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Una serie di 21 lezioni di Paolo Corradeghini, realizzata con il Gruppo Naturalistico Montelliano, affronta l’acquisizione e l’elaborazione delle nuvole di punti per grotte e miniere
Il progetto Grotte in 3D, curato da Paolo Corradeghini sul canale YouTube “Paolo Corradeghini Geomatica e Topografia”, mette a disposizione una sequenza di lezioni dedicate alla gestione delle nuvole di punti applicata al rilievo speleologico.
La serie è realizzata grazie alla collaborazione con il Gruppo Naturalistico Montelliano.
Il percorso comprende 21 episodi e segue l’intera catena di lavoro: importazione dei dati, pulizia, analisi, estrazione di sezioni e restituzione bidimensionale.
Le Grotte in 3D costituiscono un tema sempre più presente nella documentazione delle cavità naturali e artificiali.
Una nuvola di punti non sostituisce automaticamente il rilievo tradizionale, né risolve da sola i problemi di inquadramento topografico.
Può però registrare in modo fitto le superfici osservate, offrendo un supporto utile allo studio di pareti, pavimenti, volte, sezioni e volumi.
LiDAR iPhone per il rilievo speleologico
Nella serie Grotte in 3D, l’uso dello smartphone con sensore LiDAR viene proposto come una soluzione leggera per l’acquisizione 3D.
Il LiDAR lavora misurando il tempo impiegato dalla luce emessa per raggiungere una superficie e tornare al sensore.
Da queste distanze viene costruita una rappresentazione tridimensionale dell’ambiente, che le applicazioni di scansione possono esportare come nuvola di punti o modello.
In grotta il vantaggio pratico è soprattutto logistico.
Un telefono compatibile è meno ingombrante di molte strumentazioni dedicate e può essere utile nei passaggi stretti o durante ricognizioni rapide.
Le acquisizioni ottenute con dispositivi mobili richiedono però un controllo attento della qualità.
La letteratura tecnica segnala buoni risultati su scene di pochi metri, mentre l’errore e la deriva possono crescere nelle scansioni estese.
Illuminazione, geometrie poco leggibili, acqua, superfici molto scure o riflettenti e percorso di acquisizione incidono sul risultato.
Per questo il LiDAR di iPhone va considerato uno strumento di documentazione e integrazione.
Quando il dato deve essere riferito a una rete topografica, confrontato nel tempo o impiegato per misure di precisione, restano necessari controlli, punti noti e procedure di validazione.
Le Grotte in 3D aiutano a collocare il dato mobile dentro un flusso di elaborazione più consapevole.
CloudCompare gratuito per le nuvole di punti
Il software gratuito e open source CloudCompare è il secondo elemento centrale del corso.
Nato per elaborare e confrontare nuvole di punti dense e mesh triangolari, dispone di strumenti per visualizzazione, segmentazione, registrazione, ricampionamento, campi scalari, misure e analisi delle distanze.
La sua struttura dati è pensata per affrontare anche dataset molto estesi.
Nel contesto delle Grotte in 3D, CloudCompare permette di isolare parti non utili della scansione, separare pavimento e soffitto, impostare piani di taglio e ricavare sezioni.
È possibile colorare i punti in base alla quota, creare polilinee, allineare rilievi differenti e produrre modelli digitali di elevazione o curve di livello.
Il passaggio dal 3D al 2D rende poi il dato più vicino alle esigenze di tavole, sezioni e profili.
La disponibilità gratuita non elimina la necessità di formazione.
La qualità finale dipende dalla corretta acquisizione, dalla conoscenza delle funzioni e dalla capacità di riconoscere artefatti, rumore e superfici mancanti.
L’episodio dedicato alla pulizia dei problemi di scansione sottolinea proprio questo passaggio operativo.
Dalla scansione alla restituzione della grotta
La struttura del corso segue una progressione utile per chi inizia.
I primi episodi affrontano software, area di lavoro, importazione LAS e traslazione.
La parte successiva entra nella segmentazione, nelle sezioni e nelle misure.
Gli ultimi video trattano allineamento, densificazione, animazione, pulizia e conversione dal 3D al 2D.
Questo schema può essere utile sia per cavità naturali sia per miniere e altre cavità artificiali.
Le sezioni trasversali e i profili longitudinali consentono di leggere lo sviluppo degli ambienti.
Il modello tridimensionale, se integrato con dati topografici affidabili e osservazioni sul campo, può migliorare la documentazione e rendere ripetibili alcune analisi.
Elenco delle lezioni Grotte in 3D
- Grotte in 3D – EP01 – Quale software usare per gestire le nuvole di punti di un rilievo speleologico
https://www.youtube.com/watch?v=UiGda9FTct4&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=1&pp=iAQB
- Grotte in 3D – EP02 – L’area di lavoro di Cloud Compare
https://www.youtube.com/watch?v=_Tdzv0ZaKsg&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=2&pp=iAQB
- Grotte in 3D – EP03 – Importa una nuvola in Cloud Compare (in formato LAS) e fai una traslazione
https://www.youtube.com/watch?v=CbTiTv3Qafw&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=3&pp=iAQB
- Grotte in 3D – EP04 – Togli parti della nuvola che non ti interessano con la “Segmentazione”
https://www.youtube.com/watch?v=aLAmh4tJUpY&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=4&pp=iAQB0gcJCaMLAYcqIYzv
- Grotte in 3D – EP05 – Salva il progetto di editing in formato “BIN” (per riprenderlo dopo)
https://www.youtube.com/watch?v=02iuRsgPKaw&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=5&pp=iAQB
- Grotte in 3D – EP06 – Fai un sezione di una nuvola di punti di una grotta
https://www.youtube.com/watch?v=udvvyoHB9cM&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=6&pp=iAQB
- Grotte in 3D – EP07 – Trova (automaticamente) i limiti planimetrici di una grotta
https://www.youtube.com/watch?v=Xo-DvdjRMQo&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=7&pp=iAQB
- Grotte in 3D – EP08 – “Scoperchiare” una nuvola di punti con la segmentazione
https://www.youtube.com/watch?v=eunYw58c4Bk&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=8&pp=iAQB
- Grotte in 3D – EP09 – Misurare una nuvola di punti
https://www.youtube.com/watch?v=XH9nLfm78J4&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=9&pp=iAQB
- Grotte 3D – EP10 – Colorare una nuvola di punti con la quota (e un primo approccio ai campi scalari)
https://www.youtube.com/watch?v=A8p0ZmsCvi8&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=10&pp=iAQB
- Grotte in 3D – EP11 – Creare una polinea (vettoriale e 3D)
https://www.youtube.com/watch?v=faYyQvHLqrI&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=11&pp=iAQB
- Grotte in 3D – EP12 – Sezioni trasversali automatiche
https://www.youtube.com/watch?v=ciincbrKWxA&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=12&pp=iAQB
- Grotte in 3D – EP13 – Estrarre il profilo longitudinale di una miniera
https://www.youtube.com/watch?v=Ur_Var3SDXE&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=13&pp=iAQB
- Grotte in 3D – EP14 – Sviluppo longitudinale di una (parte di) miniera
https://www.youtube.com/watch?v=nMQ5RZN-nHQ&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=14&pp=iAQB
- Grotte in 3D – EP15 – Costruire un DEM (Modello Digitale di Elevazione)
https://www.youtube.com/watch?v=zn_faKHsE58&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=15&pp=iAQB
- Grotte in 3D – EP16 – Curve di livello
https://www.youtube.com/watch?v=5RH-Ag-kSgA&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=16&pp=iAQB
- Grotte in 3D – EP17 – Allineare due nuvole di punti
https://www.youtube.com/watch?v=PQS7reeSIaU&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=17&pp=iAQB
- Grotte in 3D – EP18 – Aumentare la densità della nuvola di punti
https://www.youtube.com/watch?v=aOKU_Bcokbk&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=18&pp=iAQB
- Grotte in 3D – EP19 – Crea un’animazione e naviga dentro la nuvola di punti
https://www.youtube.com/watch?v=oDB1AUlw68s&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=19&pp=iAQB
- Grotte in 3D – EP20 – Pulire una nuvola di punti da “problemi di scansione”
https://www.youtube.com/watch?v=SEu4tYLi82o&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=20&pp=iAQB
- Grotte in 3D – EP21 – Dal 3D al 2D
https://www.youtube.com/watch?v=R2bImzWw0Cs&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=21&pp=iAQB
Fonti
Elenco delle lezioni Grotte in 3D
54:05 — Grotte in 3D – EP21 – Dal 3D al 2D
https://www.youtube.com/watch?v=R2bImzWw0Cs&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=21&pp=iAQB
14:53 — Grotte in 3D – EP01 – Quale software usare per gestire le nuvole di punti di un rilievo speleologico
https://www.youtube.com/watch?v=UiGda9FTct4&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=1&pp=iAQB
18:17 — Grotte in 3D – EP02 – L’area di lavoro di Cloud Compare
https://www.youtube.com/watch?v=_Tdzv0ZaKsg&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=2&pp=iAQB
21:37 — Grotte in 3D – EP03 – Importa una nuvola in Cloud Compare (in formato LAS) e fai una traslazione
https://www.youtube.com/watch?v=CbTiTv3Qafw&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=3&pp=iAQB
20:02 — Grotte in 3D – EP04 – Togli parti della nuvola che non ti interessano con la “Segmentazione”
https://www.youtube.com/watch?v=aLAmh4tJUpY&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=4&pp=iAQB0gcJCaMLAYcqIYzv
15:56 — Grotte in 3D – EP05 – Salva il progetto di editing in formato “BIN” (per riprenderlo dopo)
https://www.youtube.com/watch?v=02iuRsgPKaw&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=5&pp=iAQB
32:58 — Grotte in 3D – EP06 – Fai un sezione di una nuvola di punti di una grotta
https://www.youtube.com/watch?v=udvvyoHB9cM&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=6&pp=iAQB
31:35 — Grotte in 3D – EP07 – Trova (automaticamente) i limiti planimetrici di una grotta
https://www.youtube.com/watch?v=Xo-DvdjRMQo&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=7&pp=iAQB
19:09 — Grotte in 3D – EP08 – “Scoperchiare” una nuvola di punti con la segmentazione
https://www.youtube.com/watch?v=eunYw58c4Bk&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=8&pp=iAQB
23:24 — Grotte in 3D – EP09 – Misurare una nuvola di punti
https://www.youtube.com/watch?v=XH9nLfm78J4&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=9&pp=iAQB
36:44 — Grotte 3D – EP10 – Colorare una nuvola di punto con la quota (e un primo approccio ai campi scalari)
https://www.youtube.com/watch?v=A8p0ZmsCvi8&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=10&pp=iAQB
22:10 — Grotte in 3D – EP11 – Creare una polinea (vettoriale e 3D)
https://www.youtube.com/watch?v=faYyQvHLqrI&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=11&pp=iAQB
18:41 — Grotte in 3D – EP12 – Sezioni trasversali automatiche
https://www.youtube.com/watch?v=ciincbrKWxA&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=12&pp=iAQB
15:25 — Grotte in 3D – EP13 – Estrarre il profilo longitudinale di una miniera
https://www.youtube.com/watch?v=Ur_Var3SDXE&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=13&pp=iAQB
20:09 — Grotte in 3D – EP14 – Sviluppo longitudinale di una (parte di) miniera
https://www.youtube.com/watch?v=nMQ5RZN-nHQ&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=14&pp=iAQB
36:53 — Grotte in 3D – EP15 – Costruire un DEM (Modello Digitale di Elevazione)
https://www.youtube.com/watch?v=zn_faKHsE58&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=15&pp=iAQB
20:23 — Grotte in 3D – EP16 – Curve di livello
https://www.youtube.com/watch?v=5RH-Ag-kSgA&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=16&pp=iAQB
25:57 — Grotte in 3D – EP17 – Allineare due nuvole di punti
https://www.youtube.com/watch?v=PQS7reeSIaU&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=17&pp=iAQB
22:18 — Grotte in 3D – EP18 – Aumentare la densità della nuvola di punti
https://www.youtube.com/watch?v=aOKU_Bcokbk&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=18&pp=iAQB
23:39 — Grotte in 3D – EP19 – Crea un’animazione e naviga dentro la nuvola di punti
https://www.youtube.com/watch?v=oDB1AUlw68s&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=19&pp=iAQB
18:08 — Grotte in 3D – EP20 – Pulire una nuvola di punti da “problemi di scansione”
https://www.youtube.com/watch?v=SEu4tYLi82o&list=PLrHt3p3U-QzGGlEE3FHr_bD6DXiZgb-PL&index=20&pp=iAQB
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