Digitalização para modelagem de informações para construção (BIM) para mapeamento móvel

December 11, 2017

Na entrevista com Chris Palmer da FARO® e Augusto Burchi da SITECO, analisamos as oportunidades viabilizadas pelo mapeamento móvel, as diferenças entre ele e os métodos estáticos de topografia, como os dados resultantes são apresentados e quem aproveita seus benefícios.

Quem usa a digitalização a laser estática terrestre sabe que a sua tecnologia (hardware, software e cloudware) permite coletar, com facilidade e precisão, as informações sobre uma área construída de forma cada vez mais surpreendente.

Como o nome sugere, a principal diferença entre o mapeamento móvel e o estático é que, no método móvel, o hardware coleta os dados de topografia enquanto está em movimento. É claro que há vários tipos de coleta móvel de dados, mas aqui analisamos a coleta terrestre, em vez da aérea ou aquática.

Mesmo que a coleta terrestre seja relativamente simples, é impressionante a tecnologia necessária para que os dados coletados sejam úteis e precisos. Nesse caso, obviamente, o desafio é que o hardware montado em veículos (rodoviários ou ferroviários) precisa registrar o movimento em todas as dimensões.

No exemplo da SITECO, sem muitos detalhes técnicos, Augusto descreveu a solução Road-Scanner C com dois FARO Focus Laser Scanners, uma câmera esférica Ladybug5 e uma unidade de medida inercial (IMU).

Resumindo, cada equipamento tem uma função:

  • Os laser scanners são rigorosamente montados no veículo a 45° com sobreposição de cobertura. Como parte do sistema de mapeamento móvel, na realidade, eles não operam no modo 3D mais comum associado a topografias estáticas, mas como “perfiladores” que registram as linhas de digitalização ou perfis do ambiente. Quando combinadas, as duas unidades criam uma nuvem de pontos em 3D e coletam 2 milhões de pontos por segundo.
  • A câmera Ladybug5 fotografa imagens esféricas em 360° enquanto os dados de digitalização são coletados.
  • A IMU é o cérebro desse conjunto; ela registra a localização precisa usando dois receptores de GPS, que trabalham simultaneamente para registrar o posicionamento e a direção. Os dados do GPS são complementados com as informações do sensor de velocidade e de movimentação e, principalmente, com o software que anula o movimento do veículo e garante precisão nos registros e nas referências geográficas de cada linha de digitalização.

A combinação dos equipamentos apresenta uma precisão absoluta (posição no ambiente físico) de 1 a 2 cm e uma precisão relativa (relacionada ao scanner) de 7 mm a 20 m de distância; um desempenho ótimo para um veículo a 36 km/h.

Road-Scanner C

No estudo de caso que Chris Palmer aborda, a solução Road-Scanner C da SITECO é usada para coletar dados em um trecho de 48,3 km da rodovia M62, no Reino Unido.

Com um tempo de coleta de dados no local de 1 hora e meia e uma velocidade de 70 km/h, Chris comenta que o resultado do conjunto de dados de 60 Gb processado foi uma grade com 20 cm de perfis de sobreposição. “É claro que podemos nos deslocar a velocidades reduzidas para obter registros mais detalhados e densidade de grade cada vez maior. Por exemplo, se nos deslocarmos a 36 km/h, a densidade de grade será de 10 cm”, explicou Chris.

Por melhor que o hardware seja, para Chris “o destaque é o software, pois alguns permitem a conversão instantânea de sistemas de coordenadas, a extração automatizada de características que reconhece o terreno/superfícies e desenhos, como marcações de rodovias e, até mesmo, a classificação de objetos identificados para permitir associação a outras fontes de dados”.

Alguns avanços de software também são próprios da FARO. Como o acesso a dados de digitalização é cada vez mais necessário, a FARO criou o formato Cloud Point Exchange (.cpe) que compacta todas as informações.

Em termos de ambiente físico, a compactação é grande. “Os 60 Gb de dados brutos de digitalização podem ser reduzidos para 1,5 Gb e, em seguida, reproduzidos e visualizados em um navegador da web”, explica Chris. Isto é, os dados que anteriormente só podiam ser visualizados com um software caro, agora estão acessíveis a muito mais pessoas.

Quando o assunto é o valor de um processo de mapeamento móvel e o conjunto de dados resultante, podemos dividi-lo em dois grupos: o que coleta os dados e o que consome os dados.

O valor dos topógrafos é evidente:

Seja ele financeiro, de qualidade ou de tempo. Por exemplo, o custo de capital do equipamento permite oferecer serviços de mapeamento móvel e, além disso, os dois laser scanners podem ser usados de forma independente para fins de digitalização estática no caso de clientes que não exigem o recurso móvel. Em termos de tempo, conforme resumido no estudo de caso acima, o tempo reduzido de coleta (em comparação com as técnicas tradicionais de medição ou com a digitalização estática) é nítido na escala de dados registrados, na precisão melhorada e na capacidade de gerar resultados de mapeamento de alto nível, que são compatíveis com o processo de BIM.

O valor para clientes, designers, empresas contratadas e operadores de ativos:

É nesse grupo que os resultados realmente começam a fazer uma grande diferença em relação aos métodos ou usos tradicionais. A entrega de um conjunto de dados, que aumenta a precisão, apresenta um cenário geral maior e garante mais segurança na tomada de decisões, está mudando a forma como os profissionais prestam serviços em nosso setor.

Seja para gerar de forma semiautomática um banco de dados de gerenciamento de ativos do sistema de informações geográficas (GIS), por meio do software de reconhecimento de objetos, ou para fornecer uma nuvem de pontos a ser modelada em uma representação em 3D usando uma ferramenta de criação de BIM, o processo começará com o melhor conjunto de dados possível. Isso reduz os erros, melhora a precisão e aumenta a acessibilidade das informações ao usar a tecnologia de visualização na web, dando às pessoas certas o acesso às informações certas, no momento certo.

Mesmo onde o design não é necessário, com o mapeamento móvel, os clientes podem realizar inspeções das condições econômicas da infraestrutura, cobrindo extensões de terrenos/ativos em intervalos de tempo anteriormente impossíveis. Os benefícios são garantidos.

Road-Scanner C

Resumo

Assim que os dados são coletados, processados e usados em um ambiente de construção e design gerenciado, eles podem ser acessados e aproveitados com eficiência por várias partes interessadas, conforme autorizado.

Em relação ao uso de uma combinação altamente eficaz de soluções existentes durante o registro, a conversão e a apresentação de dados, garantimos precisão e veracidade dos dados de topografia.

Por fim, a tecnologia de topografia evoluiu consideravelmente e continua avançando para suprir a demanda cada vez maior por informações mais atualizadas. “A mudança nunca foi tão rápida e nunca mais será tão lenta assim”, comenta Graeme Wood, jornalista da área de tecnologia.

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