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Laboratorio de PatrimonioConsejo Superior de Investigaciones Científicas
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3D. CONSERVA_3D. CONSERVAÇÇÃO,ÃO,RESTAURO E REABILITARESTAURO E REABILITAÇÇÃO: METODOLOGIAS DE LEVANTAMENTO.ÃO: METODOLOGIAS DE LEVANTAMENTO.
El uso del Láser Escáner 3D en Arqueología de la Arquitectura Utilização do varrimento laser 3D em Arqueologia da Arquitectura
Using 3D laser scanning in Archaeology of Architecture
Patricia Mañana-Borrazás y Rebeca Blanco-RoteaLaboratorio de Patrimonio (LaPa)Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)Santiago de Compostela
Lisboa31 de enero de 2011
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 22
Laboratorio de PatrimonioConsejo Superior de Investigaciones Científicas 2011Patricia Mañana-Borrazás y Rebeca Blanco-Rotea
• Cuestiones generales del Láser Escáner 3D– Proceso de trabajo
• Un caso concreto : – Sta. Eulalia de Bóveda (Lugo)
• Un caso integrado: – Propuesta de documentación geométrica para el casco histórico
de Santiago de Compostela (2007-2008)
• Más info en http://digital.csic.es/
Esquema
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 33
Laboratorio de PatrimonioConsejo Superior de Investigaciones Científicas 2011Patricia Mañana-Borrazás y Rebeca Blanco-Rotea
2007. 3D Laser Scanning for Heritage. Adviceand guidance to users on laser scanning inarchaeology and architecture. English Heritage.
• Fases básicas1º. Adquisición de datos:
• Planificación según objetivos• Sensores Pasivos (fotogrametría)• Sensores Activos (láser, luz)
2º. Post-procesado:• Depuración de los datos• Control de calidad• Edición, selección de datos• Procesado datos, analíticas
3º. Resultados:• Archivo digital• Representaciones• Reproducciones-réplicas
Documentación geométrica en Patrimonio
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 44
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Láser Escáner Terrestre
• Herramientas topográficas: Láser Escáner 3D (HDS3000 Leica)
– Escáner Láser de impulsos con cámara fotográfica incorporada y resolución máx. 2mm
– Rango de trabajo:• Objetos/espacios medianos y grandes• Puede medir superficies que se encuentran
desde 1m hasta 300m• Capacidad de captura: máx.1 punto cada 2mm• Obtienes nubes de puntos• 1 posición: entre 1-2 h de captura de datos
en campo.
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 55
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Espacios arquitectónicos
Sta Eulalia de Bóveda (Lugo)– Objetivos: Registro volumétrico del interior y
exterior de un edificio histórico con varias fases constructivas; dibujo volumen y enlosado.
– Trabajo Campo: 2 técnicos, 4,5 días15 posicionamientos, resolución de 5 x 5 mm
(+2 días Estación y GPS).– Trabajo Gabinete: 1 técnico de CAD, 40 días.– Resultados :
• Nube de 50 millones de puntos• registro en detalle de grabados, pinturas, etc.• dibujos volumétricos 3D AutoCAD• secciones 2D AutoCAD• dibujo “piedra a piedra”• reconstrucción 3D por fases• archivo digital de puntos de alta resolución
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 66
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Espacios arquitectónicos
Sta Eulalia de Bóveda (Lugo)
Ortoimágenes de un alzado (retícula de 1 x 1m):– izquierda, nube de puntos con RGB de imágenes capturadas por el escáner; – centro, nube de puntos con imágenes rectificadas; – derecha, malla triangulada con imagen rectificada.
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 77
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Espacios arquitectónicos
Sta Eulalia de Bóveda (Lugo)
– Valoración• Registro en detalle de bajorrelieves.• Aplicación de analíticas geoespaciales para aumentar su representatividad
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 88
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Espacios arquitectónicos
Sta Eulalia de Bóveda (Lugo)
– Valoración• Aumento de la precisión y calidad del registro volumétrico.• Capacidad de respuesta ante la petición dibujo de más detalle
(dibujo del aparejo) una vez acabado el registro en el sitio.• Reducción del tiempo de trabajo de campo.
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 99
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Herramientas de documentación geométrica
• Comparación entre distintos métodos de registro de un mismo elemento (Sta Eulalia de Bóveda, Lugo)
Nube de puntos, ortoimágenes, dibujo en 3D: contorno y detalle “piedra a piedra”
LeicaCyclone, LeicaCloudworx(plug-in para AutoCad), AutoCad 3D
201 técnico
Estación, Escáner, trípodes, baterías, PC, Leica Cyclone
2 hdesde 4 posiciones distintas
1 / 2 técnicos
Láser Escáner 3D Leica HDS3000
Nube de puntos, para dibujo en 3D del volumen general y contorno UE
Leica Geo Office, AutoCad
121 técnico
Estación, trípode
5 h para UE + 9 h barrido
1 técnicoEstación Total Topográfica Leica TCRP1203
Dibujo en 2D detalle “piedra a piedra”
Tableta digitalizadora, AutoCad2D
81 técnico
Nivel, plomada, cinta métrica
40 h1 técnicoDibujo Manual a escala
Instrumentos
HorasEquipoInstrumentos/Programa
HorasEquipo
ResultadosTrabajo de Post-ProcesoTrabajo de CampoMétodo de Registro
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 1010
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Herramientas de documentación geométrica
• Otras experiencia, Fabio Remondino (FBK, Trento) (Remondino 2006, 2010)
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 1111
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Propuesta de documentación geométrica para el casco histórico
de Santiago de Compostela (2007-2008)
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 1212
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OBJETIVOS:
• Evaluar distintos métodos de documentación habituales:– Medidas tomadas a mano con cinta métrica– Instrumental topográfico (GPS, Estación total, etc.)– Fotogrametría– Láser Escáner 3D
• Evaluar la relación entre las necesidades de documentación del proyecto - calidad levantamiento –costes
• Identificación de necesidades básicas de la documentación geométrica en edificios.
Propuesta de doc. geométrica para el casco histórico de Santiago de Compostela (2007-2008)
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 1313
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Ejecución
• 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
Propuesta de doc. geométrica para el casco histórico de Santiago de Compostela (2007-2008)
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Pero también, una oportunidad de difusión pública
Propuesta de doc. geométrica para el casco histórico de Santiago de Compostela (2007-2008)
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Pero también, una oportunidad de difusión pública
Propuesta de doc. geométrica para el casco histórico de Santiago de Compostela (2007-2008)
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 1616
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Propuesta de doc. geométrica para el casco histórico de Santiago de Compostela (2007-2008)
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 1717
Laboratorio de PatrimonioConsejo Superior de Investigaciones Científicas 2011Patricia Mañana-Borrazás y Rebeca Blanco-Rotea
Propuesta de doc. geométrica para el casco histórico de Santiago de Compostela (2007-2008)
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 1818
Laboratorio de PatrimonioConsejo Superior de Investigaciones Científicas 2011Patricia Mañana-Borrazás y Rebeca Blanco-Rotea
ConclusionesIdentificación de las necesidades básicas de registro geométrico
• Precisión mínima del método (instrumental topográfico, fotogrametría)
• Relación con el conjunto de bases topográficas de la ciudad (relación con una única red, información vinculable entre sí)
• Obtención de datos tridimensionales (levantamiento volumétrico)
Propuesta de doc. geométrica para el casco histórico de Santiago de Compostela (2007-2008)
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 1919
Laboratorio de PatrimonioConsejo Superior de Investigaciones Científicas 2011Patricia Mañana-Borrazás y Rebeca Blanco-Rotea
Conclusiones
• Plantear como básico un método de registro que permita documentar superficies y su aspecto, no solo contornos (Fotogrametría – Láser Escáner Topográfico)
Preguntoiro 19
Propuesta de doc. geométrica para el casco histórico de Santiago de Compostela (2007-2008)
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 2020
Laboratorio de PatrimonioConsejo Superior de Investigaciones Científicas 2011Patricia Mañana-Borrazás y Rebeca Blanco-Rotea
Conclusiones
• Plantear como básico un método de registro que permita documentar superficies y su aspecto, no solo contornos (Fotogrametría – Láser Escáner Topográfico)
Propuesta de doc. geométrica para el casco histórico de Santiago de Compostela (2007-2008)
Preguntoiro 19
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 2121
Laboratorio de PatrimonioConsejo Superior de Investigaciones Científicas 2011Patricia Mañana-Borrazás y Rebeca Blanco-Rotea
• Preveer una documentación integral, tanto del interior como del exterior del edificio (volúmenes, no solo alzados)
San Fizde Solovio
Conclusiones
Propuesta de doc. geométrica para el casco histórico de Santiago de Compostela (2007-2008)
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 2222
Laboratorio de PatrimonioConsejo Superior de Investigaciones Científicas 2011Patricia Mañana-Borrazás y Rebeca Blanco-Rotea
• Preveer una documentación integral, tanto del interior como del exterior del edificio (volúmenes, no solo alzados)
Conclusiones
Propuesta de doc. geométrica para el casco histórico de Santiago de Compostela (2007-2008)
San Fizde Solovio
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 2323
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• Documentar el detalle y hacerlo con fidelidad al objeto. No simplificar las formas reales.
Conclusiones
San Fiz de Solovio
Propuesta de doc. geométrica para el casco histórico de Santiago de Compostela (2007-2008)
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 2424
Laboratorio de PatrimonioConsejo Superior de Investigaciones Científicas 2011Patricia Mañana-Borrazás y Rebeca Blanco-Rotea
• Documentar el detalle y hacerlo con fidelidad al objeto. No simplificar las formas reales.
Conclusiones
Propuesta de doc. geométrica para el casco histórico de Santiago de Compostela (2007-2008)
San Fiz de Solovio
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 2525
Laboratorio de PatrimonioConsejo Superior de Investigaciones Científicas 2011Patricia Mañana-Borrazás y Rebeca Blanco-Rotea
• Preservar digitalmente: documentar con densidad suficiente para recuperar información de detalle, sobre todo en casos en los que estos edificioso una parte van a desaparecer (remodelaciones, rehabilitaciones).
Conclusiones
Propuesta de doc. geométrica para el casco histórico de Santiago de Compostela (2007-2008)
Preguntoiro 23
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 2626
Laboratorio de PatrimonioConsejo Superior de Investigaciones Científicas 2011Patricia Mañana-Borrazás y Rebeca Blanco-Rotea
• Preservar digitalmente, documentar con densidad suficiente para recuperar información de detalle, sobre todo en casos en los que estos edificioso una parte van a desaparecer (remodelaciones, rehabilitaciones).
Preguntoiro 23
Conclusiones
Propuesta de doc. geométrica para el casco histórico de Santiago de Compostela (2007-2008)
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 2727
Laboratorio de PatrimonioConsejo Superior de Investigaciones Científicas 2011Patricia Mañana-Borrazás y Rebeca Blanco-Rotea
• Método de registro óptimo: – Combinación Fotogrametría y Escaneados 3D de superficies
con intensidad suficiente para recuperar “piedra a piedra”– Fotogrametría: más ágil en captura de datos en zonas con
amplia visibilidad de la superficie. – Láser Escáner : mejores resultados en
zonas donde la perspectiva es más estrecha.
Conclusiones
Entremuros 18
Propuesta de doc. geométrica para el casco histórico de Santiago de Compostela (2007-2008)
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 2828
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• Método de registro óptimo: – Combinación Fotogrametría y Escaneados 3D de superficies
con intensidad suficiente para recuperar “piedra a piedra”– Fotogrametría: más ágil en captura de datos en zonas con
amplia visibilidad de la superficie. – Láser Escáner : mejores resultados en
zonas donde la perspectiva es más estrecha.
Conclusiones
Propuesta de doc. geométrica para el casco histórico de Santiago de Compostela (2007-2008)
Entremuros 18
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 2929
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• Combinación de información de distintos soportes (multi-sensores), concepto de multi-resolución:
Guidi et al 2009Remondino et al 2009
Remondino 2010
Conclusiones
Propuesta de doc. geométrica para el casco histórico de Santiago de Compostela (2007-2008)
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 3030
Laboratorio de PatrimonioConsejo Superior de Investigaciones Científicas 2011Patricia Mañana-Borrazás y Rebeca Blanco-Rotea
M. Forte. 2009
Bibliografía 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 García, R.; Sanjurjo Sánchez, J.; Fernández
Mosquera, D. (2009) Evolución constructiva de Santa Eulalia de Bóveda (Lugo, Galicia). Arqueología 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.
– Mañana-Borrazás, P., Rodríguez Paz, A. Blanco-Rotea, R. (2009) La documentación geométrica de elementos patrimoniales con Láser Escáner 3D. La experiencia del LaPa en Galicia. Cuadernos de Estudios Gallegos, 122: 33-65.
– Mañana-Borrazás, P., Rodríguez Paz, A. Blanco-Rotea, R. 2008. La Topografía de Alta Definición en los procesos de documentación y análisis del Patrimonio. Revista Arqueología 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 Culturalil’approccio Multi-Sensoriale e Multi-Risoluzione. Archeomatica,1: 8-11.
III SEMINIII SEMINÁÁRIO INTERNACIONAL RIO INTERNACIONAL ArcHCArcHC_3d. _3d. ConservaConservaççãoão, Restauro e , Restauro e ReabilitaReabilitaççãoão: : MetodologiasMetodologias de de LevantamentoLevantamento 3131
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Patricia Mañana-Borrazá[email protected]
Rebeca [email protected]
Más info en http://digital.csic.es/Laboratorio de Patrimonio
Consejo Superior de Investigaciones Científicas
Instituto de Estudos Galegos Padre SarmientoSan Roque, 2
15704 Santiago de Compostela
Laboratorio de PatrimonioConsejo Superior de Investigaciones Científicas
2011