A seguito degli studi intrapresi dal XXI ciclo del Dottorato di Ricerca in Rilievo e Rappresentazione dell’Architettura e dell’Ambiente sono state sviluppate, nell'ambito della sede fiorentina della Scuola Nazionale di Dottorato, delle tecniche di restituzione da rilevamento 3D laser scanner improntate all'ottimizzazione dei modelli numerici ad alta densità (modelli High-Poly, HP). Per indicare tali metodologie è stato creato un acronimo (IBDP) sotto il quale sono raggruppate differenti procedure finalizzate all’ottimizzazione di modelli HP attraverso l’utilizzo di soluzioni informatiche provenienti dal campo delle applicazioni videoludiche. L’aspetto innovativo dell’IBDP risiede nel differente approccio al problema dell’ottimizzazione di modelli numerici: esso non si basa sulla decimazione dei poligoni, bensì sulla conversione del dettaglio geometrico in speciali bitmap. Com’è noto, i modelli a nuvola di punti, se da un lato permettono di documentare morfologie assai complesse con elevata accuratezza, dall’altro si scontrano con l’impossibilità costitutiva di poter impiegare la totalità delle misurazioni effettuate per sviluppare modelli 3D, sia di tipo numerico che matematico. Per fare un esempio, nel campo del mesh processing, è prassi utilizzare strumenti di decimazione “intelligente” che attraverso un ricampionamento delle nuvole di punti infittiscono il dettaglio in corrispondenza dei settori del modello dotati di maggior curvatura: se tutto ciò permette di conseguire modelli mesh più facilmente gestibili e in seguito convertibili in modelli matematici, dall’altro ci pone di fronte ad un consistente problema metodologico, poiché una parte del dettaglio acquisito viene in ogni caso cancellata. Tutto ciò appare in evidente contraddizione con una delle qualità fondamentali del rilievo digitale: la sua estensività. Come se ciò non bastasse è necessario constatare come ancor oggi, il software maggiormente in uso per il controllo metrico e morfologico delle restituzioni, anche nel settore del rilevamento archeologico, continua a provenire dal CAID. In questo campo è assai difficile doversi confrontare con la rappresentazione dell’irregolarità, dell’assenza di simmetria o del degrado che notoriamente caratterizzano i resti archeologici. Invece, per output di tipo “divulgativo” sono imprescindibili i modellatori per l’entertainment (Cinema 4D, 3D Studio Max, Modo, Lightwave, ecc.). In molte situazioni la routine operativa è, in estrema sintesi, la seguente: un input discreto (la point cloud) viene trasformato attraverso filtratura, decimazione ed estrazione di sezioni, in un primo output di tipo continuo (NURBS) che poi viene riconvertito in un secondo output discreto (modello mesh) per texturing e simulazione di materiali ed illuminazione (render, animazioni). Da tali considerazioni preliminari, nasce questo contributo che, rispetto a precedenti esperienze, intende fornire una strada alternativa alle NURBS per ottenere modelli matematici a partire da rilievi 3D laser scanner. Più in particolare si intende fornire risposta ad una domanda dai numerosi risvolti interdisciplinari, riguardante il tema della gestione, portabilità e compressione del dato a nuvola di punti, nonché l’applicazione del colore diffuso.
Image Based Data Processing (IBDP): la restituzione attraverso displaced subD a partire da rilevamento laser scanner
FANTINI, FILIPPO
2011
Abstract
A seguito degli studi intrapresi dal XXI ciclo del Dottorato di Ricerca in Rilievo e Rappresentazione dell’Architettura e dell’Ambiente sono state sviluppate, nell'ambito della sede fiorentina della Scuola Nazionale di Dottorato, delle tecniche di restituzione da rilevamento 3D laser scanner improntate all'ottimizzazione dei modelli numerici ad alta densità (modelli High-Poly, HP). Per indicare tali metodologie è stato creato un acronimo (IBDP) sotto il quale sono raggruppate differenti procedure finalizzate all’ottimizzazione di modelli HP attraverso l’utilizzo di soluzioni informatiche provenienti dal campo delle applicazioni videoludiche. L’aspetto innovativo dell’IBDP risiede nel differente approccio al problema dell’ottimizzazione di modelli numerici: esso non si basa sulla decimazione dei poligoni, bensì sulla conversione del dettaglio geometrico in speciali bitmap. Com’è noto, i modelli a nuvola di punti, se da un lato permettono di documentare morfologie assai complesse con elevata accuratezza, dall’altro si scontrano con l’impossibilità costitutiva di poter impiegare la totalità delle misurazioni effettuate per sviluppare modelli 3D, sia di tipo numerico che matematico. Per fare un esempio, nel campo del mesh processing, è prassi utilizzare strumenti di decimazione “intelligente” che attraverso un ricampionamento delle nuvole di punti infittiscono il dettaglio in corrispondenza dei settori del modello dotati di maggior curvatura: se tutto ciò permette di conseguire modelli mesh più facilmente gestibili e in seguito convertibili in modelli matematici, dall’altro ci pone di fronte ad un consistente problema metodologico, poiché una parte del dettaglio acquisito viene in ogni caso cancellata. Tutto ciò appare in evidente contraddizione con una delle qualità fondamentali del rilievo digitale: la sua estensività. Come se ciò non bastasse è necessario constatare come ancor oggi, il software maggiormente in uso per il controllo metrico e morfologico delle restituzioni, anche nel settore del rilevamento archeologico, continua a provenire dal CAID. In questo campo è assai difficile doversi confrontare con la rappresentazione dell’irregolarità, dell’assenza di simmetria o del degrado che notoriamente caratterizzano i resti archeologici. Invece, per output di tipo “divulgativo” sono imprescindibili i modellatori per l’entertainment (Cinema 4D, 3D Studio Max, Modo, Lightwave, ecc.). In molte situazioni la routine operativa è, in estrema sintesi, la seguente: un input discreto (la point cloud) viene trasformato attraverso filtratura, decimazione ed estrazione di sezioni, in un primo output di tipo continuo (NURBS) che poi viene riconvertito in un secondo output discreto (modello mesh) per texturing e simulazione di materiali ed illuminazione (render, animazioni). Da tali considerazioni preliminari, nasce questo contributo che, rispetto a precedenti esperienze, intende fornire una strada alternativa alle NURBS per ottenere modelli matematici a partire da rilievi 3D laser scanner. Più in particolare si intende fornire risposta ad una domanda dai numerosi risvolti interdisciplinari, riguardante il tema della gestione, portabilità e compressione del dato a nuvola di punti, nonché l’applicazione del colore diffuso.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
