Scan to BIM

Dal rilievo laser al modello BIM

Il Building Information Modelling è destinato a diventare parte integrante del settore delle costruzioni.

Scan-to-BIM è il processo che utilizza una qualsiasi scansione laser per creare modelli BIM 3D ad elevata precisione per progetti di riqualificazione, rinnovo e ristrutturazione. 
Una volta rilevata digitalmente la zona di interesse, si manipola la nuvola di punti ottenuta e si costruisce il modello BIM . Questo processo è indispensabile per intervenire in opere di interesse storico, per eseguire ristrutturazioni, per controllare lo stato avanzamento lavori nei cantieri e per la digitalizzazione di opere esistenti (Facility Managment).

Lo Scan-to-BIM è il primo passo fondamentale del processo BIM per qualsiasi architetto, ingegnere, direttore dei lavori o appaltatore coinvolti in progetti di riqualificazionerinnovo e ristrutturazione


Forniamo servizi professionali legati in primo luogo all’uso del laser scan, fino alla costruzione di un modello BIM che utilizza le tecnologie più moderne ed adatte alla conversione dei dati di nuvole di punti e rilievo laser in complessi modelli 3D BIM. 

La proposta Leica Geosystem per il mondo BIM è un insieme di soluzioni hardware e software ideate appositamente per l’edilizia. Permette interventi di ristrutturazione o ampliamento con modelli 3D, la progettazione robotica da mappeCAD o modelli ed il controllo della qualità con rilievi 3D. L’utilizzo di un flusso BIM in campo aiuta a ridurre i progetti di rielaborazione, fornendo informazioni molto accurate e dettagliate in ogni fase di progetto. Conoscere ogni dettaglio è la chiave per rispettare budget e tempi di consegna.

 

 


 

Gli strumenti


La scansione del manufatto da rilevare viene effettuata tramite laser scanner, uno strumento elettro-ottico che permette di rilevare un oggetto nelle sue tre dimensioni.

Il fascio di luce proiettato dallo scanner consente di misurare in un tempo ridotto un elevatissimo numero di punti sulla superficie dell’oggetto e creare la cosiddetta nuvola di punti, visualizzabile sul monitor di un computer come fotografia tridimensionale formata da milioni di punti che descrivono la superficie dell’oggetto rilevato fornendone informazioni dimensionali e colorimetriche.

Per il rilievo in ambito architettonico vengono utilizzate essenzialmente due tipologie di laser scanner, quelli a tempo di volo e quelli a modulazione di fase, che consentono il rilievo di superfici anche di grandi dimensioni con un livello di dettaglio che può spingersi fino a pochi millimetri e un raggio d’azione relativamente ampio (fino a 2 chilometri).

  • I laser scanner basati sulla tecnica di misurazione a tempo di volo, operano emettendo un impulso laser di frequenza pari a una decina di kHz circa che dopo aver colpito il punto da rilevare torna allo strumento stesso, e calcolano la distanza dall’oggetto rilevato misurando il tempo di andata e ritorno dell’impulso laser stesso.
  • I laser scanner a modulazione di fase emettono luce strutturata a frequenza alternata e ne stimnoa le interferenze tra il momento dell’emissione e il momento del ritorno dovute all’interazione con la superficie dell’oggetto da rilevare. La portata della rilevazione è inferiore a quella degli scanner a tempo di volo (nell’ordine di qualche centinaio di metri), a fronte di una notevole rapidità operativa che consente allo strumento di completare una singola scansione nell’arco di qualche minuto con un buon livello di dettaglio medio.
  • Per il rilievo di dettagli di piccole dimensioni vengono infine utilizzati i laser scanner 3D a triangolazione, dispositivi di portata in grado di effettuare scansioni fino a una distanza massima di qualche metro ma con un livello di dettaglio nell’ordine del micron. Tali strumenti acquisiscono  informazioni geometriche sulle distanze tra tre punti nello spazio (uno dei quali è lo strumento stesso) per ottenere informazioni sulla posizione degli oggetti da rilevare utilizzando il principio della triangolazione.

I laser scanner montano abitualmente anche una fotocamera digitale che acquisisce immagini fotografiche del manufatto rilevato e consente di colorare e assegnare texture o finiture ad ogni punto rilevato.

L’acquisizione dei dati


Una volta posizionato lo strumento, quest’ultimo può essere facilmente settato tramite un semplice computer e il relativo software gestionale che permette di impostarne i parametri principali, in particolare la risoluzione, che definisce il numero di punti rilevati per singola scansione; la velocità di scansione.

Al crescere del numero di punti acquisiti migliorerà il livello di dettaglio della scansione, così come anche il numero di scansioni da eseguire potrà variare in funzione della complessità del rilievo e del grado di dettaglio desiderato.

Lo scanner inizia la scansione della superficie dell’oggetto da rilevare proiettando su di essa un raggio laser e producendo così una nuvola di punti relativa alle superfici colpite dal raggio; a seconda della risoluzione precedentemente impostata e della tecnologia utilizzata dallo strumento, la durata di una singola scansione può variare da pochi minuti a tempi molto più lunghi.