Smart 3D Capture e DJI Terra: il workflow di modellazione tridimensionale con DJI Matrice 4E

Nel campo della fotogrammetria con drone, ottimizzare i tempi di acquisizione garantendo al contempo la massima precisione dei dati è un requisito fondamentale per ogni rilievo professionale.

Tra le soluzioni integrate nel software di bordo dei droni DJI di ultima generazione, la funzione Smart 3D Capture – analizzata in questo articolo attraverso l'utilizzo del DJI Matrice 4E – si distingue come uno strumento avanzato per semplificare il rilievo di strutture verticali, ottimizzando le traiettorie di volo e la qualità dei fotogrammi acquisiti.

Il flusso di lavoro: dalla nuvola di punti in bozza alla pianificazione

La particolarità della funzione Smart 3D Capture risiede nel suo approccio in due fasi distinte, che sfrutta la capacità di calcolo del radiocomando RC Plus 2:

1. Il volo preliminare (Smart Oblique): L'operatività sul campo inizia eseguendo un primo volo rapido attorno al soggetto d'interesse utilizzando la modalità Smart Oblique. L'obiettivo di questa fase non è l'acquisizione del dato definitivo, ma l'esecuzione di un rilievo speditivo che consenta al radiocomando di elaborare in tempo reale una nuvola di punti preliminare (in bozza) del soggetto.

2. La pianificazione della Smart 3D Capture: Sulla base della nuvola tridimensionale appena generata, l'operatore definisce il piano di volo definitivo direttamente sullo schermo dell'RC Plus 2. In questa fase si vanno a impostare i classici parametri fotogrammetrici: la distanza dal soggetto (e il conseguente GSD, ovvero il Ground Sample Distance), le percentuali di sovrapposizione frontale e laterale, e la velocità del drone.

Esecuzione e comportamento del drone in volo

Una volta avviata la missione, il DJI Matrice 4E si muove seguendo traiettorie ottimizzate tridimensionalmente. Durante il volo, il drone orienta la camera per scattare fotogrammi in diverse direzioni, focalizzandosi esclusivamente sull'area d'interesse precedentemente definita. Il volo si dimostra estremamente stabile e preciso. Data la natura mirata delle traiettorie e la necessità di garantire la massima coerenza geometrica del modello finale, è fortemente consigliato eseguire l'intera operazione con il posizionamento RTK attivo.

Gestione degli ostacoli e limiti operativi

Pur essendo un'automazione altamente efficiente, la pianificazione tramite Smart 3D Capture richiede un'attenta valutazione dello scenario operativo. La condizione essenziale per un volo sicuro è l'assenza di ostacoli complessi nelle immediate vicinanze del soggetto, come alberi con rami sporgenti o sottili cavi elettrici sospesi.

Questi elementi, a causa del loro spessore ridotto, non vengono ricostruiti accuratamente nella nuvola di punti preliminare elaborata dal radiocomando. Di conseguenza, sussiste il rischio che i sensori anti-collisione del drone non li rilevino in tempo utile per arrestare la corsa o deviare la traiettoria. Al netto di questa limitazione fisica, comune a tutti i sistemi di pianificazione automatica su nuvole di punti grezze, la stabilità del sistema garantisce eccellenti risultati in ambienti sgombri da ostacoli aerei.

Elaborazione dei dati in DJI Terra

In fase di restituzione, il dataset viene importato direttamente in DJI Terra per l'elaborazione. Nel nostro caso studio, si è proceduto alla ricostruzione del solo modello 3D texturizzato. La disposizione mirata e la convergenza ottimale delle immagini acquisite consentono al software di generare una mesh geometrica accurata e una mappatura della texture priva di distorsioni evidenti.

La funzione Smart 3D Capture rappresenta una soluzione ottimale per il rilievo di strutture isolate, elementi monumentali o soggetti caratterizzati da geometrie complesse e sviluppo verticale.

Si rivela particolarmente utile in tutti quegli scenari in cui i classici voli nadirali (come la funzione Area Route) non sono sufficienti a coprire i sottosquadri o le facciate verticali, e dove, al contempo, le condizioni ambientali o la distanza dal soggetto non consentono di effettuare un rilievo manuale in piena sicurezza e sotto il diretto controllo visivo dell'operatore.