Reality Capture: rilievo terreni ed esportazioni 2D/3D

In questo articolo ti parlo delle esportazioni 2D e 3D ottenibili da un rilievo eseguito con drone di un terreno.

Il software Structure from Motion di fotogrammetria che analizzeremo in questo articolo è Reality Capture della casa madre Epic Games.

Reality Capture è un software SfM estremamente versatile: ti offre numerose esportazioni utili e compatibili con software di progettazione di terze parti, che sono in grado di interagire e rendere fruibili i dati in modo preciso, semplice e sicuro. 

Utilizzando i GCP (Ground Control Points, punti di controllo a terra) potrai ottenere una ricostruzione 3D con precisione centimetrica, in modo tale da ottenere esportazioni 2D e 3D metricamente corrette.

Ma quali sono le esportazioni ottenibili dal software Reality Capture?

• Nuvola di punti sparsa
• Nuvola di punti densa
• Modello 3D & Texture
• Ortofoto nadirale
• DSM - Digital Surface Model
• DTM - Digital Terrain Model
• Curve di livello DSM
• Curve di livello DTM
• Sezioni orizzontali
• Sezioni verticali
• Calcolo di aree
• Calcoli volumetrici

Analizziamo ora ogni singolo risultato e i più diffusi formati di esportazione compatibili con i software di terze parti.

Nuvola di punti sparsa - Reality Capture

La nuvola di punti sparsa, più comunemente chiamata Point Cloud, è un insieme di punti 3D inseriti in un sistema di coordinate aventi associati dati colore (RGB) ed altre informazioni in base all’area di rilievo.

Reality Capture permette di esportare la nuvola di punti sparsa in vari formati in base alle tue necessità:

• .xyz
• .xyzrgb
• .obj
• .ply
• Componente registrazione

Ti consiglio di esportare la nuvola di punti sparsa nel formato .xyzrgb in modo tale da avere anche l’informazione cromatica salvata nel file o di esportare la ‘componente registrazione’ qualora tu avessi bisogno di integrare più nuvole di punti sparse all’interno del software Reality Capture.

 Nuvola di punti sparsa - Reality Capture

Nuvola di punti densa - Reality Capture

La nuvola di punti densa è un insieme di punti che rappresentano in modo fedele l’area oggetto di rilievo, localizzati nello spazio in un sistema di coordinate ben preciso alla quale è associato un valore cromatico RGB. Questa operazione rappresenta la fase di densificazione della nuvola di punti sparsa.

Formati di esportazione della nuvola di punti densa:

• .obj
• .ply
• .xyz
• .abc
• .glb
• .stl
• .3mf
• .ptx
• .las
• .fbx
• .dxf
• .collada

Qualora avessi bisogno di esportare la nuvola di punti densa, ti consiglio di verificare con attenzione il software con la quale dovrai far dialogare questa nuvola. 

Il file .xyz è sicuramente uno dei formati di file internazionali più conosciuti e compatibili con i vari software esterni.


Nuvola di punti densa - Reality Capture

Modello 3D e Texture - Reality Capture

Un modello 3D (o modello tridimensionale) è una rappresentazione matematica di un oggetto tridimensionale. Detta anche Mesh, è un insieme di vertici, spigoli e facce che definiscono, in modo più o meno nel dettaglio, la forma dell’area oggetto di rilievo.

Formati di esportazione da Reality Capture:

• .obj
• .ply
• .xyz
• .abc
• .glb
• .stl
• .3mf
• .ptx
• .las
• .fbx
• .dxf
• .collada

Uno dei formati più diffusi e utilizzati per la rappresentazione 3D della mesh è l’.obj.
Esso è un formato aperto che è stato adottato da tantissimi applicativi per la grafica 3D per l'interscambio di dati con altri programmi.

Modello 3D & texture - Reality Capture

Ortofoto nadirale - Reality Capture

L’ortofoto (o ortofotografia) che viene generata dal software Reality Capture, è una fotografia aerea eseguita con drone che ha subito un procedimento di ortorettifica dei singoli fotogrammi.

Essa risulta essere correttamente posizionata nello spazio e precisamente georeferenziata grazie ai dati Nord Est e Altitudine (o XYZ) correttamente salvati su di ogni pixel che compone l’immagine.

Grazie alla presenza di questi dati, è possibile confrontare l’ortofoto generata e sovrapporla ad altre restituzione ortografiche digitali.

L’ortofoto nadirale non è una semplice fotografia aerea, ma risulta un unione di svariate fotografie acquisite con drone, e può essere utilizzata per misurare distanze reali con precisioni centimetriche.

Esse rappresentano la superficie del terreno eseguito con accuratezze utili in ambito tecnico, se correttamente scalate sulla base di rilievo topografici eseguiti con strumentazioni tradizionali (GCP - Ground control points).


Composizione ortofoto - Reality Capture

 

Formati ottenibili dal software:

• .tiff
• .webp
• .bmp
• .dib
• .rle
• .jpeg
• .jpe
• .jpg
• .jfif
• .exif
• .png
• .exr
• .tif
• .wdp
• .jxr
• .dds
• .KML
• .KMZ

L’ortofoto, generalmente, viene esportata in formato tiff. 

Esso risulta essere il più diffuso formato esportato in ambito cartografico e in applicazioni CAD 2D e GIS. Questa tipologia di estensione è lo standard utilizzato per le ortofoto georeferenziate e viene abbinato al file .tfw (tiff world file) che contiene le coordinate e i parametri di orientamento utili per georeferenziare correttamente l’immagine tiff esportata dal software.


Ortofoto nadirale - Reality Capture

DEM - DSM & DTM - Reality Capture

Il DEM, Digital Elevation Model, è la rappresentazione completa di un territorio in formato digitale associando ad ogni singolo pixel la quota z.

Generalmente il DEM viene esportato in formato raster .tiff. 

Grazie alle possibilità di classificazione dei punti della nuvola densa, Reality Capture ti offre la possibilità di generare mappe DSM e mappa DTM, utili al fine di renderle integrabili con software di analisi di terze parti.

Formati di esportazione disponibili in Reality Capture:

• .tiff
• .webp
• .bmp
• .dib
• .rle
• .jpeg
• .jpe
• .jpg
• .jfif
• .exif
• .png
• .exr
• .tif
• .wdp
• .jxr
• .dds
• .KML
• .KMZ
  
  

Generalmente, il formato di esportazione più comunemente utilizzato per l’esportazione del DEM (o DTM o DSM) risulta essere il formato .tiff.

DSM Digital Surface Model - Reality Capture

DTM Digital Terrain Model - Reality Capture

Curve di livello e sezioni - Reality Capture

Reality Capture, ti permette di esportare anche le isoipse rappresentanti le curve di livello che uniscono i singoli ‘punti’ della nuvola densa ad uguale quota, ovvero di eguale distanza verticale dal piano di riferimento. 

Esse vengono impiegata per rappresentare l’altimetria di un’area cartografie o di porzione di essa. 

Le curve di livello generate da Reality Capture sono perfettamente compatibili con software di progettazione CAD 2D e 3D.

Formati di esportazione disponibili:

• .dxf
• .shapefile
  
  

Curve di livello - Reality Capture

Sezioni - Reality Capture

Calcolo aree e calcolo volumetrico - Reality Capture

Reality Capture ti permette, inoltre, di effettuare calcoli volumetrici e di aree direttamente dall’ortofoto che abbiamo generato, creando selezioni di regione di ogni qualsiasi elemento della nuvola di punti densa.


Calcolo area e calcolo volumetrico  - Reality Capture

 

 

Federico - Team Skycrab