Fantástico Realismo

Nube de puntos por fotografías y modelos densos en 3D

En los últimos años, la innovación tecnológica ha sido una diferencia importante en la vida de las empresas y de las personas. Ese avance de la tecnología, en sus más diferentes formas, difícilmente sería imaginado hace 10 o 15 años para un usuario común. Una de las áreas beneficiadas por ese progreso es la de cartografía/mapeo/geomática, una vez que la innovación ha sido un importante factor de avance de nuevos negocios.
Entre las muchas técnicas innovadoras que surgen, se destaca el levantamiento por nubes de puntos, las famosas point clouds, siendo la tecnología Lidar la más conocida y la consagrada como láser scanning.
Esa forma de levantamiento, ya sea terrestre o aérea, ha sido ampliamente utilizada en las más diversas áreas de la ingeniería y cada día surgen inéditas aplicaciones. Con todo esto, hay que destacar que no son solamente los láser escanners que producen nubes de puntos, y la generación por medio de fotografías está ganando espacio de forma muy rápida.

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La generación de las nubes de puntos es hecha a través de correlación de pixel en las imágenes, utilizando técnicas avanzadas de fotogrametría. En un primer momento, es producida una nube de puntos espesa, usada para determinar los parámetros de orientación de fotos, o sea, las coordenadas XYZ en los ángulos de altitud omega, phi y kappa. Se suma a esto la información de coordenadas de punto, formando, así mismo, una nube de puntos en 4D. Además de esto, la nube de puntos dispersa es usada para determinar y refinar los parámetros de calibración de las cámaras, cuya base será el conjunto de imágenes.
Después de este proceso, se inicia la producción de un modelo denso, en que la creada malla (mesh), realizando una barredora pixel a pixel en las imágenes, creando texturas a partir de las fotografías captadas en diversos ángulos.

Tal técnica no ha sido ignorada por los gigantes de la tecnología. La Intergeo 2012, realizada en Alemania, presento los nuevos avances del área y la oferta de productos y servicios relacionados y ella se expandirá muy rápidamente, debido al realismo presentado. Nokia, Google, Apple, Microsoft y Autodesk son algunas de las empresas que están apostando muy alto en esta tecnología como forma de innovación de productos y servicios.
Nokia investiga un frente, como Nokia Maps 3D, cuyo realismo de las texturas de las ciudades presenta detalles impresionantes. Ahora Google, en septiembre, amplio la dispobilidad de imágenes con vista lateral de 45° para más locales, que formarán la nueva base de las ciudades en 3D incluidas en Google Maps en un futuro próximo. Microsoft, a su vez, lanzo a través de su subsidiaria Vexcel la plataforma Geosynth, para formación de modelos 3D georreferenciados, y debe anunciar, en breve, nuevos servicios usando esta tecnología, en cuanto a Apple compro C3 Technologies, que tendrá esa tecnología, y también dispondrá modelos en 3D, teniendo confirmado recientemente que tiene enviando aviones para fotografiar varias ciudades usando la tecnología “spy-on-the-sky”, con altísima resolución de imágenes. Autodesk no queda atrás y lazó recientemente la plataforma 123D Catch, básicamente en el modelaje de pequeños objetos.

Con la popularización de los tablets y smartphones, es ciertamente una corrida para ver quien consigue ofrecer los mapas más realistas posibles para uno con realidad aumentada. Desde esa forma, se amplía la posibilidad de nuevas oportunidades de marketing con uso de realidad virtual.
Esto se traduce en modelos digitales de elevación altamente realista, con un detalle que solamente el láser scanner dispone. Una de las ventajas de esto es que un mismo sobrevuelo es posbile generar el Modelo Digital de Elevación (MDE) y también las ortofotos. Agregando valor al producto/servicio prestado.
Donde Lugar en Común…

Un punto importante es que la técnica de toma de fotografías fue del formato clásico de fotogrametría, además de las fotografías verticales, la necesidad de hacer las fotografías inclinadas, con mayor sobreposición, volando más bajo y más lentamente, justamente para que el modelo adquiera el realismo necesario.
Además de las fotografías aéreas, otro uso de esta técnica que está aumentando inmensamente y de las fotografías terrestres la corta distancia y, en este caso, sin la necesidad de más de una cámara operando simultáneamente.

La técnica ha sido utilizada para el registro de fachadas de edificaciones con fines históricos, de taludes de vías para visualización de deslizamientos, de frentes de minerales para analizar el corte y la estructura de las rocas. Si un objeto puede ser fotografiado de mode circular, visualizada en todos los lados, se puede reconstruir integralmente con altísima resolución.
El comparativo con el láser scanner “tradicional” revela que ambas tecnologías tiene ventajas y desventajas. EL láser scanner es un poco más preciso, al paso que las fotografías exigen cuidados técnicos específicos en su captura, evitando al máximo áreas de desenfoque. Con todo, el avance de la resolución de las cámaras DSLR, principalmente de Canon y de Nikon, que acaba de lanzar la D800, con 36 megapixel efectivos, la tendencia es que las fotografías igualmente en precisión y exactitud al láser scanner.

El láser scanner tiene la ventaja de penetrar en áreas con vegetación densa, en cuanto las fotografías hacen un barrido de lo sólo visible, o sea, la cima de los árboles. En compensación, la utilización de las fotografías produce el modelo denso (mesh) con los colores de los puntos, otra ventaja al respecto es la utilización de las texturas de las fotografías, siendo ese un factor mucho más importante para analizar de las estructuras y objetos.
Como demuestran las imágenes ilustrativas de esta materia, esta tecnología está disponible en Brasil, siendo activamente usada por Incarta Ingeniería y Consultoría en proyectos de modelos en 3D y para mapeos, sea aéreo o terrestre. En los dos primeros proyectos para mapeo fue por la empresa con esta técnica y fue el levantamiento de la comunidad Floresta, en Pananaguá, en el litoral de Paraná, que el inicio del año del 2011 fue víctima de un deslizamiento en debido a las fuertes lluvias. Las fotografías y modelo digital de terreno en alta resolución fueron usadas por la concesionaria administradora de la vía y también por organismos ambientales para visualizar y analizar la extensión del desastre.

La tecnología avanza muy rápido, proporcionando nuevas formas de producir datos, analizarlos y generar información, el que es en esencia, la función de la cartografía. Quien gana con estas herramientas descubiertas todos los días es el consumidor final, que obtiene datos con más cualidades y agilidad.

Fuente:

MundoGeo

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