Soluzioni per modellare il terreno

[Tristus]

Questo è un interessante tutorial per estrarre sezioni da una nuvola di punti lavorando con Thopos.

 

[morpheuz]

Siamo sempre lì. Se vedi tutti sti tutorial prendono in considerazione terreni piuttosto standard e "scolastici".

1) Tirar fuori curve di livello da una configurazione gradonata ti restituisce un vero e proprio casino. Ed anche quando la configurazione non è gradonata ti becca alberi, pali della luce, auto e case.

2) La nuvola di punti rappresenta lo stato di fatto. Poi devi comunque andare a progettarci sopra i successivi interventi (di cui ti serviranno le sezioni). E questo step non puoi farlo con la nuvola di punti.

3) I software CAD non vedono il DTM come terreno fisico. Non puoi comunque "scavarlo". Al massimo puoi ricavare intersezioni con altri DTM.

Ripeto che, per il mio scopo, non credo esistano vie migliori del rinunciare al DTM, estrarre per ricalco un file composto da polilinee 3D e lavorare su quello in ambiente CAD tirandoci fuori tutto quello che mi serve in automatico.

 

[Tristus]

1) Tirar fuori curve di livello da una configurazione gradonata ti restituisce un vero e proprio casino. Ed anche quando la configurazione non è gradonata ti becca alberi, pali della luce, auto e case.

Probabilmente la cosa migliore da fare è quella di copiare la polilinea (la curva di livello) che identifica il bordo del gradone e portare detta copia piu' sotto, verticalmente, in corrispondenza di quello che è il piede del gradone stesso. Se il piano a curve di livello è ben dettagliato, non si avranno difficoltà ad individuare le curve che identificano le gradonature. E comunque si arriva ad una approssimazione accettabile.
Quello che non ho compreso è come giungi tu al piano di curve di livello. Quali dati dai in pasto al programma che adoperi per giungere ad avere le curve di livello?

Siccome è un argomento che mi interessa, pensavo ad un approccio che tentero' di spiegare di seguito.
Hai detto che usi il drone, bene, significa che sei in grado di avere una rappresentazione realistica del terreno nel momento in cui elabori la mesh densa (con gradoni ben definiti e tutto quanto il resto... perchè questi programmi sono in grado di rilevare geometrie complesse... vedi i gradini della scala che ho postato prima).
Questo è un ottimo punto di partenza per estrarre le curve di livello.

Fai quindi estrarre le curve di livello al programma e controlla dove vi sono le gradonature, facendo le opportune modifiche laddove il programma ha difficoltà ad interpretarle, col metodo che ho descritto prima, cioè prendi i bordi dei gradoni e copiali piazzandoli in corrispondenza dei loro piedi, e lascia invariato il resto.

Col comando loft, poi, è un gioco creare le mesh dalle curve di livello, tagliare le superfici e creare quelle di scavo o di riporto. Saranno mesh leggere immensamente piu' leggere della mesh scaturita dalla nuvola densa.

C'è da lavorare manualmente, col medoto che ho descritto.

Pero' sto pensando che tutto questo lavoro di correzione si puo' forse fare direttamente da un solo software che lavora in ambito cad, come il Thopos. Ho visto che è possibile lavorare anche sulle singole curve di livello, come se si fosse su Autocad. E mi stupirei se non fossero in grado di calcolare scavi e riporti.

Mi scarichero' la versione trial di Thopos e vedro' di fare qualche test perchè il discorso interessa anche me. E cosi' invito te a fare altrettanto, magari dando in pasto al programma qualche esempio di lavoro che hai già svolto. Solo in questa maniera possiamo vedere le potenzialità di questi programmi.

 

[morpheuz]

Dove son presenti gradonature io non genero un bel niente. Mi limito a ricalcare i bordi (superiori) dei vari gradoni e ad esportare le polilinee in ambiente CAD. A quel punto, con un semplice offset 3D (dando una quota media rappresentativa di ciascun gradone) riporto i bordi (inferiori). Stop.

Dove è presente un terreno naturale io metto tanti punti (come se fossi in campagna e stessi eseguendo un piano quotato con uno strumento classico) avendo cura di scegliere piano campagna (evito massi, alberi etc etc...) e da quell'insieme di punti ricavo le curve di livello. Stop.

Un software come Thopos (ma come tanti altri) secondo me non funziona perché ricalcare bordi precisi su una nuvola di punti è impossibile. Quando fai zoom per beccare lo spigolo preciso non capisci più nulla. Il ricalco va fatto dentro il programma di fotogrammetria, con una mesh con spalmata sopra la texture ad alta definizione.

 

[Tristus]

Un software come Thopos (ma come tanti altri) secondo me non funziona perché ricalcare bordi precisi su una nuvola di punti è impossibile.

Questo col Thopos, mentre invece per i programmi di fotogrammetria il discorso è diverso.
Mi ripetero'. Nei programmi di fotogrammetria, i punti che ti serviranno per disegnare le polilinee che identificano i bordi dei gradoni (sia il limite superiore che il piede) li puoi selezionare comodamente dalle foto. Credo addirittura (come ho scritto in precedenza) che si possano selezionare direttamente dalla mesh che scaturisce dalla nuvola densa (mesh texturizzata, ovviamente, per un riconoscimento migliore).

Il programma di fotogrammetria saprà riconoscere quel punto anche nelle altre foto (se presente, a patto che e foto siano elaborate ed allineate).
Il programma ti dirà... ho trovato lo stesso punto anche in un'altra foto... confermi? (e tu leggi qual'è l'errore... se l'errore è nella tolleranza allora il punto è giuto. Confermandolo il programma andrà a cercare lo stesso punto in un'altra foto. Questo per permettergli una giusta triangolazione che si traduce in piu' precisione. Non c'è nemmeno bisogno di confermare il punto su ogni foto. E' sufficiente che il programma abbia lo stesso punto in foto che lo ritraggano con angoli ampi. Il programma creerà una corrispondenza tra quel pixel e lo stesso punto nella nuvola.

Ammettiamo che tu gli selezioni 10 punti (ad esempio il limite superiore del gradone) puoi dire al programma di creare una polilinea che congiunge i punti che desideri siano congiunti. Allo stesso modo puoi creare delle superfici dagli stessi punti.

Alla stessissima maniera puoi selezionare i punti che ti servono per identificare il terreno circostante.
Non hai assolutamente bisogno di entrare dentro la nuvola densa, coi problemi di visibilità che ne conseguono.

Tornando all'immagine della rampa di scale... per selezionare gli spigoli (nell'immagine sono i punti 1 e 3) non sono entrato nella nuvola densa. Ho fatto quel lavoro di ricalco semplicemente e comodamente dalle foto, col programma che mi aiutava nel rintracciamento di quei punti indicandomi anche l'errore che riscontrava e dicendomi se stavo nella tolleranza o meno.
I punti cosi' trovati non andranno persi. Il programma si incaricherà anche di unirli con linee (come da te specificato) e potrai esportare il dxf dei soli punti e linee trovati, volendo.

Col Thopos (o altro programma) farai il resto. Al Thopos, a questo punto, darai il rilievo comprensivo di quelle correzioni di cui stiamo discutendo.

 

[Tristus]

Tu hai già confidenza con i programmi di fotogrammetria, ma ho voluto ugualmente ripetere cio' che io ritengo sia la procedura migliore (sopratutto comoda) per il ricalco di cui tu parli.

 

[morpheuz]

i punti che ti serviranno per disegnare le polilinee che identificano i bordi dei gradoni (sia il limite superiore che il piede) li puoi selezionare comodamente dalle foto.

Continui a parlare di punti. Non capisco perché i punti per unire polilinee e non direttamente le polilinee...

Col Thopos (o altro programma) farai il resto. Al Thopos, a questo punto, darai il rilievo comprensivo di quelle correzioni di cui stiamo discutendo.

Si a quel punto basta un qualsiasi ambiente cad e qualche buon lisp/addon...

 

[Tristus]

Continui a parlare di punti. Non capisco perché i punti per unire polilinee e non direttamente le polilinee...

Perchè ci sono difficoltà a individuarli nella nuvola densa. Ma sopratutto perchè assegnando loro un identificativo e una priorità (con la procedura di cui sopra) sei poi in grado di individuarli senza possibilità di errore qualora vi siano delle correzioni da operare in seguito sulle polilinee.

Una volta che il programma sà che quei punti sono speciali, assegnerà loro una diversa priorità e puoi esportare in dfx solo quei punti (magari uniti tra loro da linee o superfici) tralasciando tutto il resto. Diversamente ti porteresti appresso tutti i punti della nuvola densa. O saresti costretto a cancellarli con le difficoltà che conseguono da una operazione delicata come quella.

In ogni caso è bene conservare la nuvola densa, e tenerla per lavorarci qualora si debbano fare altre operazioni. Pero' da quella nuvola densa puoi estrarre in dxf solo i punti che decidi tu,.

Cioè andare sulla nuvola densa per scegliere i punti che servono non è sbagliato, pero' puo' risultare scomodissimo. I programmi di fotogrammetria hanno strumenti per evitare proprio quel lavoro.

 

[Tristus]

Questo argomento lo affrontammo tempo fà sul forum.
Feci qualche test per vedere come lavorano i programmi nel generare i dtm. In effetti hanno difficoltà ad interpretare i punti quando questi disegnano gradonature.

Era giusto un test, con Autocad feci una specie di piano quotato, ecco il risultato sia con i lisp che con Surfer. Cioè l'immagine 1 è quella dove ho dovuto disegnare i gradoni con Autocad, ovvero, una volta creati i cerchi sono stati "offsettati" per creare i piedi dei gradoni.
Altrimenti i programmi interpretavano alla loro maniera il dtm. Ovviamente una maniera non soddisfacente. Come si nota, vi sono tutti i punti necessari perchè si comprenda che i punti in giallo descrivono i gradoni. Nonostante cio' i programmi incontrano difficoltà ad interpretarli

Devo dire pero' che non ho una grande padronanza del Surfer il quale permette cose complicatissime, percio' probabilmente avrebbe permesso di ottenere qualcosa di simile alla figura 1. Cos' come probabilmente lo permettono i nuovi software come Civil 3d o Thopos. Bisognerebbe scaricare qualche trial e fare delle prove

 

[morpheuz]

Perchè ci sono difficoltà a individuarli nella nuvola densa.

Forse sei rimasto "indietro". Le ultime versioni dei più noti programmi di fotogrammetria ti permettono di tracciare vettori e poligoni con estrema semplicità operando sulla mesh con sopra la foto ad alta definizione spalmata.

Feci qualche test per vedere come lavorano i programmi nel generare i dtm.

Per quanto mi riguarda, fintanto che alla generazione del DTM non segue un software intelligente che lo tratti come "terreno fisico" e permetta di operare come si farebbe con del "terreno fisico", preferisco rinunciare a quel tipo di rappresentazione (alla fine è solo una mera rappresentazione) a favore di una ambiente di progetto più duttile e flessibile.

 

[Tristus]

Forse sei rimasto "indietro". Le ultime versioni dei più noti programmi di fotogrammetria ti permettono di tracciare vettori e poligoni con estrema semplicità operando sulla mesh con sopra la foto ad alta definizione spalmata.

Lo so', pero' tu parlavi di nuvola densa. Infatti mi sembrava strano che tu ti addentrassi dentro quel bailamme di punti, che sarebbe un lavoro da certosini.
Io scrissi che era possibile selezionare i punti salienti direttamente dalla mesh. Se trattasi di mesh texturizzata meglio ancora, cosi' hai maniera di riconoscere visivamente i punti a cui intendi dare delle priorità (quelli che tu intendi identificare come punti salienti).

Pero' se tu leggi il manuale del programma ti dirà sicuramente che se selezioni i punti in quella maniera dovrai accettare l'errore che ne consegue.
Un conto è selezionare i punti una sola volta, ed un altro è selezionarli da ciascuna foto. Il programma in quest'ultimo caso calcolerà le coordinate di quel punto con molta piu' precisione, perchè farà le triangolazioni tra piu foto per calcolare le coordinate di quel punto.
Grosso modo lo stesso discorso che abbiamo imparato dal teorema di Snellius Pothenot relativamente all'ampiezza degli angoli da utilizzare quando dobbiamo calcolare le coordinate di determinato punto.
Nel nostro caso: se io voglio calcolare la posizione di un punto, è bene avere piu' di 2 osservazioni, e l'angolo descritto compreso tra la prima e la seconda osservazione ci fornirà un risultato piu' preciso quanto piu' è ampio quell'angolo. Stesso discorso per i programmi di fotogrammetria.

Pero' tutto sommato puo' anche andar bene il metodo che adotti tu. Nelle rappresentazioni di massima del terreno non è necessaria tutta questa precisione. Pero' in linea di massima vale il mio discorso.

Per quanto mi riguarda, fintanto che alla generazione del DTM non segue un software intelligente che lo tratti come "terreno fisico" e permetta di operare come si farebbe con del "terreno fisico", preferisco rinunciare a quel tipo di rappresentazione (alla fine è solo una mera rappresentazione) a favore di una ambiente di progetto più duttile e flessibile.

L'intelligenza artificiale (cosi' la chiamano) sta facendo salti da gigante nel campo della post elaborazione fotografica.
In topografia ci vuole ancora l'occhio umano. E per fortuna, sarebbe una noia mortale altrimenti.
Ripeto, se tu vuoi un dtm che ti restituisca qualcosa di simile alla gradonatura che è nella realtà dovrai fornirgli molti piu' punti, sopratutto in corrispondenza dei bordi e dei piedi. Ho postato delle foto per far capire l'esempio, quelle con 2 gradoni. Oppure puoi operare tu con cad nella costruzione dei gradoni. O un cad interno al programma oppure un'altro programma. Non vedo altre alternative
Ecco perchè i programmi di fotogrammetria riescono a creare una mesh gradonata, perchè acquisiscono un sacco di punti.