Otra de las ventajas de la restitución y elaboración de levantamientos a partir de nubes de puntos obtenidas por fotogrametría o por escáner láser es que los profesionales obtienen un conocimiento detallado de la estructura a recuperar. Así, se conoce la estructura, sus dimensiones, materiales o situaciones críticas (lesiones, situaciones de insalubridad, etc.), lo que le permite realizar mejor su trabajo.

Diferencia entre fotogrametría y escáner láser

• Fotogrametría. La fotogrametría es una técnica de levantamiento que permite adquirir datos métricos de un objeto (forma y posición). El levantamiento con fotogrametría arquitectónica implica dos fases: la toma, con la obtención de multitud de imágenes desde distintos ángulos, y la restitución que, a partir de una multiorientación de las imágenes, utiliza datos generados en un sistema de coordenadas cartesiano. La fotogrametría es una técnica muy confiable, económica y precisa. Se utiliza para la elaboración de ortofotos, levantamientos geológicos, modelos 3D, nubes de puntos, mapeo de sitios de construcción y territorios, renderización de edificios, monitoreo de sitios con inestabilidad hidrogeológica, DEM (Digital Elevation Model) y curvas de nivel, entre otros.

• Escáner láser. El escáner láser mide, en una región del espacio y de acuerdo con una densidad predefinida, las posiciones de puntos de los objetos presentes. Se genera una nube de puntos, de coordenadas x y z. Esta nube de puntos es como una fotografía tridimensional, formada por millones de puntos, que detallan la superficie del objeto detectado, obteniendo también información dimensional y colorimétrica. Así se puede levantar automáticamente un objeto en sus tres dimensiones. El escáner láser 3D es la mejor herramienta para mejorar la calidad y rapidez en los procesos de digitalización de activos, ya sean industrias, edificios o infraestructuras.

Ambas, la fotogrametría y el escáner láser, son técnicas que no se invalidan y que perfectamente pueden utilizarse en un mismo trabajo. De hecho, la mejor manera de optimizar los trabajos de campo, es obtener un mayor volumen de datos e incrementar la calidad del levantamiento. Así integrarlas y aunar las ventajas de las dos, minimizando sus inconvenientes.

Proyectos realizados

Un ejemplo de esa combinación de técnicas es la Documentación Geométrica y Gráfica de un Antiguo Depósito en Barcelona, realizada por Global Mediterránea y Geomática. Al tratarse de una estructura semejante a un tronco de cono, para su mejor representación, se propuso el desarrollo de la superficie de forma ortofotográfica. Con la aplicación DESENREC3D 1.0, desarrollada por nuestro Departamento de I+D+I, se realizó el desplegado después de encontrar el mejor ajuste. Para la obtención de las ortofotos se ha aplicado la Documentación Geométrica de Alta Definición (HDS) combinando técnicas fotogramétricas y de escáner láser. Se realizaron 1150 fotografías y 9 posicionamientos del escáner Faro Focus 3D.

También utilizamos la fotogrametría y el escáner láser en los modelos geométricos texturizados de vasos de cerámica ibérica decorada del tossal de Sant Miquel de Llíria.  Entre las piezas documentadas destaca el Vas dels Guerrers, una pieza de incalculable valor del arte ibérico, a la cual se le ha dedicado la exposición L’enigma del Vas en el Museu de Prehistòria de València. La digitalización fue acompañada por la realización de un proceso fotogramétrico para la obtención de texturas de alta definición de los modelos digitales tridimensionales. Además de los modelos, el trabajo se completó con el desplegado de las superficies exteriores, en las zonas donde hay pinturas decorativas. Obtenido el desarrollo ortofotográfico, se ha realizado un umbral de la banda de los dibujos para la realización de posteriores estudios pictográficos.

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Por ejemplo, en la digitalización mediante el uso del escáner láser de locomotoras y vagones de tren para posibles modificaciones y adaptaciones. Para ello es necesario contar con un buen equipo. En Global Mediterránea y Geomática contamos con cuatro escáneres láser Faro Focus. Estos escáneres nos permiten la digitalización de cualquier objeto sin importar sus dimensiones. Generado el escaneado, podemos acometer cualquier post proceso: parametrizado, modelado, delineado, etc.

¿Cómo se realiza el proceso?

Gracias a la captura de datos con el escáner láser se puede digitalizar la forma y geometrías de locomotoras y vagones de tren. Con exactitud y precisión a diversas escalas. Y además de forma rápida. Esa nube de puntos que proporciona el escaneo pasa por un software que permite crear una imagen tridimensional del objeto. Este proceso proporciona una representación digital completa de la pieza. Esa representación será utilizada en ingeniería inversa o para una inspección de calidad. Así se podrán llevar a cabo posibles modificaciones y adaptaciones que permitan mejorar el servicio de esas locomotoras y vagones de tren.

Por ejemplo, esto puede ser muy útil en el caso de modelos históricos que quieran adaptarse para uso turístico. Hay vagones de tren o locomotoras de finales del siglo XIX o principios del XX que se están adaptando como trenes turísticos. Manteniendo el diseño y las características propias que los hacen tan especiales, pero realizando las modificaciones necesarias para el nuevo uso. Y para ello el escaneado láser permite disponer de una recreación virtual de la locomotora o del vagón del tren de una manera rápida y precisa. Y sobre ella se puede trabajar para incluir los cambios necesarios. 

Otro ejemplo del uso de esa digitalización puede ser el diseñar trenes más confortables. Partiendo de una estructura determinada, la representación digital permite estudiar qué cambios y modificaciones pueden hacerse. Y así convertir el espacio del vagón en una zona mucho más amplia y confortable para los usuarios. O también para diseñar nuevas estructuras, que sean más ligeras y resistentes.

Además, al trabajar sobre una maqueta digital, esos diseños de nuevos vagones o locomotoras se pueden replicar fácilmente con las modificaciones que pueda exigir cada cliente.

Conclusión

Las posibilidades que ofrece la digitalización mediante el uso del escáner láser de locomotoras y vagones de tren son muchas. Para aprovecharlas es importante contar con un equipo de especialistas. Como los de Global Mediterránea y Geomática, empresa pionera en el uso de escáner láser. Global es especialista en la realización de levantamientos mediante el uso de los escáneres láser para la documentación tridimensional de cualquier objeto. Además, siempre contamos con las tecnologías de vanguardia más avanzadas para ofrecer el mejor servicio a nuestros clientes.

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Para ello es clave el uso de escáneres 3D. Con ellos se realiza la documentación y parametrizado de naves industriales para posibles proyectos de modificado de líneas de producción reduciendo los costes, los tiempos y con una mayor calidad. Además, no se altera el proceso de producción, con lo cual se reducen también las molestias.

El escáner 3D realiza una captura de la realidad a través de una nube de puntos, utilizando una tecnología de captura de datos sobre muestras geométricas de cualquier superficie y objetos. Esto permite obtener planos actualizados de todas las instalaciones, planos de planta, alzado y secciones. Sobre esos planos se trabaja para estudiar cómo debe ser el mejor modificado de las líneas de producción. Además, se pueden realizar simulaciones de trayectorias de montaje y desmontaje.

En Global Mediterránea y Geomática contamos con un servicio de escáner 3D aplicado a la industria de gran precisión y calidad. Tenemos una gran experiencia en el uso de esta tecnología y podemos acometer cualquier proyecto.

¿Qué aplicaciones tiene el escáner 3D?

En el caso de posibles proyectos de modificado de líneas de producción, la información que ofrece la nube de puntos que se obtiene con el escáner 3D permite tener documentada y parametrizada toda la nave industrial. Así toda la información necesaria está en el modelo digital. Y eso incrementa la comunicación y la eficiencia del equipo de proyecto.

Además, con el escáner 3D se puede obtener un análisis dimensional para la verificación de la calidad y sobre todo la precisión de las piezas en las máquinas que pueden ser de cualquier tamaño y también de formas muy diferentes. Otra de las aplicaciones de los servicios de escáner 3D es la obtención geométrica estructural, en este servicio se pueden escanear objetos tan pequeños como un tornillo o de grandes dimensiones como una nave industrial.

A ello se unen dos aplicaciones del escáner 3D muy útiles para la industria. Por un lado, el inventariado de tuberías. Se pueden realizar inspecciones automáticas con el fin de detectar cualquier tipo de desperfecto que puedan tener las tuberías. Se analizan las tuberías de forma externa, pero también interna y así descubrir si existen grietas, abolladuras e incluso corrosión. La segunda aplicación es la reposición de maquinaria es otra de las aplicaciones del Escáner 3D en la industria, ésta permite obtener datos de alta precisión y medir grandes piezas.

¿Qué ventajas ofrece el uso del escáner 3D en la industria?

• Se reducen visitas de campo. Así reducimos las interferencias en el proceso de producción y a los trabajadores.
• Se reducen los costes por imprevistos y errores. La exactitud de los datos que se obtienen con el modelo 3D y la posibilidad de realizar comparaciones y simulaciones permite reducir los imprevistos y errores en las fases de diseño y construcción.
• Optimización de los tiempos de construcción. Como hemos dicho al principio, la modificación de una línea (o varias líneas) de producción debe hacerse sin que afecte a la producción. Para ello es necesario que se haga en el menor tiempo posible. Con el escáner 3D, al reducir los errores, los tiempos se reducen de manera significativa.

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¿Qué ventajas ofrece Faro Focus 3D para realizar un levantamiento planimétrico como este?

La primera ventaja es la rapidez en la captura de información. Se pueden llevar a cabo dimensionamientos de distancias, cálculos de área volumen, así como tareas de análisis e inspección, y documentación de forma rápida, precisa y confiable. Eso, unido a su facilidad de manejo y la reducción de costes de esta tecnología, lo convertían en un aliado estratégico para este proyecto.

A ello se une la fiabilidad y calidad de los datos capturados. Los datos 3D extraídos conforman una base precisa para calcular cantidades en función de volúmenes, áreas y longitudes. Además, uno de los modelos utilizados, el FARO Focus3D X 330 HDR Laser Scanner, cuenta con una gran precisión de medición. Y se ha reducido el ruido, ofreciendo así modelos tridimensionales precisos en un estilo fotorrealista.

Este modelo también destaca por conjugar una alta velocidad con un alcance extra largo. Puede escanear objetos hasta una distancia de 330 metros. Incluso en condiciones de iluminación variable, proporcionando resultados de escaneo reales, detallados y con colores verdaderos. Gracias a su receptor GPS integrado, el escáner láser puede correlacionar los escaneos individuales, durante el procesamiento posterior. Esto lo hace perfecto para aplicaciones basadas en topografía y construcción vertical. Además, los datos escaneados en 3D se pueden importar con facilidad a soluciones de software de uso común en múltiples sectores.

Los escáneres láser de Faro capturan las condiciones existentes. Eso significa que  los topógrafos cuentan con una alternativa segura para escanear rápidamente obras en activo con condiciones difíciles y duras. Con un mayor rango de temperatura y una clasificación IP 54, los últimos modelos están protegidos contra influencias ambientales como lluvia, polvo, calor o frío extremo. Además, los escáneres portátiles de Faro permiten medir áreas de difícil acceso.

¿Cómo se hizo el levantamiento planimétrico del Congreso?

El levantamiento se realizó con el escaseado de los edificios, tanto del exterior como del interior. Para ello se usaron  cuatro TLS Faro Focus 3D. Y se fueron posicionando en todas las estancias conformando una nube de puntos completa de todo el proyecto. Solo en el Palacio se realizaron un total de 1401 posicionamientos. Mientras que en los edificios ampliación fueron más de 4.000.

Las nubes de puntos obtenidas fueron georreferenciadas a través de la topografía. Con el apoyo de referencias y el establecimiento de una red con el uso de estación total, nivel y GPS. Tratadas esas nubes de puntos, la delineación se realizó en un entorno BIM. Así se obtuvieron planos de planta, alzados y secciones. El trabajo se completó con el volcado de toda la información existente referente a los servicios e instalaciones.

El Palacio de Congresos se delineó de la manera tradicional obteniendo plantas, alzados y secciones. Pero en los cuatro edificios anexos se decidió realizar un modelo BIM a partir de la exportación de las nubes de puntos a formato Recap. Desde este modelo, se obtuvieron plantas, alzados y secciones. También se obtuvo la distribución de superficies de los despachos para cada partido, según sus escaños.

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