Archeologia

HOW TO: aerofotogrammetria con drone e Pix4Dmapper. Elaborazione

Aerofotogrammetria con drone e Pix4Dmapper

Eccoci giunti al quinto appuntamento con il nostro tutorial tecnico sull'aerofotogrammetria da drone. In questa seconda parte stiamo trattando il software Pix4Dmapper nella sua versione demo Pix4Ddiscovery.

Nel precedente appuntamento abbiamo scoperto come avviare un progetto, importare le immagini e dato un'occhiata ai segreti dell'image matching. Quindi abbiamo avviato l'elaborazione che questa versione consente di salvare. Ora riapriamo il nostro progetto e proseguiamo il percorso.

HOW TO: aerofotogrammetria con drone e Pix4Dmapper. Introduzione (parte 1)

Aerofotogrammetria step 6: correzione metrica del progetto

Come già espresso nelle precedenti puntate dedicate ad Agisoft Phostoscan, la differenza tra Computer Vision e fotogrammetria consiste nell'accuratezza metrica del progetto: nel primo caso la metrica del modello sarà approssimata, nel secondo caso dovrà essere esatta. Al fine di rendere quanto più conforme possibile la metrica del nostro progetto alla realtà, dobbiamo introdurre una serie di correttivi che la fotogrammetria richiede in quanto tecnica di acquisizione dati di tipo passivo.

Ecco che entrano in ballo i GCP, o Ground Control Point, punti notabili sul terreno o marcatori appositamente posizionati che, acquisiti con apposita strumentazione topografica (tipicamente stazione totale o strumento GNSS), permettono al modello di essere scalato, ruotato e orientato sulla base di coordinate reali (o locali) e misure precise.

Differenza tra GCP e Control Point

Pix4Dmapper introduce accanto ai GCP il concetto di Control Point: punti che il software utilizza per una verifica indipendente dell'accuratezza del progetto. Se i GCP sono disposti con una strategia ben precisa nella nostra area di lavoro (quando possibile), i Control Point devono essere assolutamente randomici. Se i GCP possono essere usati per la correzione metrica del progetto, i Control Point servono a verificarne l'accuratezza.

Tipologia di GCP

In Pix4Dmapper i GCP possono essere di 3 tipi:

  • 2D GPC: se conosciamo soltanto le coordinate X, Y oppure la latitudine e la longitudine (Y, X) del punto
  • 3D GCP: se conosciamo le coordinate X, Y, Z oppure la latitudine, la longitudine e l'altitudine (Y, X, Z) del punto
  • Control Point: se conosciamo le coordinate X, Y, Z oppure la latitudine, la longitudine e l'altitudine (Y, X, Z), ma il punto non viene usato per la ricostruzione del modello.

GCP Editor

Per accedere all'interfaccia di gestione dei GCP, andiamo nel menu Progetto --> Gestione GCP/MTP: si apre un pannello pop-up che presenta 3 sezioni. Vediamole nel dettaglio.

Aerofotogrammetria da drone e Pix4Dmapper: pannello Gestione GCP/MTP
  • Sistema di coordinate GCP: gestisce il sistema di coordinate (ad es. WGS 84) nel quale i GCPs/MTPs/Control Points sono espressi
  • Tabella GCP/MTP: la seconda sezione riguarda la possibilità di importare, editare, gestire, aggiungere e rimuovere GCPs/MTPs/Control Points
  • GCP/MTP editor: con questo pannello possiamo gestire l'individuazione dei marker direttamente sulle immagini o all'interno del progetto

Il programma offre la possibilità di lavorare sia con il raycloud al termine dello step 1, oppure con l'editor base prima dello step 1.

Se abbiamo acquisito le nostre coordinate tramite un ricevitore GNSS, avremo ottenuto dei GCP con coordinate geolocalizzate in un sistema conosciuto. Poiché il nostro APR aggiunge alle immagini i tag di latitudine e longitudine, stiamo lavorando all'interno di un progetto che prevede che tanto le immagini quanto i GCP siano geolocalizzati. In questo caso il metodo di aggiunta dei GCP consigliato è il seguente:

  • Dopo aver misurato i GCP ed esportati dallo strumento nel formato compatibile con Pix4D, all'interno della tabella GCP seleziono importa GCP. La finestra che si apre mi dà la possibilità di selezionare tra formato file X, Y, Z oppure Y, X, Z, a seconda che nel file per ogni punto sia indicata prima la latitudine oppure la longitudine.
  • Avendo già processato lo step 1, possiamo procedere con raycloud a marcare i GCP all'interno della nostra nuvola. Dal pannello GCP/MTP Editor clicchiamo dunque su Editor raycloud

Affinché il modello sia scalato, ruotato e geolocalizzato correttamente, sono necessari almeno 3 GCP. Per ricavare un buon modello, è richiesto un numero minimo di GCP tra 5 e 10. Il nostro consiglio è si valutare il numero di GCP in base alla dimensione del progetto, laddove ne bastano 6 e quando invece ne sono necessari 15. Ogni GCP ben localizzato aumenterà la precisione e l'accuratezza del progetto.

Aerofotogrammetria da drone e Pix4Dmapper: editor raycloud per GCP/MTP

L'interfaccia del programma cambierà per entrare nell'editor raycloud. Sulla sinistra si apre il pannello layer, che contiene al suo interno tutti i dati calcolati dal programma. Espandiamo la voce Tie Points e di seguito la voce GCP/MTP: questa voce contiene l'elenco dei GCP/MTP che abbiamo caricato in precedenza. Facciamo clic sul primo GCP, nel nostro caso 9001 (7).

A questo punto nella parte destra dell'interfaccia si aprirà il pannello proprietà con le due sezioni "Selezione" e "Immagini": nella prima sezione saranno indicate le proprietà del GCP, quali ad es. tipologia, coordinate, stima dell'errore, etc.; nella seconda sezione sono listate tutte le immagini sulle quali il GCP è visibile. Quando sull'immagine la posizione del GCP è stimata, esso appare con un cerchio blu con un punto al centro: viene così rappresentata la proiezione delle coordinate su quell'immagine.

Ognuna delle immagini può essere navigata con i soliti comandi del pan, dello zoom, etc. tramite il tasto sinistro premuto o la rotella del mouse. Quando abbiamo individuato la giusta posizione del nostro marker o punto notabile a terra, con un clic sinistro del mouse piazziamo il GCP sull'immagine, non più con una posizione stimata ma ora con una posizione "certa": ora il GCP sull'immagine assumerà la forma di un cerchio con croce gialla al centro. Eseguiamo questa operazione in una seconda immagine, e vedremo apparire una croce verde su tutte le immagini interessate dal GCP. La croce verde rappresenta la riproiezione stimata delle coordinate 3D del GCP dipendente dalla posizione manualmente accertata del GCP.

Aerofotogrammetria da drone e Pix4Dmapper: proprietà GCP

Se su una immagine vedete apparire un cerchio rosa, vuol dire che la posizione di quel punto è errata e dovete procedere immediatamente alla sua correzione.

Fatto questo, nel pannello selezione clicchiamo sul bottone Marcatura automatica: il programma si occuperà per noi di individuare la corretta posizione del GCP su tutte le altre immagini sfruttando un algoritmo di correlazione automatica basata sul colore.

Qualora siano rimaste delle immagini che presentano soltanto una croce verde senza cerchio e croce gialle, si proceda a verificare se la croce verde indica una posizione corretta (nessun'altra operazione è richiesta) oppure una posizione scorretta, al che sarà necessario individuare il GCP manualmente su più immagini.

Quando la croce verde sarà nel posto corretto in tutte le immagini, nel pannello selezione clicchiamo su Applica. Non resta che procedere a ripetere tutti questi step per tutti i GCP che abbiamo caricato nel progetto.

Riottimizzare il progetto

Siamo finalmente pronti per valorizzare questo lavoro attraverso il comando da menu Elaborazione --> Riottimizza.

Questo comando procederà a riottimizzare i parametri interni ed esterni della camera, e di conseguenza la ricostruzione 3D, basandosi ora sui GCP, ovvero su coordinate certe.

Bisogna ricordare che questo processo è disponibile soltanto al termine dello step 1 e qualora siano stati aggiungi GCP o effettuate altre operazioni che possano influenzare la correttezza della ricostruzione. Va anche ricordato che questo processo cancella lo step 1 (perché lo rifà da capo), cancella l'eventuale report generato e cancella gli eventuali step 2 e 3 che fossero stati processati. Qualora si volesse generare un nuovo Report al termine del processo riottimizza, da menu Elaborazione --> Genera quality report.

Aerofotogrammetria da drone e Pix4Dmapper: processo riottimizza

Bene, anche oggi siamo giunti alla conclusione di questa puntata. Finora abbiamo visto come caricare le immagini, allinearle, processarle, inserire i GCP che ci saranno utili per la correzione metrica del nostro progetto. Infine riprocessare lo step 1 per applicare la correzione metrica al progetto.

Nel prossimo appuntamento vedremo come generare la nuvola di punti densa e partendo da questa generare i prodotti derivati, a cominciare dalla mesh 3D texturizzata.

Ricorda che lavoriamo al fianco dei professionisti per collaborare con loro nella perfetta riuscita dei loro progetti: se sei alle prime armi, vuoi migliorare la resa dei tuoi elaborati o semplicemente sfruttare la nostra conoscenza nel campo per i tuoi progetti, non esitare a contattarci con il form sottostante.

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SpaErco: un percorso sensoriale alle Terme Centrali del Parco Archeologico di Ercolano

SpaErco Parco Archeologico Ercolano

In occasione della Festa dell'8 marzo, tradizionalmente dedicata alle donne, il Parco Archeologico di Ercolano ha organizzato un percorso sensoriale nella sezione femminile delle Terme Centrali, denominato SpaErco.

Le antiche Terme romane sono infatti assimilabili alle nostre moderne Spa (nome che deriva dall'omonima cittadina belga nota fin dal XVI secolo per le sue sorgenti minerali e divenuta per antonomasia sinonimo di termalismo): di origine greca, le terme romane divennero veri e propri luoghi di ritrovo e centri di intrattenimento (si pensi alle cd Terme imperiali, con le biblioteche, le palestre, etc.), unendo il bisogno igienico-sanitario al diletto.

Abbiamo voluto suggerire ai visitatori l’atmosfera che respirava una donna di Herculaneum quando si recava alle terme – dichiara il Direttore Francesco Sirano – curando la propria igiene personale e vivendo esperienze non lontane da quelle che le donne moderne ritrovano nelle attuali Spa, ecco perché SpaErco.

Gli ambienti sono stati decorati riproducendo l'antico uso di svestirsi nei cd apodyteria (gli antichi spogliatoi), dove i vestiti venivano lasciati negli appositi spazi, tipicamente mensole o armadietti appesi ai muri. Dei diffusori audio simulano lo scorrere dell'acqua, che riempiva la piscina del calidarium (la sala calda), mentre migliaia di petali di rosa inebriano gli ambienti con il loro profumo, generando con la luce del sole un delicatissimo pink ambient.

Il percorso, come detto inaugurato l'8 marzo, rimarrà purtroppo visibile soltanto per pochi giorni, in attesa di tornare per future occasioni.

Visita la pagina dell'evento: SpaErco per la Festa della Donna al Parco Archeologico di Ercolano. Percorso sensoriale alle Terme Centrali

SpaErco: reperti 3D alle Terme femminili di Ercolano

Le riproduzioni 3D degli antichi reperti femminili legati alla cura del corpo

Una vera novità nel panorama italiano per questo tipo di eventi è stata la volontà del Parco di offrire ai visitatori la possibilità di entrare in contatto con ambienti che proponessero anche gli oggetti che le antiche donne usavano per la cura del corpo: balsamari, pettini, pinzette, specchi, lucerne, spilloni, strigili, piattini per i trucchi. Questo è stato possibile grazie alla stampa 3D in gesso, che ha permesso, a fronte di un'accuratissima ricostruzione tridimensionale dei reperti archeologici, una loro riproduzione fedele nelle dimensioni e nei colori. Sono stati documentati e riprodotti oltre 20 oggetti che facevano parte della vita quotidiana di ogni donna romana che ha frequentato questi ambienti fino al funesto evento del 79 d.C. Molte di voi potranno notare che, sebbene con diverse forme e colori, l'armamentario femminile è rimasto quasi identico, nonostante siano passati quasi 2000 anni.

Nella fotografia soprastante, un particolare dell'allestimento SpaErco, con un spillone in osso con manina, un balsamario ornitomorfo in vetro e un piatto in ceramica.

La riproduzione dei reperti è stata curata dalla nostra società, che ha proceduto alla documentazione archeologica di tutti i reperti scelti, unendo al disegno archeologico una documentazione fotografica con strumentazione professionale (nello specifico: Canon EOS 5D Mark II e Canon EOS 24-70mm f2.8/L USM): tutti gli scatti sono stati effettuati in RAW e trattati nella cosiddetta modalità "gestione colore" (ovvero la "color management"). Dalle fotografie sono state ottenute le texture che, opportunamente trattate e "unwrappate" sui modelli 3D, permettono ai modelli di prendere vita. Naturalmente la gestione colore richiede monitor calibrati in grado di visualizzare un elevato numero di colori, pertanto sui monitor dei vostri PC o sugli smartphone la resa fotografica potrebbe apparire differente rispetto alla fotografia reale.

I disegni, lucidati in ambiente CAD, sono stati la base per la modellazione 3D propedeutica alla stampa, effettuata con la 3DS ProJet CJP 660Pro, strumento in grado di garantire una fedeltà colore elevata grazie alla quadricromia CYMK a 16 milioni di colori.

Di seguito la pipeline del processo: foto, modellazione 3D, texturing e resa finale. In fondo all'articolo è possibile visualizzare il modello 3D grazie alla nota piattaforma Sketchfab: sarà sufficiente far partire l'animazione per poter ruotare liberamente il modello.

Posted by Archeo Staff in Archeologia

Vieni a visitare l’Area Archeologica di Nora

La nostra azienda, nell'ambito di un lavoro di rilievo tecnologico su strutture antiche del sito archeologico di Nora, di prossima evidenza, ha prodotto un breve video nel quale abbiamo tentato di dare lustro alle meraviglie archeologiche e naturalistiche di quest'area.

Nora, localizzata nel sud della Sardegna, lungo l'attuale Capo di Pula in provincia di Cagliari, è un'antica città le cui prime tracce di frequentazione risalgono all'Età del Bronzo con la presenza di popolazioni nuragiche. È stata poi abitata dai Fenici già nell'VIII sec. a.C. e nel periodo successivo risulta essere un centro di particolare importanza: quando nel 238 a.C. i Romani conquistano l'isola, trasformano Nora in municipio e ne fanno la capitale della provincia di Sardinia e Corsica. Oggi Nora presenta vestigie soprattutto di II e III sec. d.C., in particolare le più evidenti di Età Severiana, ma l'occupazione dell'area è continuata fino in età medievale, quando venne insediato un centro militare, e ancora nel 1607 quando sull'acropoli dell'antica città viene costruita la torre costiera nota con il nome di Torre del Coltellazzo.

Oggi è oggetto di pluriennali missioni archeologiche di ben 4 Università differenti, e particolare menzione facciamo delle ricerche dell'Università di Padova che sta curando una ricostruzione 3D dell'abitato, già visibile sul sito dedicato al progetto. Il sito è visitabile praticamente tutti i giorni dell'anno attraverso obbligatorie visite guidate della durata di ca. 45 minuti, anche in lingua straniera.

Il video

Noi abbiamo lavorato nell'ambito di un progetto di restauro che interessa le Terme a Mare di Nora, e per l'occasione abbiamo effettuato una serie di riprese da terra e con drone di tutta l'area. Le operazioni con UAV sono state svolte nel rispetto dei regolamenti ENAC, volando a sito archeologico chiuso, senza presenza di persone, e a seguito di esplicito permesso della competente Soprintendenza.

Ecco a voi dunque il video pubblicato su piattaforma YouTube in HD:

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Posted by Archeo Staff in Archeologia

Lunedì 20 Open Day Archeologia alla Sapienza di Roma

Con molto piacere abbiamo accolto l'invito inoltratoci dall'ente organizzatore de l'Università La Sapienza di Roma a partecipare ai lavori del 2° Open Day di Archeologia del Lazio che, a distanza di 6 anni dalla prima edizione, vuole costituire un nuovo momento di incontro tra le aziende operanti nel mondo dell'archeologia e gli studenti universitari, oltre che un momento di riflessione sull'attuale status della professione di archeologo in Italia.

Dove e quando

Si svolgerà lunedì 20 febbraio 2017 negli splendidi spazi del Museo dell'Arte Classica della Facoltà di Lettere della Città Universitaria, segnatamente nella Sala Odeion, con ingresso principale da P.le Aldo Moro 5, dalle 9:30 di mattina alle 19 ca. di sera.

Open Day Archeologia Lazio 2017

Partecipare ai lavori

ArcheoDigital è una delle poche realtà italiane, se non l'unica, che ha creduto fortemente nell'Archeologia Digitale fin nella ragione sociale. Con entusiasmo amiamo ripetere e vantarci che siamo archeologi, non architetti o ingegneri, e che quando si tratta di Beni Culturali sono gli archeologi gli esperti del settore a dover essere chiamati in causa, non perché lo impone la legge, ma per gli anni di studio e le competenze maturate.

Quando bisogna costruire una casa, si chiama l'architetto, non certo perché lo impone la legge. Quando bisogna operare un paziente, si chiama un medico chirurgo, non certo perché lo impone la legge. Eppure nel mondo dell'archeologia non sembra essere così.

Abbiamo investito in strumentazione topografica d'avanguardia, per avere sempre il risultato più preciso nella fase di documentazione. Abbiamo ampliato il nostro campo d'indagine tramite i droni, per avere un punto di vista diverso. Abbiamo apparecchiature fotografiche di primo livello per ottenere costantemente la fotografia migliore possibile. Tutto questo accompagna sul campo la grande esperienza del personale della nostra azienda, che crede ancora fortemente nell'Archeologia come uno dei principali canali di sviluppo della nostra Italia, perché solo gli archeologi sanno leggere e correttamente interpretare ciò che vedono, e di conseguenza documentarlo nel modo più accurato possibile.

Discuteremo e presenteremo le nostre idee

Sarà pertanto un momento di riflessione durante il quale presentare le attività della nostra azienda nel campo del digitale per i Beni Culturali sul tema “Il lavoro dell’archeologo: fuori dalla crisi o no?” e partecipare ai lavori della tavola rotonda dal titolo "Livelli della formazione degli archeologi".

All'evento sono chiamati a partecipare aziende di settore ma anche le altre università statali, le associazioni di settore e diverse realtà del MiBACT, «per cercare di restituire una speranza ragionevole, oltre che una narrazione, all’archeologia».

Per tutte le informazioni sull'evento fate riferimento al sito del Dipartimento universitario: 2° OPEN DAY DI ARCHEOLOGIA DI ROMA.

Posted by Archeo Staff in Archeologia

PROMO laser scanner GeoSLAM Zeb1

GeoSLAM Zeb1 è un laser scanner rivoluzionario in quanto è leggerissimo e si usa manualmente. La portabilità e la sua caratteristica lo rendono ideale per molti tipi di applicazioni dove velocità, morfologia e spazio non consentono lo stazionamento di uno strumento su treppiede. Interni di edifici, documentazione di incidenti stradali e scene del crimine, cave sotterranee, miniere, misurazione di edifici per le stime di vendita o aggiornamenti planimetrici semplificati: tutte queste e altre ancora sono le principali applicazioni dello Zeb1, che annullano le fastidiose zone d'ombra grazie al movimento dell'operatore, che camminando ad una velocità costante e predefinita è in grado di coprire centinaia di metri cubi in pochissimo tempo.

Lo strumento registra automaticamente tutti i punti scansionati e non è neanche necessario possedere un computer potente: il servizio GeoSLAM Pay-as-you-go cloud processing demanda alla farm di GeoSLAM il compito di elaborare la nuvola di punti e restituire la cloud 3D pronta per essere usata in ambiente CAD o BIM e in tutti i software di point cloud post-processing.

Laser scanner GeoSLAM Zeb1

Caratteristiche tecniche

  • Data Acquisition Speed: 43,200 measurement points/sec
  • 3D Measurement Accuracy: +/- 0.1% (typically)
  • Maximum Range: Up to 30m (15m outdoors)
  • Laser Safety Class: Class 1 Eye Safe
  • Angular Field of View: +270 x ~100 degrees
  • Weight of Scanner Head: 665g
  • Dimensions of Scanner Head: 60 x 60 x 360mm

Rilievo di edifici

Facciamo un esempio: dobbiamo rilevare un complesso monumentale per redigere il capitolato della gara d'appalto. Non avendo planimetrie dettagliate o alzati puntuali pregressi, non è possibile calcolare l'areale su cui intervenire e approntare il progetto di restauro. Data la complessità del monumento, occorrono almeno 100 stazioni di scansione per realizzare il modello 3D, ovvero almeno 3 giorni di lavoro. Inoltre, si riducono in maniera significativa i dati persi a causa di stazioni di scansione saltate.

Con lo Zeb1 e un operatore formato, questo tempo si riduce a meno di 1 giorno, poiché è in grado di registrare ambienti multi-dimensionali, ad es. quelli a più piani collegati con scale, consentendovi di ottenere dati per:

  • Measured building surveying
  • Scan to BIM
  • Heritage building mapping
  • Real estate valuations
  • Building footprints
  • Industrial plant surveys
  • Rapid scans for building demolition planning
3d laser scan of a church - using GeoSLAM

3d laser scan of a church - using Zeb1 © GeoSLAM

PROMO

Fino al 28/02/2017 è possibile avere il GeoSLAM Zeb1 ad un prezzo promo eccezionale e irripetibile. Approfitta dell'offerta ma affrettati, le unità di Zeb1 in promo sono poche!

RICHIEDI L'OFFERTA PROMOZIONALE A TE RISERVATA SENZA IMPEGNO

Posted by Archeo Staff in Archeologia