2011_III Seminario Internacional ArchHC_Mañana_El Uso Del Laser Escaner 3D

Laboratorio de PatrimonioConsejo Superior de Investigaciones Cientficas

III SEMINIII SEMINRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3D. CONSERVA_3D. CONSERVAO,O,RESTAURO E REABILITARESTAURO E REABILITAO: METODOLOGIAS DE LEVANTAMENTO.O: METODOLOGIAS DE LEVANTAMENTO.

El uso del Lser Escner 3D en Arqueologa de la Arquitectura Utilizao do varrimento laser 3D em Arqueologia da Arquitectura

Using 3D laser scanning in Archaeology of Architecture

Patricia Maana-Borrazs y Rebeca Blanco-RoteaLaboratorio de Patrimonio (LaPa)Consejo Superior de Investigaciones Cientficas (CSIC)Santiago de Compostela

Lisboa31 de enero de 2011

III SEMINIII SEMINRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaoo, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaoo: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 22

Laboratorio de PatrimonioConsejo Superior de Investigaciones Cientficas 2011Patricia Maana-Borrazs y Rebeca Blanco-Rotea

Cuestiones generales del Lser Escner 3D Proceso de trabajo

Un caso concreto : Sta. Eulalia de Bveda (Lugo)

Un caso integrado: Propuesta de documentacin geomtrica para el casco histrico

de Santiago de Compostela (2007-2008)

Ms info en http://digital.csic.es/

Esquema



2007. 3D Laser Scanning for Heritage. Adviceand guidance to users on laser scanning inarchaeology and architecture. English Heritage.

Fases bsicas1. Adquisicin de datos:

Planificacin segn objetivos Sensores Pasivos (fotogrametra) Sensores Activos (lser, luz)

2. Post-procesado: Depuracin de los datos Control de calidad Edicin, seleccin de datos Procesado datos, analticas

3. Resultados: Archivo digital Representaciones Reproducciones-rplicas

Documentacin geomtrica en Patrimonio



Lser Escner Terrestre

Herramientas topogrficas: Lser Escner 3D (HDS3000 Leica) Escner Lser de impulsos con cmara

fotogrfica incorporada y resolucin mx. 2mm Rango de trabajo:

Objetos/espacios medianos y grandes Puede medir superficies que se encuentran

desde 1m hasta 300m Capacidad de captura: mx.1 punto cada 2mm Obtienes nubes de puntos 1 posicin: entre 1-2 h de captura de datos

en campo.



Espacios arquitectnicos

Sta Eulalia de Bveda (Lugo) Objetivos: Registro volumtrico del interior y

exterior de un edificio histrico con varias fases constructivas; dibujo volumen y enlosado.

Trabajo Campo: 2 tcnicos, 4,5 das15 posicionamientos, resolucin de 5 x 5 mm

(+2 das Estacin y GPS). Trabajo Gabinete: 1 tcnico de CAD, 40 das. Resultados :

Nube de 50 millones de puntos registro en detalle de grabados, pinturas, etc. dibujos volumtricos 3D AutoCAD secciones 2D AutoCAD dibujo piedra a piedra reconstruccin 3D por fases archivo digital de puntos de alta resolucin




Sta Eulalia de Bveda (Lugo)

Ortoimgenes de un alzado (retcula de 1 x 1m): izquierda, nube de puntos con RGB de imgenes capturadas por el escner; centro, nube de puntos con imgenes rectificadas; derecha, malla triangulada con imagen rectificada.





Valoracin Registro en detalle de bajorrelieves. Aplicacin de analticas geoespaciales para aumentar su representatividad





Valoracin Aumento de la precisin y calidad del registro volumtrico. Capacidad de respuesta ante la peticin dibujo de ms detalle

(dibujo del aparejo) una vez acabado el registro en el sitio. Reduccin del tiempo de trabajo de campo.



Herramientas de documentacin geomtrica

Comparacin entre distintos mtodos de registro de un mismo elemento (Sta Eulalia de Bveda, Lugo)

Nube de puntos, ortoimgenes, dibujo en 3D: contorno y detalle piedra a piedra

LeicaCyclone, LeicaCloudworx(plug-in para AutoCad), AutoCad 3D

201 tcnico

Estacin, Escner, trpodes, bateras, PC, Leica Cyclone

2 hdesde 4 posiciones distintas

1 / 2 tcnicos

Lser Escner 3D Leica HDS3000

Nube de puntos, para dibujo en 3D del volumen general y contorno UE

Leica Geo Office, AutoCad

121 tcnico

Estacin, trpode

5 h para UE + 9 h barrido

1 tcnicoEstacin Total Topogrfica Leica TCRP1203

Dibujo en 2D detalle piedra a piedra

Tableta digitalizadora, AutoCad2D

81 tcnico

Nivel, plomada, cinta mtrica

40 h1 tcnicoDibujo Manual a escala

Instrumentos

HorasEquipoInstrumentos/Programa

HorasEquipo

ResultadosTrabajo de Post-ProcesoTrabajo de CampoMtodo de Registro



Herramientas de documentacin geomtrica

Otras experiencia, Fabio Remondino (FBK, Trento) (Remondino 2006, 2010)



Propuesta de documentacin geomtrica para el casco histrico

de Santiago de Compostela (2007-2008)



OBJETIVOS:

Evaluar distintos mtodos de documentacin habituales: Medidas tomadas a mano con cinta mtrica Instrumental topogrfico (GPS, Estacin total, etc.) Fotogrametra Lser Escner 3D

Evaluar la relacin entre las necesidades de documentacin del proyecto - calidad levantamiento costes

Identificacin de necesidades bsicas de la documentacin geomtrica en edificios.

Propuesta de doc. geomtrica para el casco histrico de Santiago de Compostela (2007-2008)



Ejecucin

Levantamientos con distinta intensidad: Exterior (fachadas) Interior + Exterior

En edificios prototipo: monumental, monumento

singular exento, de viviendas en

espacio abierto, de viviendas en

espacio estrecho. Iglesia de san FizCruceiro de san Fiz

R/ Vilar 46

R/ Preguntoiro 19




Pero tambin, una oportunidad de difusin pblica




ConclusionesIdentificacin de las necesidades bsicas de registro geomtrico

Precisin mnima del mtodo (instrumental topogrfico, fotogrametra)

Relacin con el conjunto de bases topogrficas de la ciudad (relacin con una nica red, informacin vinculable entre s)

Obtencin de datos tridimensionales (levantamiento volumtrico)




Conclusiones

Plantear como bsico un mtodo de registro que permita documentar superficies y su aspecto, no solo contornos (Fotogrametra Lser Escner Topogrfico)

Preguntoiro 19




Conclusiones

Plantear como bsico un mtodo de registro que permita documentar superficies y su aspecto, no solo contornos (Fotogrametra Lser Escner Topogrfico)


Preguntoiro 19



Preveer una documentacin integral, tanto del interior como del exterior del edificio (volmenes, no solo alzados)

San Fizde Solovio

Conclusiones




Preveer una documentacin integral, tanto del interior como del exterior del edificio (volmenes, no solo alzados)

Conclusiones


San Fizde Solovio



Documentar el detalle y hacerlo con fidelidad al objeto. No simplificar las formas reales.

Conclusiones

San Fiz de Solovio




Documentar el detalle y hacerlo con fidelidad al objeto. No simplificar las formas reales.

Conclusiones


San Fiz de Solovio



Preservar digitalmente: documentar con densidad suficiente para recuperar informacin de detalle, sobre todo en casos en los que estos edificioso una parte van a desaparecer (remodelaciones, rehabilitaciones).

Conclusiones


Preguntoiro 23



Preservar digitalmente, documentar con densidad suficiente para recuperar informacin de detalle, sobre todo en casos en los que estos edificioso una parte van a desaparecer (remodelaciones, rehabilitaciones).

Preguntoiro 23

Conclusiones




Mtodo de registro ptimo: Combinacin Fotogrametra y Escaneados 3D de superficies

con intensidad suficiente para recuperar piedra a piedra Fotogrametra: ms gil en captura de datos en zonas con

amplia visibilidad de la superficie. Lser Escner : mejores resultados en

zonas donde la perspectiva es ms estrecha.

Conclusiones

Entremuros 18




Mtodo de registro ptimo: Combinacin Fotogrametra y Escaneados 3D de superficies

con intensidad suficiente para recuperar piedra a piedra Fotogrametra: ms gil en captura de datos en zonas con

amplia visibilidad de la superficie. Lser Escner : mejores resultados en

zonas donde la perspectiva es ms estrecha.

Conclusiones


Entremuros 18



Combinacin de informacin de distintos soportes (multi-sensores), concepto de multi-resolucin:

Guidi et al 2009Remondino et al 2009

Remondino 2010

Conclusiones




M. Forte. 2009

Bibliografa citada 2007. 3D Laser Scanning for Heritage. Advice and guidance to users on laser

scanning in archaeology and architecture. English Heritage. Blanco-Rotea, R.; Benavides Garca, R.; Sanjurjo Snchez, J.; Fernndez

Mosquera, D. (2009) Evolucin constructiva de Santa Eulalia de Bveda (Lugo, Galicia). Arqueologa de la Arquitectura, 6: 149-198. Vitoria.2009.

Guidi G., Remondino F., Russo M., Menna F., Rizzi A., Ercoli S. (2009) A multi-resolution methodology for the 3D modeling of large and complexarchaeological areas, International Journal of Architectural Computing, Vol. 7 (1), 40-55.

Maana-Borrazs, P., Rodrguez Paz, A. Blanco-Rotea, R. (2009) La documentacin geomtrica de elementos patrimoniales con Lser Escner 3D. La experiencia del LaPa en Galicia. Cuadernos de Estudios Gallegos, 122: 33-65.

Maana-Borrazs, P., Rodrguez Paz, A. Blanco-Rotea, R. 2008. La Topografa de Alta Definicin en los procesos de documentacin y anlisis del Patrimonio. Revista Arqueologa de la Arquitectura, 5: 15-32.

Remondino F., El-Hakim S., Girardi, S., Rizzi A., Benedetti S., Gonzo L. (2009) 3D Virtual reconstruction and visualization of complex architectures - The 3D-ARCH project. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensingand Spatial Information Sciences, Vol. 38 (5/W1), Trento, Italy

Remondino, F. (2010) Documentazione e Modellazione 3D di beni Culturalilapproccio Multi-Sensoriale e Multi-Risoluzione. Archeomatica,1: 8-11.



Patricia [email protected]

Rebeca [email protected]

Ms info en http://digital.csic.es/Laboratorio de Patrimonio

Consejo Superior de Investigaciones Cientficas

Instituto de Estudos Galegos Padre SarmientoSan Roque, 2

15704 Santiago de Compostela

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2011

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2011_III Seminario Internacional ArchHC_Mañana_El Uso Del Laser Escaner 3D