Nubes de puntos

Escaneado 3D y nubes de puntos. ¿Cómo te pueden ayudar las nubes de puntos? Te explicamos cómo puedes obtenerlas, y las mejores técnicas 3D.

¿QUÉ ES UNA NUBE DE PUNTOS?

Una nube de puntos básicamente es un conjunto de mediciones realizadas en el espacio tridimensional. Cada medición se representaría por un punto en el espacio, pero esto a nivel visual para un usuario no representaría nada.

Bien, pues si sumamos la capacidad de digitalización 3D que disponemos con la última tecnología, podemos realizar millones de mediciones por segundo, esto hace que en vez de tener muy pocos puntos para medir un espacio, (Imagina que estas midiendo una habitación con un flexómetro, tendrías 2 puntos por cada pared que forman una línea) tendríamos tantos puntos de medición que lo veríamos como una imagen tridimensional de dicho espacio.

Ejemplo de nube de puntos obtenida con escáner 3d terrestre. FOVEA

¿CÓMO OBTENEMOS LAS NUBES DE PUNTOS?

La nube de puntos la podemos generar mediante cualquier dispositivo que permita realizar una captura de la realidad. En FOVEA usamos escáneres profesionales pues son las mejores herramientas para garantizar una nube de puntos fiable. Pero se puede realizar hoy en día incluso desde un smartphone. Claro que, para un uso profesional estos sistemas quedan descartados, por tener una precisión muy baja( Y peor cuanto más grande es el espacio). Nosotros básicamente usamos nubes de puntos generadas mediante dos sistemas, escáner 3D y fotogrametría explicado con más detalle en este post.

ESCÁNER 3D:

Las nubes de puntos provenientes de sistemas de escáner láser 3D o escáneres de luz estructurada, se basan en generar un impulso de luz y calcular las distancias desde el sistema a los elementos que están en el entorno. Los datos que se obtienen, son coordenadas (XYZ) del espacio/objeto, con una precisión de hasta +/-1mm y 0.02mm si usamos un escáner de corto alcance.

FOTOGRAMETRÍA:

Puede que también te suene el término fotogrametría, en este post lo explicamos detenidamente, mediante este sistema también obtenemos nubes de puntos. De tal forma que medimos realizando fotografías, pero como puede que te preguntes, ¿cómo puedo medir sólo con una foto? la respuesta directa es, no puedes, o no puedes de una forma fiable. Para poder medir con fotogrametría, necesitamos varias imágenes para realizar un cálculo del volumen de lo fotografíado, y segundo y más importante, una herramienta que nos garantice la escala de la nube de puntos.

Nosotros siempre recomendamos utilizar sistemas de medición calibrados, GPS, estación total, calibres, reglas, que garanticen que el proceso de fotogrametría genere una nube de puntos bien escalada, ya que es frecuente que los errores se acumulen y si no se controlan la nube puede tener errores hasta de metros.

¿Cual es la mejor solución entonces? Para nosotros el escáner 3D es indispensable en cualquier digitalizado, pero según el proyecto lo mejor es fusionarlas/combinarlas. Los escáneres 3D nos darán una geometría muy bien definida y de la máxima calidad, y los sistemas de fotogrametría nos proporcionan una calidad de textura/color de la nube de puntos superior al escáner láser.

Técnico tomando imagenes, combinación fotogrametría y escáner 3d. FOVEA

¿Y QUÉ ME APORTAN LAS NUBES DE PUNTOS?¿CUÁLES SON LAS VENTAJAS?

 01.La principal es la fiabilidad. En el momento que se obtiene la nube de puntos mediante el digitalizado 3D se obtiene una copia digital, una réplica sobre la que realizar consultas sin miedo a equivocarte.

02. Ahorro en tiempo = costes. La inversión realizada en la captura queda holgadamente amortizada en cualquier proyecto por pequeño que sea, ya que en oficina podemos consultar, y desplazarnos virtualmente como si estuviéramos en el sitio de la toma de datos. Sumado a que con el escáner 3D se pueden realizar levantamientos es impensable.

03.Flexibilidad y accesibilidad. Si se usa un escáner láser se pueden obtener nubes de puntos en total oscuridad, y de objetos de gran altura gracias a su rango de hasta 300m.

04. Seguridad.  Posibilidad de captura en entornos confinados con riesgo o con poca accesibilidad, minimizando el tiempo en el lugar por su alta velocidad en la medida.

Nubes de puntos a color. Levantamiento planta de Oficinas.

SECTORES:INGENIERÍA ARQUITECTURA PATRIMONIO

Los sectores de aplicación son muy variados, pero los más demandados por los clientes son, la INGENIERÍA tanto de ramas industriales, civil, naval, automoción, energética y alimentaria.

En estos sectores las demandas de las nubes suelen ser muy variadas, pero siempre se solicitan nubes de puntos por escáner láser 3D por la fiabilidad antes comentada.

Usadas para obtener el layout de una industria haciendo un gemelo digital, conocer el estado de las infraestructuras e instalaciones.

Otro sector industrial muy demandado de las nubes de puntos de productos fabricados, la digitalización 3D mediantes escáneres de metrología para realizar una comparativa CAD como control dimensional es la manera más recomendable para nosotros de visualizar el estado de una pieza, superando en muchos aspectos a las máquinas tridimensionales o MMC.

Escáner 3d terrestre, capturando una nube de puntos en entorno industrial. FOVEA

En el sector de ARQUITECTURA y URBANISMO la nube de puntos es utilizada para disponer de un levantamiento de una vivienda, un edificio, un solar o urbanización de la manera más rápida y fiable. Superando en casi todos los ámbitos al levantamiento topográfico mediante estación total o GPS.

Con un coste por levantamiento similar, pero con una cantidad de datos muy superior, tanto en cantidad como en calidad al quitar el factor error humano, en el aplome de prisma o jalón y el mismo posicionamiento en los puntos de interés.

Ortoimagen en CAD, nube de puntos coloreada según su altura. FOVEA

Por último y no menos importante, uno de los sectores donde es de gran utilidad la digitalización 3D, es el PATRIMONIO donde el uso de escáneres permiten conservar digitalmente los bienes. Al igual que se digitaliza en 2D todos los documentos, se debería digitalizar en tres dimensiones el patrimonio para tener una copia fidedigna de los bienes. Esto permite poder a largo plazo reproducir en el caso de catástrofe o deterioro un bien, pero en el corto plazo permite generar copias de un bien para poder mostrarlo en un lugar distinto al origen o no dañar el original.

Ejemplo de nube de puntos de alta densidad aplicada en patrimonio.