Appunti di Disegno tecnico, rilievo, assonometria, condizioni di appartenenza, enti geometrici

RILIEVO DIRETTO

Si avvale di strumenti che agiscono direttamente sull'oggetto che ci interessa. È importante però utilizzare gli eidotipi (degli schizzi in cui riportare le informazioni più importanti, come misure, che non sono in scala ma in proporzione, o altri elementi da tenere in considerazione).

Tecniche di rilevamento dirette:

• Metro, aste metriche, laser, filo a piombo, livella, profilometro
• Misurazione polare: avendo come sistema di riferimento un triedro con origine O, usiamo la misurazione polare per conoscere la posizione nello spazio di un punto. Quindi si inizia determinando inizialmente la direzione del traguardo OP, successivamente si fa "avvicinare" l'asse y ruotandola fino a raggiungere la "proiezione" di P sul piano orizzontale (angolo Azimut) e si fa ruotare nuovamente l'asse sul piano verticale (angolo Zenith) fino a che P non appartiene a y. Quindi la posizione di P rispetto a O è data

dalla direzione di OP e dalla loro distanza. → Triangolazione (o intersezione in avanti): abbiamo individuato due punti (A e B) e ci serve sapere la posizione di P. Misuriamo AB collegandoli e li congiungiamo a P. In questo modo otterremo un triangolo che ci permette di misurare la distanza fra i due punti e P e la deviazione angolare. (serve sapere gli angoli quindi talvolta si usano strumenti e diventa un metodo indiretto per il rilievo) La trilaterazione consiste nel determinare la posizione di un punto P nel piano attraverso la misura delle distanze di questo da due punti noti A e B complanari (APB appartiene ad un unico piano). - La misurazione polare e la triangolazione stanno alla base delle tecniche di rilevamento e di rilievo. → Trilaterazione: si scompone la stanza o l'ambiente da analizzare, in triangoli aventi come vertici gli spigoli dei muri, ricostruendo il profilo della stanza. → Misure parziali e progressive: nella misurazione longitudinale possiamo adottare

Il rilievo può essere effettuato utilizzando diverse metodologie. Si può optare per la misurazione parziale, in cui si misurano le varie parti singolarmente, oppure per la misurazione progressiva, in cui si misurano le parti avendo sempre l'inizio come punto di riferimento. In teoria, entrambe le metodologie dovrebbero avere la stessa efficacia, ma è risaputo che con la misurazione parziale c'è più margine di errore, per questo è meglio adottare le misure progressive.

Altri strumenti utilizzati per il rilievo possono essere:

• Le misure ottenute con le rotelle metriche, che devono essere misurate perpendicolarmente alle pareti perché rappresentano la misura minore possibile e la più attendibile.
• Per valutare il dislivello, è possibile utilizzare anche delle aste metriche.
• Il filo a piombo è utile per determinare la verticalità rispetto a un punto di riferimento.
• Il profilometro, una sorta di "pettine" utilizzato per ricavare cornici di strutture, dal momento che è costituito da aghi o lamelle che scorrono a contatto con una superficie.

RILIEVO

INDIRETTO: Tra le tecniche di rilievo e di rilevamento indirette invece riconosciamo:

• rilievo fotogrammetrico: fa capo al procedimento di stereofotogrammetria (ovvero al modello stereoscopico, ovvero, a partire dalla fotografia, prendere delle misure per ricreare un modello tridimensionale). Permette di prelevare le misure attraverso le immagini fotografiche attraverso quattro fasi (sopralluogo, elaborazione del progetto di ripresa, ripresa, archiviazione delle immagini) in modo tale da avere una ricomposizione metrica degli stereo modelli. Venivano scattate due fotografie (per tenere in considerazione anche la profondità, che sta alla base del rilievo) scattate alla stessa ora e alla stessa distanza dall'oggetto, che potessero sovrapporsi per il 50-60%.

La fotogrammetria è una tecnica di rilievo che permette di acquisire dati di un oggetto tramite l'acquisizione e l'analisi di una coppia di fotogrammi stereometrici.

Viene usato uno strumento

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chiamato stereoscopio, formato da due oculari, che serve ad analizzare lo stereogramma generato dall'osservazione contemporanea di una stessa immagine, ma da due differenti prospettive.

Garantisce l'omogeneità delle misure per tutti i punti dell'oggetto.

Nel fotogrammetrico quindi avremo varie fasi:

1. fase di calibrazione;
2. costruzione della nuvola di punti (ovvero il risultato della sovrapposizione di copie fotografiche);
3. orientamento immagini: in modo da determinare esattamente le angolazioni in cui sono state le immagini;
4. ricostruzione e misurazione di punti: automatico con una nuvola di punti densa (un bassorilievo) o manuale con una nuvola di punti sparsi (una facciata di edificio);
5. texture mapping: ci da un modello 3D fotorealistico.

Oggi la fotogrammetria è completamente digitalizzata (gli stereo modelli sono ricostruiti grazie a software specifici).

rilevamento topografico: ha come obiettivo quello di misurare correttamente una precisa

superficie di terreno.Con un lavoro di questo tipo è possibile segnare su carta la forma, la pendenza, l'esatta posizione degli alberi, delle strade e degli altri immobili presenti nell'area. Si effettua per punti. Molto precisa al millimetro. Congiungendo i vari punti ottenuti è possibile rilevare anche spigoli, archi, ecc.

Utilizzato soprattutto nel rilievo urbano e utilizza uno strumento che si avvale di un cannocchiale (chiamato teodolite, ma oggi si chiama stazione totale ed è digitalizzato) in modo da misurare la distanza di un punto da esso (attraverso la misurazione polare e ilaser). Questo rilevamento da come risultato una serie di punti che prende il nome di poligonale, ovvero una rete che permette di collegare i punti da A,B,C,D,ecc., fino a chiudere il percorso e tornare in A dal momento che ci sono varie stazioni. Le poligonali possono essere aperte, chiuse o miste.

Gli strumenti utilizzati per il rilevamento topografico sono: → il cavalletto

Il cavalletto topografico (che si può regolare, abbassare o alzare), serve come supporto agli strumenti topografici. Sopra a questo cavalletto può essere posizionata una base tricuspide (con tre viti e una bolla in modo da avere una perfetta orizzontalità [messa in stazione]) e la stella (tre gambe che si uniscono insieme chiudendosi in modo da permettere alle zampe del cavalletto di impiantarsi nel terreno).

Il teodolite è uno strumento ottico a cannocchiale per la misurazione degli angoli (azimutali → orizzontali; zenitali → verticali). Il teodolite è costituito essenzialmente da una base, un'alidada (misura gli angoli) e da un cerchio graduato orizzontale ed uno verticale. La base è dotata di una livella e di viti per regolare la verticalità dell'asse principale dello strumento. A volte viene aggiunta la stadia (mira) che serve a misurare distanze o dislivelli.

La stazione totale è come un teodolite, ma digitalizzato e moderno.

Permette di vedere tutte le analisi già svolte su un display. Hanno memoria propria, sono più efficaci. → rilevamento laser scanner/digitale: utilizza la luce (laser) come base. Nel rilevamento topografico vedevamo solo un raggio partire dal cannocchiale che poi colpiva l'oggetto e tornava indietro, misurando la distanza. Nel caso del laser scanner, il raggio colpisce moltipiù punti a 360° sia in orizzontale che in verticale, esso misura, in una regione di spazio e secondo una predefinita densità, le posizioni di punti degli oggetti presenti → dà origine ad una nuvola di punti. Possiamo avere un rilevamento ad alta/altissima risoluzione o a bassa risoluzione. È importante dire che questo laser tiene in considerazione tutto quello che incontra, quindi sta a noi selezionare quello che ci interessa veramente analizzare. Problema: è possibile avere ombre e lacune dove lo scanner non arriva. Esistono tre tipi di laser: 1)Triangolatore: usato per scansionare oggetti di piccole dimensioni per una distanza massima di 20m e per la produzione industriale o in laboratorio. Utilizzati in spazi piccoli e chiusi per evitare problemi di luce ambientale. A tempo di volo (time of flight): considera l'intervallo di tempo che si ha dall'emissione dell'impulso alla sua recezione. Si usa in ambito topografico architettonico specialmente fino a distanza di 1500m. 12000 punti al secondo. A differenza di fase: composta da un trasmettitore e da un ricevitore del segnale laser. Viene emesso un raggio che poi viene riflesso da uno specchio, colpisce l'oggetto, ritorna verso lo specchio e torna al ricevitore. Usato a distanze di 60/80m. Ovviamente ci sono aspetti positivi e negativi per queste tecniche indirette. Innanzitutto, è doveroso dire che sono molto utili perché risparmiano alla persona di prendere le misure direttamente, o di andare in luoghi scomodi, ma è anche importante.tenere in considerazione che ogni scansione ci mette molto tempo per essere effettuata (8 minuti per una bassa risoluzione e 60 per un'altissima risoluzione), i file da gestire sono molti e molto pesanti. TIPI DI RAPPRESENTAZIONE BIDIMENSIONALE: Quando parliamo di rappresentazione bidimensionale facciamo riferimento alle sezioni, alle piante e ai prospetti, che fanno tutti capo alle proiezioni ortogonali. → sezione: ad un'altezza standardizzata di 1,20m, perché le finestre, i balconi e le porte a questa altezza possono essere sezionate. La sezione essenzialmente è rappresentata dall'introduzione di un piano orizzontale parallelo al primo piano di proiezione che "taglia" l'oggetto che vogliamo rappresentare. Rappresentiamo quindi tutto ciò che è al di sotto del piano. Tutto per dare origine alla pianta. È importante dire quindi che la sezione deve essere allineata alla pianta (gli ingressi, le aperture, ecc. devono essereallineati). In alternativa alla sezione orizzontale possiamo anche avere una sezione verticale (trasversale, longitudinale e a baionetta). → prospetto: può essere corto o lungo. Quello corto è detto trasversale, mentre quello lungo longitudinale. Sono proiezioni parallele ma che non sezionano. Sono quindi dei "piani" paralleli alle facciate esterne dell'edificio. Sezione a baionetta: se nell'edificio c'è qualcosa che mi interessa e voglio rappresentare posso deviare la sezione fino ad arrivare al dettaglio che voglio rappresentare. OMOLOGIA E PROSPETTIVA: Prima di tutto, come detto anche precedentemente, per parlare di omologia e di prospettiva bisogna parlare anche del centro di proiezione. Il punto a distanza infinita (il punto improprio), è stato introdotto da Keplero e successivamente ripreso da Monge e Poncelet che lo chiamarono elemento improprio. La prospettiva è la corrispondenza che esiste tra il punto e la suarappresentazione (tra Ae la sua immagine A') ed è qualcosa che è