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Gurv. Toma de datos con Escáner 3D para tratarlos con Autodesk Revit.

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Poincloud Escáner 3D

Modelo 3D interactivo y simplicado de la toma de datos obtenida con Escáner 3d.

32 reunión Gurv Grupo de Usuarios Revit Valencia.

 

pointcloud-escaner-upv-01

Tecnología. Laser Escáner 3D Scanstation C10. Gentileza Leica delegación de Valencia.

Demostración que en 24 horas se le puede dar forma a un proyecto para su inicio de promoción y desarrollo.

trabajo de campo: 4 horas

trabajo de gabinte: 8 horas

producto: presentación multimedia destacando elementos significativos.

Fases:

De manera ágil podremos utilizar la nube de puntos obtenida en campo para  integrarla en el programa especializado de modelado y dibujo paramétrico Autodesk Revit.

La nube de puntos nos servirá de base para realizar eficientemente el modelado y representación de la información obtenida. Con las herramientas incluidas por Leica Cloudworx Revit dispondremos de herramientas se selección de manera que no afectarán al hardware con el que estemos trabajando y  nos permitirá ir aislando selectivamente las zonas con la que estamos trabajando ya sean: niveles de plantas, vistas isométricas o vistas personalizadas. Personalizaremos los modos de referencia para ir dibujando más cómodamente.

 

 

Carga de nube de puntos optimizada:

Unificación: Los diferentes escaneos originalmente están cada uno en un fichero diferentes, se trata de unificar todos los estacionamiento realizados en campo  y dejar todos en un único sistema de coordenadas y a un determinado paso de malla, es decir que aparezca los puntos con una cuadrícula de un centímetro.

Limpieza: Para un óptimo tratamiento a la nube de puntos habrá que limpiarla de elementos externos que no nos sirven: personas captadas por el escáner, ruido provocado por materiales altamente reflectantes o refractantes.

 

 

Definición del norte de proyecto

Para una delineación más cómoda alinearemos las fachadas principales a las vistas cardinales N S E O.

 

 

 

Configuración de niveles.

Alineaciones.

Definición de muros, suelos y elementos estructurales.

Centrados en los diferentes niveles y ejes de referencia y ayudados por las herramientas ofrecidas por Leica Clodworx. Revit nos permitirá ir dibujando cómodamente todo elemento existente captado por el escáner : muros; suelos ; pilares. De manera sencilla  podemos obtener anchuras de muros o dibujar elementos que de forma convencional sería muy complejo de obtener la acotación (secciones que de forma convencional no se pueden medir).

Diseño de interior basado en la nube de puntos.

Creación de masas:

Idem que en el punto anterior. Modelaremos como si tuviéramos un trozo de arcilla los diferentes elementos, siempre tomando como base la nube de puntos, ofreciendo una mínima desviación sobre el elemento original.

Carpinterías basadas en familias.

Podemos insertar automáticamente las puertas , ventanas basados en familias paramétricas.

 

La empresa especializada en venta y alquiler de instrumentos topográficos Leica Geosystems ha tenido el gusto de hacer una  jornada demostración  del Escáner 3d orientado al levantamiento topográfico de edificios para poder tratar los datos obtenidos con el programa BIM orientado al sector de la Edificación e Industria Autodesk Revit.

La magia del software Bim (building infomation modeling) radica en que podemos obtener en tiempo real información de nuestro nuevo proyecto mientras estamos trabajando, de forma inmediata extraeremos:

  • Planos de construcción
  • Estudio de variantes y conflictos
  • Mediciones y estimaciones
  • Análisis económicos.
  • Planificación de obra
  • Modelados
  • Animaciones
  • Planos As-build; etc.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Render y modelo 3d

Autodesk Revit está gestionado por el motor gráfico de iluminación avanzada MentalRay utilizado también por Autodesk 3dStudio Max, así podremos disponer de imágenes fotorelistas de muy buena calidad a partir del trabajo realizado.

Digitalización talla de madera.

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Escaneado 3d y digitalización de piezas arqueológicas para el registro conservación y difusión del patrimonio.

escáner 3d talla de madera from sergiorb on Vimeo.

 

Objeto:

Tomar de una talla de madera esculpida a mano por un ‘tallista’ (profesional del gremio de la madera especializado en darle forma o vida a la madera, dibujando figuras geométricas que representan la realidad, plasmada en la madera).

Estado: pieza única, su superficie está decorada con ornamentos vegetales. Se conserva en  buen estado .

 

Introducción:

Análisis de restos arqueológicos por escaneo 3d y prototipado rápido.

Plasmación de la realidad arqueológica estrechamente relacionada con métrica y precisión en la toma y registros de información.

La conservación y registro de la  muestra permitirán estudiar, transmitir y hacer comprender lo que se está viendo de una  manera sencilla.  Plasmación de la realidad arqueológica estrechamente relacionada con métrica y precisión en la toma y registros de información.

El escáner 3d actualmente es una opción ideal para la toma de datos, pues obtenemos modelo tridimensional con precisión de décima de milímetro, ello deriva una toma de gran calidad registrando casi al máximo nivel de detalle sin apenas pérdida de información.

Procedimiento:

Se escanearon  varias tomas para evitar el máximo de zonas oscuras a una buena precisión.

Se obtiene una mallas formada por numerosos triángulos que se adaptan perfectamente a la superficie real.

Se limpia la malla de ruido y se sanea topología.

Se realizan tomas fotográficas para obtener imágenes digitales verdaderas que permitan dotar al modelo de nitidez y realismo al aplicar la textura a la malla creada. Mediante la texturización localizamos puntualmente las variaciones y cambios de color del modelo original aplicado sobre el modelo digital.

Se exporta al formato o soporte digital indicado por el cliente o interesado.

Salida.

El modelo obtenido estará listo para, archivar, estudiar o difundir.

Archivar. Se podrá archivar en soporte digital, tanto portable como en la red, para su distribución  y estudio en cualquier parte del planeta. Existen multitud de formatos propios o nativos  para almacenar el modelo virtual generado, depende del programa con el que queramos trabajar. Un formato estándar que puede tolerar prácticamente cualquier programa de modelado sería de extensión “*.obj,*.ply”, este formato permite contener el mapeado de la texturas generada al objeto 3d.  Existen en el mercado gran cantidad de programas, cada uno se ha especializado en el ámbito de su utilización y además ofrece otros tipos de tratamiento al modelo original basado en la nube de puntos del escaneo. Podemos encontrar entre otros:

–          Meshlab (código libre)

–          3Dreshaper.

–          RealWorks  (Trimble)

–          Rapidform (3dSystems)

–          Geomagic.

–          SolidWorks.

–          Inventor (Autosdesk)

–          David-laserscanner.

 

Estudiar: con software especializado  podremos usar herramientas equivalentes a un cirujano médico de precisión. Permite realizar acotaciones,  dimensionar y hacer las secciones transversales que requiera , deducir las técnicas que se emplearon para su creación original, el grado de detalle y de conservación de su superficie, etc.  Todo ello para facilitar su estudio sin dañar o deteriorar el objeto original.

Difundir: Con la materia prima obtenida (modelo digital texturizado), tendremos todo un abanico de posibilidades para su difusión.

–          Crear un reportaje fotográfico con las tomas personalizadas.

–          Crear vuelo virtual para su reconocimiento visual completo.

–          Crear fichero interactivos para su reproducción e interactuación a nivel local o en la red en la red: entornos virtuales tipo vrml, ficheros flash o ficheros java.

–          Crear un objeto 3d real a la escala que queramos utilizando un impresora 3d.

–          …

Leica Geosystems Cyclone 8.0

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A finales del 2012 Leica Geosystems presentó el potente software de gestión y tratamiento de datos obtenidos con un escáner 3D.

El Software Cyclone 8.0 posee importantes avances tanto en manipulación de nube de puntos , conectividad de datos espaciales como en personalización.

Además de proporcionar mejoras en productividad para extracción de información en la oficina mediante el procesamiento de as-built datos de escaneo láser ofrece a los usuarios nuevas potentes herramientas. Entre ellas podemos destacar:

  •  Ha disminuido considerablemente el tiempo empleado en la importación de datos del escaneado ( de 20% al  50%  según proyecto).
  • Los usuarios pueden conectar directamente los datos de nube de puntos con otras fuentes de datos espaciales (tales como modelos en 3D) y fácilmente compartir y reutilizar datos modelados.
  • Para acelerar el procesamiento de datos la conversión de los formatos los realiza de forma automática.
  • Extracción automática de todos los cilindros de tubería, con un solo clic, para todo el proyecto o para un conjunto seleccionado de datos de exploración, incluso durante la importación.
  • Menos clics y un moderno interfaz CAD para comandos como  “Move” y “Rotate”.
  • Nueva función de marcado Hotlink permite conectar los datos del análisis (como TruViews) con otras fuentes de información espacial, tales como inteligentes modelos 3D o bases de datos espaciales.
  • La nueva “Biblioteca de Modelado” permite el fácil intercambio de modelos complejos y bibliotecas modelo (construido a partir de primitivas geométricas) con otros usuarios o proyectos.
  • Nueva “Scripting API” capacidad permite a los usuarios desarrollar aplicaciones de procesamiento personalizados  nube de puntos.

Cyclone 8 abre nuevas oportunidades de negocio para los usuarios ya que ahora los pueden fácilmente compartir, vender o comerciar con los modelos complejos creados a partir de primitivas geométricas que a su vez, han sido creados a partir de nubes de puntos. Del mismo modo, la API de Scripting permite a los usuarios crear procesamientos personalizados de las nubes de puntos, de manera que pueden proporcionar una ventaja competitiva para las empresas de servicio. Los scripts también pueden ser compartidos, intercambiados o vendidos.

Cyclone dispone de una cantidad considerable de plugins, todos englobados bajo el nombre de CloudWorx. Utilizando programas más especializados podremos exprimir toda la potencia de CloudWorx  mejorando la visibilidad y gestión de la nube de puntos y a la vez emplear las herramientas especializadas del programa en concreto.

  • CloudWorx 4.2.5 para MicroStation.
  • CloudWorx 4.2.5 para AutoCAD.
  • CloudWorx 1.2.1 para PDMS.
  • CloudWorx 1.0.3 para Revit.
  • CloudWorx 1.2.3 para SmartPlant 3D.
  • CloudWorx 4.2.3 para SmartPLant Review.
  • CloudWorx VR para 3Dstudio Max y Maya.

link:

http://www.leica-geosystems.es/es/Leica-Cyclone_6515.htm

Trimble Tx5 Escáner 3d

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Trimble Tx5 Escáner 3d de alta velocidad con cámara de color integrada de 70 megapixels capaz de medir, a velocidades de hasta 976.000 pts / seg y hasta un rango de 120 m.El resultado final imágenes a color  fotorrealistas 3D detalladas compuestas de millones de mediciones.

Esto proporciona a los usuarios una solución excelente donde el detalle y el color son necesarios:

  •  Documentar  BIM.
  • Arquitectura.
  • Deformaciones estructurales.
  • Instalaciones industriales.
  • Patrimonio
  • Investigación de accidentes
  • Arqueología

La TX5 Trimble destaca por ser un escáner versatil en campo:

  • tamaño: 240 mm x 200 mm x 100 mm.
  •  peso: 5kg.
  • opción de operar a través de WLAN para iniciar de forma remota,parar, ver o descargar a distancia.

La unión entre los diferentes escaneos se hace más fácil, está dotado de brújula y sensores que miden la altura y la presión atmosférica (altímetro, barómetero). Por ejemplo: pisos a difentes alturas o excavación de túneles.

Los datos se procesan y registran en el software SCENE y pueden ser perfectamente importados en Trimble ® RealWorks ® software para la generación de las presentaciones finales, tales como inspecciones, mediciones y modelos 3D.

Alcance De 0.6  a 120 mts
Velocidad de medición 122000/244000/976000 puntos/seg.
Error ±2mm/10mts

MDT PointCloud: software para manejo de nube de puntos

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La empresa Aplicaciones de Topografía e Ingeniería Civil ApliTop http://www.aplitop.com famosa por desarrollar el MDT  programa español pionero bajo Windows  para aplicaciones topográficas  acaba de lanzar al mercado una aplicación lista para mover nubes de puntos de origen lidar y escáneres convencionales MDT PointCloud.

MDT Point Cloud es un nuevo módulo opcional integrado en TcpMDT que permite la visualización y manejo de millones de puntos capturados con tecnología escáner 3d.

Los puntos pueden representarse en color natural o en función de su intensidad, cota o categoría, y se puede controlar el porcentaje de puntos a representar y el tamaño en píxeles de los puntos.

 La opción de perfil rápido permite obtener de forma inmediata un perfil sobre un plano de referencia a partir de una polilínea, generando una imagen formada por la proyección de los puntos seleccionados. Pueden obtenerse resultados más precisos dibujando o importando un eje de MDT y calculando perfiles longitudinales o transversales.

 Con los puntos seleccionados se calcula un modelo digital o una malla, y una vez definido el terreno también se pueden dibujar las curvas de nivel sobre la nube de puntos. Todo ello se envía a MDT con un solo clic.

En resumen aporta todas las ventajas del software principal que personalmente para mí  es un programa que desde el minuto uno ya estamos obteniendo resultados sin apenas documentarse con tutoriales y además con el nuevo módulo permite emplear tecnologías novedosas para la toma de datos en campo. La desventaja según informan Aplitop es que requiere de una tarjeta grafica de categoría alta, es decir de más de 200€ configuración no muy popular para la mayoría de equipos informáticos.

Características principales:

1. TcpMDT PointCloudNubes de Puntos

2. Nubes de PuntosFormatos Escáner soportados:

  • Leica (PTS/PTX), Faro (FLS), ASTM E57 (E57)
  • LIDAR: Common Lidar Data Exchange Format (LAS)
  • Genérico: Coordenadas de Puntos (TXT)
  • MDT: Puntos (PUN),
  • Mallas (MLL, MDE),
  • Superficies (SUP)Información de puntos Color Intensidad Categoría (LIDAR)
  • Opciones: Importación de porcentaje Desplazamiento de cota Filtro de cotas MDT Point Cloud

3. Visualización de Puntos: Modo ortográfico o en perspectiva Zoom, encuadre, punto de vista, etc. Representación de puntos; Color natural; Intensidad; Cota; Categoría (LIDAR);Porcentaje de puntos; Tamaño de los puntos; Visualización en modo estereoscópico MDT Point Cloud

4. Visualización de Puntos Color natural MDT Point Cloud

5. Visualización de Puntos Intensidad

6. Visualización de Puntos Cota MDT Point Cloud

7. Visualización de Puntos Categoría MDT Point Cloud

8. Selección de Puntos: Modos Punto individual; Rectángulo; Caja 3D; Ocultar selección; Propiedades de la selección MDT Point Cloud

9. Delimitación de Puntos MDT Point Cloud

10. Distancias MDT Point Cloud

11. Perfiles: Perfil rápido MDT Point Cloud

12. Perfiles: Perfil Longitudinal MDT Point Cloud

13. Perfiles: Perfil Transversales MDT Point Cloud

14. Ejes en Planta y Alzado: Creación de ejes Dibujo: de tramos rectos; Importación de MDT; Edición de ejes; Listado de eje; Análisis sobre eje; Visualización de ejes: 3D a partir de rasante; Cota superior; Cota inferior; Cota de usuario; MDT Point Cloud.

15. Modelo Digital del Terreno Superficies MDT Point Cloud

16. Modelo Digital del Terreno Mallas MDT Point Cloud

17. Curvas de Nivel MDT Point Cloud

18. Interacción con MDT: Envío a MDT; Puntos; Eje; Superficie; Malla; Imagen; Envío desde MDT;  Eje;  Entidades; Capas;  MDT Point Cloud

19. MDT Point Cloud Requisitos Técnicos:

  • Windows XP, Vista y Windows 7 (32 y 64 bits)RAM 3 Gb
  • Tarjeta gráfica NVIDIA Quadro FX o superior (512 Mb)
  • CAD compatibles AutoCAD, Map y Civil3D 14 a 2013 (32 y 64 bits)
  • BricsCAD 9 a 13
  • ZWCAD 2009 a 2012+Sistemas estéreo activos o pasivos (opcional) MDT Point Cloud

20. http://www.aplitop.com/mdtPointCloud MDT Point Cloud

Escáner Scanner 3d Subestaciones Eléctricas

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Mediante la medición con el Escáner Topográfico podemos obtener información para determinar  soluciones a la industria eléctrica y de telecomunicaciones.

Aplicaciones que esta tecnología incluye :

– Identificar zonas de óxido en la torre eléctrica y  utilizarse para proporcionar un informe sobre la situación.
– Topografía de catenarias sobre vegetación o sobre edificios, espacio libre, etc.
– Aumento de capacidad eléctrica de las líneas de transmisión.
– Creación de diseños de ingeniería de las torres existentes, donde los proyectos están obsoletos o se han perdido.
– verticalidad de la torre y presentación de informes de deformación.
– gestión de activos  para incluir en SIG.
– modelado 3d de las torres y entorno.
– planificación de acceso de emergencia.
– informes medioambientales.

David Laserscanner: fundido de mallas

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Realizados escaneos mediante la técnica SLS se ha comprobado que los hace bastante coherentes tomando la medidas oportunas.

Me queda analizar la unión entre los diferentes escaneos para conseguir un sistema de coordenadas idéntico para todos los barridos fusión o encaje, de esta manera conseguiremos crear un modelo de un objeto 3d a partir de las diferentes tomas.

Pasos:

  1. Elección de objeto.
  2. Escaneo.
  3. Software para realizar la Fusión o encaje del modelo 3d.

Elección de objeto: Se ha escogido un objeto de  geometría no muy compleja, con puntos de control bastante reconocibles.

Escaneo: Se han realizado 8 escaneos diferentes, por lo tanto se han obtenido 8 mallas, cada una con su particular sistema de coordenadas.

Software para realizar la Fusión o encaje: A partir de las diferentes mallas y los elementos comunes entre ellas, realizaremos un fundido o encaje, aquí viene la duda de cómo y de qué manera hacerlo. Para comprobar efectividad  he utilizado varios programas:

  • David-laserscanner.
  • Meshlab.
  • 3dReshaper.

David-laserscanner [ http://www.david-laserscanner.com/  ] : Nos centramos en el módulo fuse. Con todas las mallas insertadas, tenemos varias opciones de encaje: automático, y forzado en los diferentes ejes. En el modo automático se han ido adaptando los diferentes escaneos sin apenas dar ninguna pega y encajando bastante bien todas las partes. Una vez escaneado se requiere ‘coser los bordes y cerrar agujeros. Con la orden ‘fusion se hace en un abrir cerrar los ojos, quedando el modelo bastante aceptable. La única pega que he encontrado ha sido que no lo puedes configurar a  tu gusto  para actuar en diferentes zonas aisladas. Con el software registrado y una resolución aceptable 800 px creamos un modelo bastante real.

Meshlab  [ http://meshlab.sourceforge.net/  ] : Nos proporciona en un sólo programa un conjunto de utilidades muy completo para la edición, limpieza, reparación, inspección, renderización y conversión de formatos en este tipo de estructuras de mallas.

MeshLab es un sistema completamente gratis para procesar y editar mallas triangulares no estructuradas. Soporta los formatos más habituales (PLY, STL, OFF, OBJ, 3DS, XYZ y W3D) además de los filtros más comunes (quitar duplicados, vértices sin referencias, caras nulas, etc.), división de superficies y suavizado de la malla resultante. El sistema se apoya en la librería pública VGC para ejecutar las tareas de procesamiento de mallas `vcg.sf.net`, y su objetivo principal es ayudar y facilitar el tratamiento de modelos no estructurados de gran tamaño que provengan de un escaneo 3D.

En poco tiempo te familiarizas con el entorno y permite encajar  de los diferentes escaneos de una manera metódica, dando los puntos comunes que se quieran utilizar para interpretar y encajar. El cosido ya es otra historia, te permite hacerlo pero lo veo más complicado. Lo que he hecho ha sido con todos los escaneos en un mismo sistema de coordenadas juntos en la misma malla, lo he exportado a David-laserscanner y ejecuto la orden ‘fuse.

3dReshaper [ http://www.3dreshaper.com/ ] : Software de pago, la versión de evaluación se puede descargar gratis.

Programa efectivo, sencillo de utilizar con herramientas muy potentes, maneja nubes de puntos muy  grandes de manera muy efectiva para el sistema sin producir retardos en la actualización de datos, permite obtener mallas 3d y optimizarlas siempre teniendo control absoluto de lo que se quiere hacer.

Con este programa se puede encajar o alinear los diferentes escaneos por varios métodos adaptándose perfectamente a las necesidades. Para el cosido y depuración de agujeros tiene herramientas totalmente personalizables de gran utilidad. Con la orden suavizar deja la malla totalmente limpia de ruido de manera muy intuitiva y personalizable.

Structured Light 3d Scannig System SLS-1

By | Digitalización 3D, Escáner 3D | No Comments

Ya me ha llegado el encargo. Una unidad SLS (Structured Light 3d Scannig System) lista para escanear con software registrado.

Preparado para realizar escaneos serios.

Material:

  • Proyector Led con lentes de fábrica modificadas.
  • Software David-LaserScanner 3.51.
  • Cámara Logitech  9100.
  • Placas de calibración ortogonales.
  • Patrones difentes impresos para las placas de calibración a utilizar según tamaño de objeto a escanear.
  • Trípodes para soportar escáner y cámara.
  • Pc.

En poco tiempo, siguiendo los manuales descargados de la página oficial http://www.david-laserscanner.com/ he realizado el primer escaneo SLS. Lo que más me ha costado ha sido configurar los diferentes monitores de configuración  Windows para que funcione adecuadamente, solucionado tras realizar algunos intentos.

Pasos a seguir para que el proyector emita correctamente los patrones de análisis:

  1. Windows reconoce el monitor y proyector automáticamente.
  2. Ponemos modo de visualización: extender pantalla.
  3. Fijamos como monitor secundario el proyector. En el programa asegurarse de que en configuración tengamos la opción ‘screen id=2’  equivale a que los patrones de escaneo los realizará siempre en la pantalla 2 (proyector).
  4. Arrancamos el software David-Laserscanner , asegurarse de que tenemos el fondo el patrón proyectado.
  5. Ahora ya podemos desplazar la ventana principal del software al monitor sobre la que vamos a trabajar. El proyector solo se utilizará para hacer los barridos a la figura a escanear.
  6. Configurar para hacer escaneo sls.
  7. Configurar cámara con puntos de calibración.
  8. Configurar proyector con puntos de calibración.
  9. Escanear (tiempo por escaneado unos 10 segundos). El fusionado lo intentaré el proximo día.

Conclusión: pararece una herramienta bastante efectiva. Crea una malla muy buena para  el sólido 3d, aunque necesita un filtrado de información pues los ficheros creados ocupan bastante espacio y se necesita optimizarlos para moverlos bien en ordenadores de potencia moderada.

Ejemplo:

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