo che l'automatismo generi modelli corretti (e non completamente distorti come visto sopra) e mettere a punto dei sistemi che consentano di processare i dati in modo non expensive (in termini di costi). Altrimenti continueremo si a divertirci molto con applicazioni videoludiche messe a punto dalle grandi aziende, ma ben poco faremo nel campo scientifico, dove non potremo esimerci da lunghe elaborazioni manuali di fronte al monitor, con montagne di dati che vanno opportunamente trattate sia in fase di acquisizione che in fase di gestazione. Fasi non semplici e non alla portata di tutti: senza esagerare, un buon sistema fotogrammetrico che fornisca un buon livello professionale costa comunque ca. €10.000, mettendo in conto fotocamere professionali, obiettivi professionali e software tipo Photomodeler Scanner: in tal modo in ogni caso si generano modelli 3D estremamente precisi con una quantità di lavoro inferiore (ed una precisione spesso superiore) a quella richiesta dai laser scanner, per i quali nonostante il calo dei costi bisogna sborsare pur sempre oltre €30.000.

Comunque, ripeto, la strada è tracciata, e a livello di pura generazione di DSM e DTM (che sono due cose completamente differenti anche se qualcuno continua a confonderle!) siamo già arrivati a buon punto: qualsiasi lavoro di archeologia virtuale non può prescindere da una contestualizzazione territoriale del modello, ergo non può prescindere dal confrontarsi con sistemi di generazione strumentale quali il LiDAR e la fotogrammetria satellitare, sebbene sistemi ancora manuali e ben poco automatici. Arriveremo ad invertire i termini.

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