Riassunti Rilievo dell'Architettura

LASER SCANNER

 Scanner con impianto laser. Il laser è luce stimolata ed amplificata.

 Dispositivo ottico-meccanico perché presenta ottiche (specchi) e meccanismi motorizzati.

 Rilievi non invasivi, ossia che non necessitano di toccare l’oggetto.

 Acquisizione rapida di dati con elevata precisione (H.D.S: High Definition Surveying, rilievo

ad alta definizione).

 Si propone come nuova tecnologia a supporto dei metodi ‘classici’.

 Vengono battuti milioni di punti (pixel). Ognuno ha delle coordinate (sia relative che riferite

a GPS), la riflettanza del materiale e la qualità fotografica.

 I laser scanner si dividono in tre famiglie basate su:

 Raggio d’azione: distanza a cui rilevo l’oggetto.

 Grandezza dell’oggetto da rilevare.

 Triangolatori: chiamati così perché il raggio laser è triangolare. Esce dallo specchio, incontra

la superficie, rientra nello specchio e calcolando l’inclinazione definisce la posizione del

punto. Sono utilizzati per oggetti piccoli a piccole distanze (circa 2m).

 Misura di fase o variazione di fase: misurano lo sfasamento dell’onda del laser. Quando il

laser colpisce la superficie opaca cambia il suo stato, ossia il subisce sfasamento.

 Tempo di volo (T.O.F: Time Of Flight): rilievo di oggetti a grandi distanze, fino ad 1 km. Viene

calcolata la distanza emettendo un impulso che dopo aver colpito l’oggetto torna indietro.

dove v è la velocità della luce e t è il tempo impiegato.

D=v*t

Lo strumento ruota di 360⁰ attorno al proprio asse. L’oggetto viene rilevato attraverso una

maglia di ripresa che si dirada proporzionalmente alla distanza dallo strumento. Lo

strumento usa la maglia per step angolari. Ha due goniometri, uno orizzontale e uno

verticale.

 È fondamentale conoscere: range massimo e minimo di distanza, errore di misura in mm,

massimo numero di punti rilevati (si è arrivati ad 1 mln di punti al secondo), errore di

posizionamento di ogni punto, classe IP (resistenza ad acqua e polveri).

 È presente un display di gestione totale dello strumento.

 La rotazione della testina sullo strumento genera vibrazioni che provocano picchi

nell’andamento del rilievo. La tecnologia normalizza i picchi creando un taglio e scartando i

picchi troppo alti e troppo bassi.

 Il laser scanner è supportato da GPS e stazione totale.

 Fasi preliminari di rilievo:

 Aspetti logistici.

 Preparazione della strumentazione.

 Rilievo in campo:

 Verifica della prima fase.

 Individuazione dei punti di stazione, posizionamento dei target.

 Settaggio dello strumento e avvio delle scansioni.

 Elaborazione dei dati:

 Operazioni primarie sulla nuvola di punti: scarico dei dati, creazione database,

registrazione e georeferenziazione, semplificazione della nuvola di punti.

 Produzione elaborati: post-processing.

8

 Target: bersagli che il laser deve colpire che permettono l’unione delle scansioni, ne sono

necessari 3, di cui due che bloccano la rotazione lungo l’asse orizzontale orizzontale.

Essendo catarifrangenti (altissima riflettanza) quindi generano un segnale di ritorno elevato,

sono quindi riconosciuti automaticamente dallo strumento. Sono necessari alla registrazione

relativa delle stazioni tra loro. Devono essere sempre orientati prima della scansione in

modo da porgere il lato allo scanner.

 Difetti del laser scanner: possono presentarsi dei coni d’ombra derivanti dalla conformazione

tridimensionale dell’oggetto rilevato e dalla presenza di ostacoli. I coni d’ombra possono

annullarsi eseguendo più scansioni da diversi punti di vista.

 È presente una bolla sferica e un compensatore biassiale elettronico ad acqua.

 Il rilievo è in scala 1:1.

RILIEVO PER CALCO

 “rilievo al vero”, “rilievo al naturale”, “rilievo 1:1”.

 Rilievo diretto.

 Utile per i dettagli.

 Negativo: a liquido o a contatto. Risultato tridimensionale.

 Positivo: frottage (sfregamento con carboncino e successiva discretizzazione dei punti) e

lucidatura (spessore del segno calibrato all’oggetto; in condizioni di umidità è preferibile

utilizzare fogli a poliestere o vegetali). Risultato bidimensionale.

 Ballerine o compassi: a forcipe o ad aste divaricate. Rilievo della distanza tra due punti.

 Calibro o bastone misuratore: riga graduata con aste scorrevoli per la misurazione di

caratteristiche dimensionali, come ad esempio spessori, diametri interni o esterni e

profondità.

 Profilografo o pettine: dai 15 ai 30cm. Costituito da un’anima centrale attraverso cui

scorrono le lame o gli aghi (maggiore precisione) che vanno addossati all’oggetto. Possibilità

di agganciarne due o più. Attenzione alla posizione.

 Nastri metallici: nastri duttili ma che mantengono una certa rigidezza. Prendono a forma del

dettaglio.

 Squadre: riferimento dell’esatta ortogonalità. La squadra zoppa consente il movimento dei

bracci per il rilevamento grossolano degli angoli. Con aggiunta di puntali può essere utilizzata

come grande compasso.

 Goniometro: misure angolari mediante un arco graduato.

FOTOGRAFIA

 Metodo di documentazione fotografica.

 Possibile valenza metrica ma con elevata possibilità di errore.

 Testimonianza dello stato di fatto.

 Occhio umano: produce la visione contestualizzata e tridimensionale della realtà.

 Prospettiva: costruisce graficamente la visione catturata dall’occhio umano.

 Fotografia. Proietta su un piano l’immagine ripresa dall’obiettivo della fotocamera.

9

 FOTO D’INQUADRAMENTO: serve ad inquadrare l’opera nel contesto.

 FOTO DI INSIEME: per documentare un intero prospetto, a circa 10-30m dall’oggetto. Va

inquadrato l’attacco a terra e la parte laterale.

 FOTO DI DETTAGLIO: per documentare particolari architettonici, a circa 3-10m di distanza

dall’oggetto. Il dettaglio va inserito nel suo contesto, anche con foto che in parte si

sovrappongono.

 FOTO DI RIFERIMENTO METRICO: di memoria o per la restituzione.

 FOTOCAMERE:

— Compatte → piccole, economiche e facili da u lizzare. Di contro il flash è poco

potente, ridotta possibilità di controllo, obiettivi di scarsa qualità. Possibili errori di

parallasse.

— Bridge → libertà sui parametri di scatto, lenti e obiettivi di qualità. Questi ultimi però

non sono intercambiabili.

— Mirrorless → simile alla Reflex ma senza specchio.

— Reflex → presenza di più lenti che riproducono l’immagine reale sul piano focale.

Obiettivi intercambiabili, tutti i parametri di scatto sono modificabili e la qualità

dell’immagine è ottima.

— Panoramica → possibilità di ruotare (tra 180⁰ e 360⁰) e decentrare l’obiettivo.

 OBIETTIVO: dispositivo ottico che raccoglie e riproduce un’immagine. Costituito da una o più

lenti. La qualità è data dalla luminosità, ossia dal rapporto tra lunghezza focale e apertura

massima del diaframma.

— Normale → angoli prossimi a 45⁰.

— Teleobiettivo → 180 mm con angoli massimo di 45⁰, fuoco lungo.

— Grandangolare → sopra i 45⁰.

Le pellicole più diffuse hanno dimensioni di 24x36mm. Ne sono state prodotte di altre due

tipologie: full-frame e ops-c (16x24mm).

— Fotografie di inquadramento → 28mm

— Fotografie d’insieme→ 50mm

— Fotografie di dettaglio→ 135mm

Esistono obiettivi decentrabili per evitare il fenomeno delle fughe prospettiche.

Il paraluce è utilizzato per evitare che i raggi solari colpiscano direttamente la lente

dell’obiettivo producendo riflessi.

I filtri alterano le condizioni di ripresa originarie, ne esistono di diverse tipologie come ad

infrarossi (filtrano le lunghezze d’onda nel campo del visibile, utilizzati per diagnosi), b/n,

colorati, …

 Cavalletto: mantiene ferma la fotocamera soprattutto quando i tempi di posa sono lunghi. È

necessaria una bolla per verificare l’orizzontalità e mantenere il parallelismo con l’oggetto.

 Flash: emette lampi di luce in sincronia con il periodo di apertura dell’otturatore. Viene

utilizzato per ridurre le ombre e diminuire i contrasti. Può essere incorporato, a torretta o

TTL (intensità regolata da un sensore). La temperatura della luce è di circa 5500K.

 Diario fotografico: va annotato tutto ciò che riguarda la campagna fotografica. Riferimenti a

planimetrie, tempi di esposizione, data e ora, tipo di fotocamera e di obiettivo, distanza

dall’oggetto, … 10

 Posizione: è ottimale l’utilizzo di un cavalletto o comunque una posizione stabile. Per buoni

risultati a mano libera i tempi di otturazione non dovrebbero superare 1/30 s.

 Orario adatto: sono da evitare forti contrasti, i contro luce e le ore di maggior affollamento.

L’ora ed il tempo migliore sono quelli con un’illuminazione diffusa.

 MESSA A FUOCO: regolazione della distanza del gruppo di lenti. Può essere centrale,

sull’intera area o su cinque punti.

 APERTURA DEL DIAFRAMMA: meccanismo utilizzato per regolare la quantità di luce che

attraversa l’obiettivo. Per “f 2.8” si ha massima luminosità e campo poco profondo, per “f

22” si ha minima luminosità e campo molto profondo.

— Fotografie di inquadramento → f 11 o maggiore

— Fotografie d’insieme→ f 8 o f 16

— Fotografie d’insieme (prospetti)→ f 8 o minore

— Fotografie di dettaglio→ f 5.6 o maggiore

 TEMPO DI ESPOSIZIONE: tempo in cui rimane aperta la tendina esponendo la pellicola alla

luce. L’intervallo di apertura va da 1/8000s a 30s.

 ESPOSIZIONE: combinazione tra tempo di esposizione e apertura del diaframma. Corretta

luminosità. Viene misurata con l’esposimetro, che può essere misurato integrato, semi-spot,

spot e zonale. In alcuni casi può essere modificata l’esposizione suggerita dalla fotocamera:

si ricorre alla sottoesposizione se il soggetto è più scuro dello sfondo, alla sovraesposizione

se è più chiaro.

 INQUADRATURA: si deve guardare l’immagine bidimensionale nell’oculare. Deve essere

presente la linea di terra, la copertura o il limite superiore, le murature laterali ed eventuali

riferimenti vicini.

 RIFERIMENTI: sono utili quelli metrici (il più immediato è la figura umana) e quelli cromatici

(per tornare ai colori originali).

 FOTOMOSAICO: si deve usare sempre lo stesso obiettivo e i fotogrammi (con piani di

pellic