3 Metodologia usada en l'aixecament mitjançant laser scan
3.1 Treball de camp laser scan
En primer lloc cal situar l'estació total en un punt conegut. Podem col·locar-la sobre una base marcada prèviament i orientant-la respecte a un altre punt conegut, com s'ha fet en aquest cas, o bé orientant-la a partir de tres punts coneguts de manera que la mateixa estació calculi la seva posició.
Cal definir la densitat del mostreig, ja sigui angularment o per la densitat de la malla. La segona opció sembla més intuïtiva, però té l'inconvenient de que cal mesurar la distància a la que estem respecte l'objecte que volem modelar per poder calcular-la, i, com és evident, els diferents punts de l'objecte estaran a diferents distàncies. En aquest cas tenim l'avantatge de que estem davant d'un mur sensiblement pla i aproximadament perpendicular a la visual que tenim sobre el parament, de manera que si definim una densitat de malla de 5cm i agafem la distància de referència en un punt qualsevol del parament, obtindrem una malla en què tots els vèrtex estaran a uns 5cm. No succeiria el mateix si modelitzéssim, per exemple, un paviment situat davant de l'estació: la densitat de la malla seria menor darrera el punt on hem calculat la distància de referència, i major per davant.
Definim també l'àrea en què realitzarem l'escaneig, mitjançant una poligonal sobre la pantalla de l'estació. Aquí és important atendre a quines són les línies de tall de l'objecte, en aquest cas el coronament del mur i l'angle lateral. Hem d'ajustar-nos al màxim respecte aquest límits: tots el punts que prenem per sobre seran "soroll", dades que no ens interessen ja què no pertanyen al objecte que volem modelar. Però hem d'assegurar-nos de sobrepassar les línies de tall, si no el model quedarà incomplet.
Fet tot això arriba la part fàcil: deixar que la màquina treballi sola. Pot ser recomanable dividir l'àrea dels mostreig en diverses zones, així al fer la presa de dades de la primera podem estimar el temps total necessari i, en funció d'aquest i la nostra paciència o disponibilitat, ajustar la densitat de la malla. Com que treballem en dues dimensions, duplicar la densitat de la malla implica quadruplicar el nombre de vèrtex... i quadruplicar el temps necessari per completar el treball de camp.
3.2 Treball de gabinet laser scan
Usem el programa Image Master de Topcon. Anem a file>import>point cloud file, i seleccionem el fitxer que hem generat amb l'estació total, en aquest cas en es tracta de dos fitxers en format CL3. Els seleccionem els dos alhora (tecla control) i els obrim. Ens apareix a la pantalla el núvol de punts. Apart de la zona que ens interessa tenim un cert "soroll": els punts llunyans captats per sobre del coronament del mur i darrera la finestra.
Si volem importar tant els núvol de punts com les fotografies associades que ha registrat la màquina hem de seleccionar un arxiut tipus FSN (arxiu topSURV scanning file). Al obrir-lo, automàticament veurem les fotografies la barra inferior (image list). Al mateix temps s'ha carregat l'arxiu CMR de la calibració de la càmera i, al tractar-se d'imatges de la pròpia estació, aquestes ja estan orientades, podem consultar les dades a orientation>camera location list.
Ara tenim que lliurar-nos dels punts que no ens interessen. Podem fer dues coses, una és usar alguna de les eines de selecció per triar els punts que queden fora de la zona de volem modelitzar i esborrar-los; l'altre és usar una de les eines de retall (clip square area, clip polygonal area, clip cuboid area, clip slice area), on el que fem és restringir la zona del model que visualitzem, però sense perdre els punts que queden fora d'aquesta, els quals els recuperarem quan desactivem el retall (amb el botó clip on/off).
Un cop veiem en pantalla estrictament la part del núvol de punts que necessitem, premem el botó create tin i es generarà una superfície.
Si les fotografies no s'insereixen directament sobre el model, les seleccionem (totes o les de la part del model que volem texturitzar) i premem el botó texture mapping.
4 Metodologia usada en l'aixecament mitjançant fotogrametria
4.1 Treball de camp
Partim d'unes condicions necessàries similars a les del laser scan: tenir uns punts de referència situats topogràficament, com a mínim quatre visibles per cada una de les fotografies del parell estereoscòpic que usarem. Poden estar sobre el mateix objecte a modelar o al seu voltant. I també tenim un petit avantatge: si sabem quins seran aquests punts de referència podem fer les fotografies abans o després de situar-los topogràficament. En aquest cas s'han usat quatre dianes que consistien en xinxetes enganxades amb plastilina. Com que la presa de dades es va fer de forma simultània a la del laser scan, vam aprofitar que teníem l'estació situada i orientada per registrar la seva posició. De fet queda una mica exagerat dir presa de dades a fer dues fotografies, tot el que necessitàvem en aquest cas, doncs cobrien perfectament el tram d'estructura objecte de l'aixecament.
4.1 Treball de gabinet
Usem també el programa Image Master, però en aquest cas la major part del treball es desenvoluparà en els mòduls del programa orientation i stereo.
Comencem definint la càmera utilitzada a orientation>camera. Carreguem l'arxiu CMR on es defineixen els paràmetres de distorsió de la mateixa, generat prèviament amb el programa Image Master Calib. Hem usat una Nikon d80 amb un objectiu Nikkor 50mm f/1.8 fix.
Importem les dues fotografies a orientation>add images i creem un parell stereo seleccionant-les al mateix temps i fent orientation>add stereo pair. És important l'ordre de la selecció, la primera imatge la de l'esquerra i la segona la de la dreta.
Introduïm les coordenades dels quatre punts de control que hem agafat durant el treball de camp, ja sigui important un arxiu a file>import o manualment a data>point>input coordinates. Marquem sobre les dues fotografies els punts de control (és necessari que els hi donem el mateix nom amb que els hem importat) i tants punts complementaris com considerem oportú, els anomenats tie points. Un cop fet això, a la mateixa finestra en què registrem el nom dels tie points, fem calculate. El programa ens demanarà la capa on estan situats els punts de control i calcularà la coherència de les dades. Ara podem obrir el parell de fotografies al mòdul stereo i dibuixar una polilínia sobre la zona que volem modelar.
Seleccionem la polilínia i premem el botó auto surface measurement per generar la superfície del model. Aquí definim, entre d'altres paràmetres, la densitat de la malla que es generarà. Triem també quina de les dues imatges servirà per mapejar el model. Un cop el programa enllesteix els càlculs, podem tornar al model i veure el resultat.
