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Como a fotogrametria e o laser scanner ajudam no modelo BIM da construção civil

Capturas de realidade são vistas como um dos recursos que têm sido cada vez mais aprimorados para utilização e complemento com o banco de dados de um modelo BIM. São novos softwares e equipamentos que permitem o levantamento de geometrias do meio externo para a geração de uma nuvem de pontos, com tecnologia útil para muitos fins, dos simples aos mais complexos.

A função principal da captura de realidade é captar informações do mundo real digitalmente. O uso de Laser Scanning, fotogrametria e outros tipos similares são comuns tanto na Engenharia quanto Arquitetura, fornecendo, principalmente,  entendimentos sobre várias etapas, como o progresso, deterioração ou movimentação de estruturas críticas.

A importância desse recurso depende da necessidade do usuário. A praticidade garante a utilização desde modelos 3D e prédios que envolvem atividades de alta periculosidade, como usinas nucleares, por exemplo, até obras de terra, como a verificação de estruturas de pontes, para identificação de deformações que não são perceptíveis a olho nu ou por um especialista.

Nisso, podemos classificar duas principais formas de captura de realidade para geração de modelos 3D: pela união de fotos (fotogrametria) ou com o uso de laser scanners.

Fotogrametria

A câmera fotográfica abre um leque de possibilidades quando se trata do registro de imagens por meio de um dispositivo portátil adaptável a diversas condições. Hoje em dia, softwares de fotogrametria e estereoscopia tornaram possível a reconstrução de objetos 3D em um formato digital. No caso da estereoscopia, ocorre a partir das duas imagens obtidas pela visão, cada uma por um dos olhos humanos, para extrair a profundidade da cena em ambientes habitados ou as estruturas externas de um edifício.

A formação de objetos 3D por meio da fotogrametria é prática: basta o usuário fazer fotos de um objeto por vários ângulos diferentes, para que depois um software processe e encontre pontos em comum na imagem para uni-los, permitindo a navegação e a observação completa e de diversos modos. Sendo assim, torna-se uma excelente opção para mapeamento de edificações, túneis, pontes e outras estruturas.

Para Christian Sanz, fundador da startup de drones Skycatch, nos canteiros de obra nos Estados Unidos, drones – modelos de veículos aéreos não tripulado – são utilizados atualmente para fotografar a obra periodicamente e gerar dados 3D que permitem o acompanhamento da evolução da construção mesmo à distância.

A construtora Skanska, por exemplo, utiliza drones para gerar mapas 3D do canteiro de obras de escavação. Com um sistema automatizado implementado nas máquinas, é possível que elas funcionem em piloto-automático, sem a necessidade de um operador, com base somente na orientação espacial nos mapas gerados pelas fotografias.

Para entender melhor esse conceito, assista ao vídeo:

Laser Scanner

Já o laser scanner é uma tecnologia não destrutiva utilizada para capturar digitalmente o formato de objetos físicos. Trata-se de um equipamento que emite feixes de laser em 360 graus e mede distâncias entre o aparelho e as superfícies que o cerca.

Assim, as coordenadas x,y e z dos objetos que cercam o laser são capturadas e convertidas em uma nuvem de pontos, que possuem uma precisão milimétrica e são utilizadas como base para medições de distâncias ou como informação valiosa para projetos de reforma da edificação. As imagens exemplificam esse processo:

Foto: Reprodução
Foto: Reprodução
Foto: Reprodução
Foto: Reprodução

Hoje em dia, o laser scanner tornou-se essencial em várias partes da construção civil, com o potencial do uso dessa tecnologia para a detecção de conflitos, controle de qualidade e monitoramento de progresso da construção, entre outras aplicações práticas: a identificação de defeitos na superfície de concreto em grandes estruturas – barragens, por exemplo – devido à precisão milimétrica do equipamento; monitoramento de escavações; extração de volume de objetos e até a localização de equipamentos no canteiro de obras.

Melhor que todas essas funções, é interessante pensar que a captura de realidade e suas informações podem ser utilizadas em um modelo BIM, com um leque de possibilidades que fazem diferença em qualquer projeto. Incrível, não é?

Quer saber mais? Confira os links e informe-se!

Laser Scanner para medições rápidas e exatas em 3D (em inglês)

3D Laser Scanning (em inglês)

RIEGL Sistemas de Mensuração a Laser (em inglês)

+ Conheça o BIM na Prática

BIM na Prática ajuda engenheiros, arquitetos, empreendedores da industria AEC e estudantes a identificarem maneiras práticas de aplicar BIM no dia-a-dia de seus projetos.