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Rilievo fotogrammetrico, ricostruzione 3D e
digitalizzazioni di Piazza del Duomo a Trento
- soluzioni, problematiche e con...
Il progetto

• Restituzione di un modello tridimensionale di nuvole di
punti dense, metricamente corrette
• Generazione di...
Workflow
PARTE I
Rilievo fotogrammetrico con sensore passivo
PARTE II
a) OPEN SOURCE SOFTWARE
• allineamento e restituzion...
Il rilievo
• Rilievo fotogrammetrico a 360°
• Due momenti di acquisizione
• Reflex NikonD3X CMOS 36x24mm,
24 milioni px
• ...
Il rilievo
Monografie del GCP 1005

Monografie del GCP 1027
Elaborazione nuvole di punti

Nuvola elaborata con dataset
a differenti orientamenti

Nuvola elaborata con dataset
isorien...
Variazione dei parametri di PMVS

Nuvola densa di 2milioni
di punti con valori di
default di PMVS

Nuvola densa di 8milion...
Elaborazione nuvole di punti

Processamento nuvola sparsa con cluster di foto
Elaborazione nuvole di punti

Nuvole con differenti parametri di PMVS
Elaborazione nuvole di punti

Nuvola densa di 13milioni di punti
con valori modificati di PMVS
Elaborazione nuvole di punti
Nuvola sparsa con GCP (sinistra)

Camere e cluster di foto (sotto)

- 7 chunks allineati in u...
Elaborazione nuvole di punti

Nuvola densa di 27milioni di punti
Costruzione geometrie

Calcolo delle normali

Ricostruzione delle superfici
con Octree 12
Costruzione geometrie

Attribuzione dei colori dai vertici
Costruzione geometrie

Esportazione di maschere
Costruzione geometrie
- Tipo geometria: arbitrary
- Qualità geometria: sharp
- N. max facce: 10milioni

Geometria con masc...
Generazione ortofoto
-metodo manuale-

1)

2)
Generazione ortofoto
-metodo manuale-
Generazione ortofoto

- Divisione in 14 piani di proiezione
- Ortofoto generate su marker aggiuntivi
- Risoluzione 6 mm
Generazione ortofoto
Digitalizzazione:
strutture, strati pittorici e pigmenti
Strati pittorici
Bianco di calce
Ocra gialla
Rosso veneziano
Azzurrite
Conclusioni
•

PPT più sensibile nella fase di input dati

•

PPT e VSFM hanno prodotto nuvole dense conformi nelle propor...
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Navarra M. C., Rilievo fotogrammetrico, ricostruzione 3D e digitalizzazioni di Piazza del Duomo a Trento – Soluzioni, problematiche e confronti

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Dissertazione finale del Master Open Téchne 2013.

Il progetto ha avuto come scopo il rilievo e la restituzione di un modello tridimensionale di una grande piazza con generazione di ortofoto e digitalizzazione di affreschi, attraverso acquisizione fotogrammtrica e modellazione digitale.
Sono stati considerati diversi approcci di lavoro utilizzando software di Image-Based Modelling Open Source e Low-cost, basati su Structure from Motion e close range photogrammetry.

http://www.istitutoficlu.org/iniziative/master-open-techne-2012-2013-discussione-finale/

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Navarra M. C., Rilievo fotogrammetrico, ricostruzione 3D e digitalizzazioni di Piazza del Duomo a Trento – Soluzioni, problematiche e confronti

  1. 1. Rilievo fotogrammetrico, ricostruzione 3D e digitalizzazioni di Piazza del Duomo a Trento - soluzioni, problematiche e confronti M. Cristina Navarra navarra.cristina@gmail.com Sede dello stage: 3DOM -FBK Tutor: Dott. Fabio Remondino
  2. 2. Il progetto • Restituzione di un modello tridimensionale di nuvole di punti dense, metricamente corrette • Generazione di ortofoto che consenta una restituzione grafica alla scala 1:50 • Creazione di una mappa tematica dei pigmenti impiegati nel ciclo affrescato di casa Cazuffi
  3. 3. Workflow PARTE I Rilievo fotogrammetrico con sensore passivo PARTE II a) OPEN SOURCE SOFTWARE • allineamento e restituzione nuvola densa in PPT e VSFM • georeferenziazione in CC • mesh + texture + ortofoto (ricostruzione manuale) in CC/Meshlab b) LOW-COST SOFTWARE • allineamento e restituzione nuvola densa + georeferenziazione + mesh + texture + ortofoto in AgisoftPhotoscan PARTE III Digitalizzazione affreschi e creazione di una mappa tematica QGis
  4. 4. Il rilievo • Rilievo fotogrammetrico a 360° • Due momenti di acquisizione • Reflex NikonD3X CMOS 36x24mm, 24 milioni px • Obiettivi 35mm e 50mm • Prese in modalità landscape e portrait • GSD stimato 4 mm • 7 dataset per un tot di 697 foto • 40 GCP
  5. 5. Il rilievo Monografie del GCP 1005 Monografie del GCP 1027
  6. 6. Elaborazione nuvole di punti Nuvola elaborata con dataset a differenti orientamenti Nuvola elaborata con dataset isorientati • Processa solo foto isorientate • Processa contestualmente foto con diverse focali
  7. 7. Variazione dei parametri di PMVS Nuvola densa di 2milioni di punti con valori di default di PMVS Nuvola densa di 8milioni di punti con valori modificati di PMVS
  8. 8. Elaborazione nuvole di punti Processamento nuvola sparsa con cluster di foto
  9. 9. Elaborazione nuvole di punti Nuvole con differenti parametri di PMVS
  10. 10. Elaborazione nuvole di punti Nuvola densa di 13milioni di punti con valori modificati di PMVS
  11. 11. Elaborazione nuvole di punti Nuvola sparsa con GCP (sinistra) Camere e cluster di foto (sotto) - 7 chunks allineati in un merge unico - 30 GCP marcati con errore a 2 cm - Attivazione di sistemi di mascheramento
  12. 12. Elaborazione nuvole di punti Nuvola densa di 27milioni di punti
  13. 13. Costruzione geometrie Calcolo delle normali Ricostruzione delle superfici con Octree 12
  14. 14. Costruzione geometrie Attribuzione dei colori dai vertici
  15. 15. Costruzione geometrie Esportazione di maschere
  16. 16. Costruzione geometrie - Tipo geometria: arbitrary - Qualità geometria: sharp - N. max facce: 10milioni Geometria con maschere disattive: molto rumore Geometria con maschere attive: assenza di rumore
  17. 17. Generazione ortofoto -metodo manuale- 1) 2)
  18. 18. Generazione ortofoto -metodo manuale-
  19. 19. Generazione ortofoto - Divisione in 14 piani di proiezione - Ortofoto generate su marker aggiuntivi - Risoluzione 6 mm
  20. 20. Generazione ortofoto
  21. 21. Digitalizzazione: strutture, strati pittorici e pigmenti
  22. 22. Strati pittorici
  23. 23. Bianco di calce
  24. 24. Ocra gialla
  25. 25. Rosso veneziano
  26. 26. Azzurrite
  27. 27. Conclusioni • PPT più sensibile nella fase di input dati • PPT e VSFM hanno prodotto nuvole dense conformi nelle proporzioni • PPT e VSFM hanno guadagnato in risoluzione e ricoprimento con il ricalcolo dei parametri del PMVS • PPT e VSFM (seppur in assenza di sistemi di mascheramento) hanno ricostruito punti con texture omologhe e prodotto nuvole con moderato rumore • AgisoftPhotoScan ha prodotto nuvole dense più accurate e con distorsioni quasi del tutto assenti • La possibilità di costruzione di maschere ha contribuito al calcolo solo di geometrie e texture preferenziali, eliminando totalmente rumore e outliers • Tutti e tre i software hanno riportato errori nella riscostruzione dei balconi e degli elementi sporgenti, per i quali sarebbe stato necessario l'utilizzo di obbiettivi telescopici e di ulteriori prese dall'alto • Il metodo 'manuale' sperimentato per la generazione di ortofoto è risultato efficace solo nei casi di singoli piani di proiezione (ci si riserva la possibilità di ulteriori test con differenti geometrie e texture, al fine di comprendere la reale validità del metodo e la possibile spendibilità delle ortofoto ottenute) • L'utilizzo di un GIS ha permesso la registrazione di informazioni aggiuntive al dato vettoriale in fase di digitalizzazione

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