DigiCad 3D – Fotogrammetria architettonica, aerea e cartografia

Convento di Giaccherino – Arch. Matteo Lamberti

Eliminazione deformazione prospettica

Con un sistema basato su quattro o cinque punti noti è possibile agire sia direttamente sull’immagine che su elementi tracciati su di essa. Nel primo caso viene prodotta un’altra immagine priva della deformazione prospettica e in scala, mentre nel caso della digitalizzazione dell’immagine originale, una procedura dinamica produce immediatamente, in parallelo, il disegno trasformato e in scala. Questo secondo metodo permette anche di valutare preventivamente la qualità dei dati e delle misure prima di procedere al raddrizzamento dell’intera immagine.

Raddrizzamento raster e vettoriale – Arch. U. Puccinelli

Trasformazione per porzioni

E’ possibile trasformare solo una parte di un’immagine, delimitandola con un poligono. Questo può essere fatto delimitando l’immagine originaria oppure la zona dove viene trasformata. Questo tipo di operazioni, unito alle caratteristiche di trasparenza, permette di prelevare dalle immagini e dalle foto solo i particolari che interessano, quali particolari costruttivi, decorazioni, affreschi, materiali particolari, elementi degradati ecc.

 Estrazione di particolari architettonici con misure reali

Trasformazione all’interno di un tracciato

Immagini trasparenti

Le immagini trasformate possono essere completamente trasparenti, parzialmente trasparenti oppure opache.

Se l’immagine è trasparente essa è sovrapponibile a disegni e ad altre immagini e si vedrà in trasparenza cosa c’è sotto. Si potrà in questo modo sovrapporre la foto di un particolare costruttivo ad un disegno tecnico o una mappa ad un’altra mappa.

Se l’immagine è opaca allora essa copre tutto ciò che è sotto.

L’immagine parzialmente trasparente è trasparente solo nelle parti bianche. Questo permette di ottenere delle immagini scontornate facilmente sovrapponibili ad altre immagini.

Immagini trasparenti e opache

Mosaicatura

La mosaicatura con DigiCad 3D è molto semplice e permette sia di unire immagini confinanti che immagini sovrapposte, quali particolari costruttivi e immagini di assieme o due mappe scannerizzate a scale diverse. La corretta mosaicatura è garantita dall’origine comune delle misure note, dalla trasparenza delle immagini e dalla delimitazione delle stesse. DigiCad 3D è in grado di unire correttamente più immagini con parti mancanti.

Composizione di più foto in un mosaico

Raddrizzamento senza misure

E’ possibile anche effettuare un raddrizzamento approssimativo, quando non si hanno misure o non sono sufficienti a definire una trasformazione corretta, tenendo conto degli elementi che si suppongono verticali e orizzontali.

Raddrizzamento superfici curve

Grazie all’uso di una Mesh che si adatta alla superficie sulla foto, è possibile riportare in scala su un piano superfici curve sia regolari che irregolari. Con lo stesso metodo è possibile creare dei foto piani da foto aere e satellitari.

Raddrizzamento della superficie del Colosseo

Raddrizzamento di una facciata complessa

Eliminazione deformazione ottica

Oltre alla deformazione prospettica, DigiCad 3D è in grado di eliminare anche la deformazione ottica a bariletto o a cuscino presente in alcuni obiettivi grandangolari. Gestione semplicissima con data base delle fotocamere più usate e la possibilità di correggere anche immagini eseguite da fotocamere ignote.

Eliminazione deformazione ottica

Correzione e georeferenziazione di mappe

Meccanismi simili all’eliminazione della deformazione prospettica permettono anche di operare su mappe, correggendo ogni deformazione del supporto e della copiatura, attaccando, sovrapponendo, sia in modo raster che vettoriale, e definendo un sistema di riferimento cartografico preciso.

Inserimento da GoogleMaps

La funzione Maps2Cad permette di importare direttamente e facilmente porzioni di immagini satellitari da Google Maps. La finestra di navigazione permette di scegliere la zona da importare, che successivamente è inserita nella finestra di lavoro perfettamente orientata e con le corrette dimensioni.

Nuvole di punti

La funzione Clouds2Cad permette di importare e gestire nuvole di punti, creando viste, prospettive e sezioni.

Digitalizzazione

DigiCad 3D puo’ essere usato in modo proficuo con la maggior parte dei programmi per l’introduzione di disegni e fotografie di qualsiasi formato e per l’acquisizione numerica di grandezze geometriche bidimensionali e tridimensionali.

In fase di rilievo grafico, si possono rilevare disegni di grande formato ed è possibile la sovrapposizione, la giunzione e la manipolazione di porzioni di disegni con procedure automatiche di riattacco, si possono introdurre particolari marcatori di riferimento e bloccare gli spostamenti orizzontali, verticali, perpendicolari o paralleli per il rilievo di disegni tecnici e architettonici.

Puo’ essere utilizzato assieme a Nonio A e Nonio C per la sovrapposizione di rilievi topografici di campagna alla cartografia esistente.

Creazione di texture

DigiCad 3D è lo strumento ideale per creare texture da foto, sia che si tratti di porzioni di superfici, che di elementi costruttivi, decorazioni, dipinti ed anche intere facciate da applicare su modelli 3D semplificati. Le texture, per essere applicate su elementi 3D tramite programmi di rendering, devono essere assolutamente piane.

Trattamento delle immagini

Le fotografie, le mappe o le immagini raddrizzate possono essere trattate in vario modo ruotandole, scalandole, deformandole, cambiando la trasparenza, applicando filtri.

Vettorizzazione automatica

Estrazione automatica dei contorni delle immagini con controllo del valore di soglia.

Importazione, esportazione

DigiCad 3D è dotato di un’ampia gamma di procedure d’importazione ed esportazione, in modo da poter essere collegato con qualsiasi programma. Il disegno digitalizzato, o l’immagine trasformata, può essere trasferito su altre applicazioni tramite il Copia e Incolla, archiviato in formato PDF, PNG, JPEG, TIFF, GIF, nei formati DXF e DWG tridimensionali, in formato ASCII XYZ e molti altri formati. Possono essere importati punti da documenti in formato XYZ-ASCII e disegni da formati DWG, DXF e praticamente tutti i formati grafici più comuni (jpeg, tiff, bmp, gif, tga ed altri).

Luminosità-Contrasto

La procedura di modifica della luminosità e del contrasto delle immagini permette sia di migliorare le foto, sia di mettere in evidenza le informazioni più importanti. Migliora quindi anche il risultato finale. Posso mettere in evidenza, ad esempio la tessitura delle pietre di un fabbricato storico.

Colore trasparente

Questo comando permette di rendere trasparente un intervallo di colore. Il colore può essere indicato anche cliccando con lo strumento Contagocce in qualsiasi punto dello schermo. Rispetto al olore prescelto sono resi trasparenti anche i colori prossimi all’interno di un certo intervallo di variazione.

Nell’esempio sotto vediamo una mappa d’impianto i cui fondo è reso trasparente, permettendo così di sovrapporre la mappa ad altre mappe o ad altri disegni.

Alcuni esempi

	Il prospetto al lato è stato ottenuto con molte foto delle varie parti della chiesa, poste su piani con diversa profondità. Le foto sono poi state mappate e mosaicate tramite punti rilievati con un rilievo topografico tradizionale, con una stazione totale senza prisma. Le immagini raddrizzate sono state sovrapposte al disegno delle parti principali. Le foto aggiungono elementi di dettaglio. Alcune parti hanno solo le parti disegnate perchè non visibili nelle foto dal basso.
	Sovrapposizione dello stato di conservazione dei materiali di una facciata al disegno CAD della facciata stessa (convento di Giaccherino a Pistoia).   Solo alcune parti sono state sovrapposte utilizzando le funzioni di estrazione di parti tramite poligoni.   L’immagini sono state schiarite e decolorate per rendere più evidente il disegno. (arch. Matteo Lamberti)
	Progetto di restauro e riuso del castello di Beldiletto (MC), arch. Roberta Caprodossi.   Al lato la tavola del restauro del cortile con il rilievo e la proposta di intervento.
	Sovrapposizione di una foto aerea su una mappa catastale, con messa in evidenza dei confini particellari sulla foto trasformata in una orto-foto.   Dopo la trasformazione la foto è perfettamente in scala
	Tramite la definizione di una mesh e la misura di un sufficiente numero di punti è possibile trattare anche facciate molto complesse. A sinistra il raddrizzamento della facciata di una chiesa tramite una mesh di riferimento.
	Tecniche di mosaicatura unite alla gestione delle trasparenze e al ritaglio delle immagini permettono di creare dei prospetti fotografici sovrapposti al disegno tecnico come nel lavoro a lato.
	Sovrapposizione di una immagine satellitare ad una mappa catastale.   Questo lavoro è simile al precedente, ma l’immagine è stata estratta da Google Map tramite la funzione Map2Cad e messa nella stessa scala della mappa catastale.   Anche qui i confini particellari sono stati messi in evidenza con dei poligoni rossi. (geom. S. Bindi)
	DigiCad 3D in archeologia.   Sovrapposizione tramite punti di attacco di una foto dall’alto di un sito archeologico ad un rilievo tradizionale fatto in epoca precedente.
	Mosaicatura di una striciata di foto sul prospetto CAD importato in formato DWG.   L’immagine mostra una fase intermedia della composizione del prospetti fotografico.   Facciata della sedi di Interstudio su Piazza Monteoliveto a Pistoia.
	Calibrazione di una porzione di una mappa catastale d’impianto tramite la corrispondenza della griglia dei parametri sulla mappa ad una griglia impostata numericamente.   Sulla sinistra la mappa d’impianto e sulla destra la porzione calibrata e corretta.
	Inserimento di una mappa da Google Maps con la funzione Maps2Cad e sovrapposizione di una carta di PRG del centro del comune di Pistoia.
	Restauro del paramento delle mura di Lucca dell’ing. Francesco Paolo Cecati, a cura della Soprintendenza per le Belle Arti e il Paesaggio per le province di Lucca e Massa Carrara. Vedi l’articolo >