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SCAN TO BIM – De la tecnología al modelado BIM – Tecnología de escaneo

Post Cris

Uno de los análisis más importantes del trabajo de las nubes de puntos, es como deben ser tomadas y qué “calidad” debe tener para que nos sirva en el trabajo y proceso de digitalización de los activos.

Generalmente las empresas especializadas suelen recomendarnos qué tipo de escaneo conviene más, según el trabajo que necesites escanear, pero también es importante saber cómo lo vamos a trabajar. Y esta información es importante para consensuar la mejor solución que favorezca sobre todo el método final de trabajo.

A partir del primer post introductorio de SCAN TO BIM – De la tecnología al modelado BIM – Introducción, continuamos ahora con el tercer post para plantear qué escenario tecnológico de escaneo existe y poder tomar la mejor decisión sobre cuál será la mejor nube de puntos para el proyecto que debemos levantar.

¿Qué características pueden diferenciar a una nube de puntos?

Antes de empezar el trabajo del escaneo, ya sea un trabajo propio o una empresa especializada que se dedique a escanear y realizar nube de puntos, es primordial pensar cuál es el modo más óptimo de escaneo y que luego nos permita poder trabajar con esa nube de puntos de una manera ágil y cómoda en nuestro software de modelado. Pero para ello es importante tener algunos aspectos en cuenta ya que, como vimos en el post anterior, la tipología de proyecto es importante detectarla, pero también cómo escanearla para poder conformar un criterio de toma de datos según el tipo de proyecto.

Para ello distinguimos 3 características fundamentales a tener en cuenta para escanear. Estas son:

  • Tecnología y equipos de escaneo
  • Formatos de escaneo y de archivos
  • Calidad de la nube de puntos

¿Qué tecnología o equipos de escaneos podemos usar?

De tecnologías, equipos y métodos de escaneos existen distintas marcas y empresas en el mercado que desarrollan este trabajo, pero cada uno de ellos vendrán marcados por la complejidad y detalle que se quiera obtener, por tanto, es importante clasificarlos según el resultado que se necesite de la nube.

  • Tecnología básica: ¿podríamos nosotros mismos tomar una nube de puntos? La respuesta es sí. Actualmente existen aplicaciones para móviles o tablets que permiten escanear espacios pequeños con una cierta agilidad y resultado óptimo para trabajos sencillos como puede ser Matterport, incluso tablets o móviles como la última versión de Apple Pro que incorpora una cámara LiDAR en sus equipos. Con este tipo de escaneos se pueden obtener nubes de puntos en formatos concretos de espacios pequeños o no con muy alto detalle y que pueden solventar aquellos pequeños proyectos que no necesitan de una gran tecnología detallada de escaneo.

  • Tecnología avanzada: en cambio, si la toma de datos se complica más allá de vivienda u oficinas y es necesario tomar nubes de puntos con más definición, entonces es necesario tomar una nube de puntos de más alta precisión y más especializada. Y aquí es donde, podemos seguir trabajando nosotros con conocimientos sobre la materia o podemos contar con empresas especializadas que cuentan con este tipo de tecnología.

Básicamente con la tecnología que se debe contar para un escaneado de nube de puntos es con el formato LiDAR (Laser Imaging and Detection Ranging), que permite medir la distancia de un punto de emisión del láser hasta en objeto que se quiere escanear, y a partir de aquí se genera este archivo de representación de puntos. Este formato puede ser tomado de 4 maneras distintas:

  • Estático: la toma de datos estática se realiza son escáneres fijos generando un escaneado de alta precisión, georreferenciados y que permiten extraer planos de gran detalle.

  • Mobile Mapping: escaneado en movimiento a través de un vehículo con un sensor LiDAR que permite ir escaneando mientras se circula. La calidad es un poco inferior a la estática, pero permite escanear grandes zonas incluidas urbanizaciones o planeamientos de una forma rápida.

  • Backpack: tecnología LiDAR que permite ir cargada en una mochila en la espalda para mientras, se va paseando se vaya escaneando el entorno con el que se encuentra. Es una buena opción para aquellos espacios amplios y abiertos o para calles donde no pueden acceder los vehículos. La calidad es parecida a la de mobile Mapping y pero aunque sirva para agilizar el escaneado, estático, en el caso de largo recorrido se seguirá escogiendo el Mobile mapping.

  • Drone: Por último, es la tecnología LiDAR que permite tomar los datos mientras se vuela con drones toda aquella extensión que quiera ser escaneada. Permite escanear grandes extensiones en un tiempo muy reducido e incluso llegar a profundizar en sotobosque. Su precisión es menor que las tres anteriores, pero debemos tener en cuenta que el detalle en este tipo de escaneos no es lo primordial.

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Ilustración 1. Tipos de laser scanner. Fuente propia.

Para el proyecto que queramos escanear deberemos tener en cuenta qué tipo de escaneo necesitamos, analizando la calidad y el tiempo con el que contamos. Para un proyecto de un edifico de oficinas vacío, nos puede funcionar una tecnología Backpack obteniendo un escaneado óptimo para su levantamiento y más ágil que el estático, pero para una fachada patrimonial es imprescindible un escaneado detallado con una toma estática. En cambio, para escanear un túnel, es probable que sea más óptimo optar por un Mobile Mapping.

¿Qué formatos de escaneos y archivos podemos obtener?

Una de las principales características que debemos tener en cuenta antes de empezar el escaneo es el formato que queremos obtener de él, ya que puede marcar trabajos posteriores de tratamiento sobre la nube de puntos.

Lo principal que debemos analizar es si queremos que nuestro archivo esté estructurado o no estructurado:

  • Archivo NdP estructurado: soporta escaneados terrestre que contienen la posición del scanner + datos relativos. Primero marca el primer posicionamiento en posición absoluta y los otros escaneos mantenían tanto la absoluta como la relativa entre ellos. Posibilita su “edición” y gestión mediante otros softwares de procesado de información.  Normalmente este tipo de información proviene de exploraciones hechas con trípode/estáticos.

  • Archivo NdP No estructurados: Solo mantiene la posición relativa entre los escaneos. No es posible su “reestructuración” mediante otros softwares y tampoco permite llegar a una edición más compleja. Normalmente este tipo de información proviene de exploraciones en movimiento como drones o mobile Mapping.

Esto será necesario definirlo si queremos tener la posibilidad de una edición posterior o si necesitamos trabajar con algún software de transformación como en el caso de Edgewise, ya que, al poder leer más información, podrá realizar más trabajo de transformación.

Y derivado de esto, es importante también conocer los formatos que se pueden obtener:

  • Formato estándar .e57: el formato estándar de las nubes de punto y que es formato abierto es el formato .e57 que puede también ser estructurado o no estructurado

  • Formato marca del equipo: dependiendo de la marca del equipo con el que se escanee, se puede obtener el formato propio. Por ejemplo, Leica tiene el formato PTG o LGS (entre otros) y en cambio Faro tiene CPE. Estos formato sirven para trabajarlos en los softwares de tratamiento de las nubes o pueden ser leídos por softwares de transformación

  • Formatos que lee Revit: en cambio, Revit solo es capaz de leer archivos .rcp o .rcs y por tanto son los que sí, trabajamos directamente con Revit, deberemos pedir.

Dependiendo de lo que necesitemos, pediremos un formato u otro para trabajar.

¿Con qué calidad de nube de puntos debo trabajar?

Y, por último, resultante de los dos puntos anteriores, la calidad de la nube de puntos con la que debemos trabajar para llegar al detalle que necesitamos entregar del modelado.

Es importante tener en cuenta tres aspectos

  • Color o B/N: Es importante detectar cuando es importante que nuestra nube de puntos deba ser en Color o pueda ser un archivo en Blanco y Negro. Si queremos modelar instalaciones donde sea imprescindible poder diferenciar el color de las tuberías para diferenciar su contenido, o incluso sea importante detectar el tramado del material, se pedirá en Color. Pero cuando no tenga importancia ya que es más importante el espacio como volumen, podrá ser en blanco y negro. Debemos tener en cuenta que todas las tecnologías mencionadas en el punto anterior pueden obtener una nube en color, pero que el tiempo de escaneado también es mayor respecto al de blanco y negro.

  • Densidad: la densidad de la nube de puntos, nos dará más precisión y referencias para poder modelar más seguros, pero hemos visto que según la tecnología de escaneo puede ser mayor o menor. Aunque teniendo la posibilidad de un tratamiento posterior, siempre se podría reducir su densidad en un futuro si nos entorpeciera el trabajo.

  • Peso: por último y como consecuencia de la decisión de los dos puntos anteriores, afecta al peso del documento de la nube. Un peso muy elevado, nos imposibilitará el trabajo con la nube de puntos para su modelado. Es importante marcar un peso máximo y analizar si nos interesa poder dividir los archivos por zonas, por ejemplo.

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Ilustración 2. Nube de puntos en color y alta densidad. Fuente propia.

El computo de los tres, hará que decidamos la composición de la nube de puntos, cuáles son aquellas zonas o niveles que nos interesan el color y cuáles en blanco y negro, qué densidad de precisión necesitamos o detectar que si puede alcanzar un tamaño muy elevado, qué posible división de la nube se puede realizar.

Tanto si queremos realizar una nube de puntos nosotros mismos, como si queremos subcontratar el servicio y ayudarnos por especialistas, es importante conocer estos puntos comentados, así por nosotros mismos o en consenso con los especialistas, podremos encontrar cómo generar una nube de puntos que nos funcione para nuestro caso concreto.

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